Differenza tra un socket e una porta

Qualcuno potrebbe spiegare chiaramente la differenza tra una porta e un socket. So che una porta funge da porta nella rete per un processo di applicazione e che il processo di applicazione utilizza una connessione socket a un determinato numero di porta per gestire la comunicazione di rete ma quando hai più processi in ascolto su un singolo numero di porta, sto trovando è difficile capire la differenza tra socket e porta e come si incastrano tutti insieme.

S è un programma server: diciamo che è un server HTTP, quindi utilizzerà il noto numero di porta per HTTP , che è 80. Lo eseguo su un host con indirizzo IP 10.0.0.4, quindi ascolterà le connessioni 10.0.0.4:80(perché è lì che tutti si aspetteranno di trovarlo).

All'interno di S , creerò un socket e lo legherò a quell'indirizzo: ora, il sistema operativo sa che le connessioni in entrata 10.0.0.4:80dovrebbero essere instradate al mio processo S tramite quel particolare socket.

• netstat emette una volta associato socket:

  $ netstat --tcp -lan
  Active Internet connections (servers and established)
  Proto Recv-Q Send-Q Local Address               Foreign Address            State
  tcp        0      0 0.0.0.0:80                  0.0.0.0:*                  LISTEN
  

  NB. l'indirizzo locale è azzerato perché a S non importa come i suoi clienti lo raggiungono

Una volta che S ha questo socket vincolato, accetterà le connessioni - ogni volta che un nuovo client si connette, acceptrestituisce un nuovo socket, specifico per quel client

• netstat emette una volta accettata una connessione:

  $ netstat --tcp -lan
  Active Internet connections (servers and established)
  Proto Recv-Q Send-Q Local Address               Foreign Address            State
  tcp        0      0 0.0.0.0:80                  0.0.0.0:*                  LISTEN
  tcp        0      0 10.0.0.4:80                 10.0.0.5:55715             ESTABLISHED
  

  • 10.0.0.4:80rappresenta la fine di S della connessione ed è associato al socket restituito daaccept
  • 10.0.0.5:55715è la fine del client della connessione ed è associata al socket che il client ha passato alla connessione . La porta del client non viene utilizzata per nulla tranne i pacchetti di routing su questa connessione TCP al giusto processo: è assegnata casualmente dal kernel del client dall'intervallo di porte effimere.

Ora, S può tranquillamente continuare ad accettare più connessioni client ... ognuna avrà il proprio socket, ogni socket sarà associato a una connessione TCP univoca e ogni connessione avrà un indirizzo remoto univoco. S monitorerà lo stato del client (se presente) associandolo al socket.

Quindi, all'incirca:

• l'indirizzo IP è per l'instradamento tra host sulla rete
• la porta serve per il routing al socket corretto sull'host
  • Ho quasi detto il processo corretto , ma in realtà è possibile avere più processi (di solito figlio) che accettano tutti sullo stesso socket ...
  • tuttavia, ogni volta acceptche viene restituita una delle chiamate simultanee , lo fa in un solo processo, il socket di ogni connessione in entrata è univoco per un'istanza del server
• il socket è l'oggetto utilizzato da un processo per parlare al sistema operativo di una determinata connessione, proprio come un descrittore di file
  • come menzionato nei commenti, ci sono molti altri usi per i socket che non usano affatto le porte: per esempio socketpair crea una coppia di socket collegati tra loro che non hanno affatto uno schema di indirizzamento - l'unico modo per usare quel pipe è essere il processo che ha chiamato socketpair, essendo figlio di quel processo ed ereditando uno o essendo passato esplicitamente uno dei socket da quel processo

Pensa alla tua macchina come a un condominio:

• Una porta è un numero di appartamento.

• Una presa è la porta di un appartamento.

• Un indirizzo IP è l'indirizzo della via dell'edificio.

Una porta fa parte dell'indirizzo nei protocolli TCP e UDP. Viene utilizzato per aiutare il sistema operativo a identificare quale applicazione dovrebbe ottenere i dati ricevuti. Un sistema operativo deve supportare le porte per supportare TCP e UDP perché le porte sono una parte intrinseca di TCP e UDP.

Un socket fa parte dell'interfaccia che il sistema operativo presenta alle applicazioni per consentire loro di inviare e ricevere dati di rete. La maggior parte delle implementazioni socket supporta molti protocolli oltre a TCP e UDP, alcuni dei quali non hanno il concetto di porte. Un sistema operativo non deve supportare socket per supportare TCP o UDP; potrebbe fornire un'interfaccia diversa da utilizzare per le applicazioni. Un socket è semplicemente un modo per inviare e ricevere dati su una porta specifica.

Un computer ha un indirizzo IP che lo identifica come entità separata sulla rete. Aggiungiamo un numero aggiuntivo a quello per consentirci di distinguere tra le connessioni a quel computer. Questo è il numero di porta. Sul lato SO della connessione sono necessari buffer, stato della connessione, ecc. Questo oggetto logico è il socket.

Un socket è un percorso di comunicazione verso una porta. Quando si desidera che il programma comunichi in rete, è stato fornito un modo per indirizzare la porta e ciò avviene creando un socket e collegandolo alla porta. Fondamentalmente, socket = IP + porte I socket forniscono l'accesso alla porta + ip

Un indirizzo IP identifica il dispositivo, ovvero l'indirizzo al dispositivo particolare, quando si è raggiunto il computer utilizzando IP ora la porta definisce a quale processo in quel computer comunicare.

Pertanto, affinché avvenga la comunicazione effettiva, è necessario disporre sia della porta + IP che si chiama socket.