Diferença entre um soquete e uma porta

S é um programa servidor: digamos que é um servidor HTTP, então ele usará o número de porta bem conhecido para HTTP , que é 80. Eu o executo em um host com o endereço IP 10.0.0.4 , para que ele ouça as conexões em 10.0.0.4:80 (porque é lá que todo mundo espera encontrá-lo).

Dentro de S , criamos um soquete e vincule a esse endereço: agora, o SO sabe que as conexões estão chegando em 10.0.0.4:80 deve ser encaminhado para o meu processo S através desse socket específico.

• saída netstat quando o socket está ligado:

  $ 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. o endereço local é todos os zeros porque S não se importa como seus clientes o acessam

Uma vez que S tenha esse limite de soquete, ele aceita conexões - cada vez que um novo cliente se conecta, accept retorna um novo socket, que é específico para esse cliente

• saída netstat quando uma conexão é aceita:

  $ 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
  

  • 10.0.0.4:80 representa o final da conexão de S e está associado ao soquete retornado por accept
  • 10.0.0.5:55715 é o final da conexão do cliente e está associado ao soquete que o cliente transmitiu para conectar a>. A porta do cliente não é usada para nada, exceto pacotes de roteamento nesta conexão TCP para o processo certo: é atribuído aleatoriamente pelo kernel do cliente a partir do intervalo de portas efêmeras.

Agora, o S pode continuar aceitando mais conexões de clientes ... cada um receberá seu próprio soquete, cada soquete será associado a uma única conexão TCP e cada conexão terá um único endereço remoto. S rastreará o estado do cliente (se houver algum) associando-o ao soquete.

Então, aproximadamente:

• o endereço IP é para roteamento entre hosts na rede
• a porta é para roteamento para o soquete correto no host
  • Eu quase disse processo correto , mas na verdade é possível ter vários processos (geralmente filhos) todos aceitando no mesmo soquete ...
  • no entanto, cada vez que uma das chamadas accept simultâneas é retornada, ela o faz somente em um processo, cada soquete da conexão de entrada é exclusivo para uma instância do servidor
• o soquete é o objeto que um processo usa para conversar com o SO sobre uma determinada conexão, muito parecido com um descritor de arquivo
  • como mencionado nos comentários, há muitos outros usos para sockets que não usam portas: por exemplo socketpair cria um par de soquetes conectados juntos que não têm nenhum esquema de endereçamento - a única maneira de usar esse pipe é sendo o processo que chama socketpair , sendo um filho desse processo e herdando um, ou sendo explicitamente passado um dos soquetes desse processo

Pense na sua máquina como um prédio de apartamentos:

• Uma porta é um número de apartamento.

• Uma tomada é a porta de um apartamento.

• Um endereço IP é o endereço da rua do prédio.

Uma porta faz parte do endereço nos protocolos TCP e UDP. Ele é usado para ajudar o sistema operacional a identificar qual aplicativo deve receber os dados recebidos. Um SO deve suportar portas para suportar TCP e UDP, porque as portas são parte intrínseca do TCP e do UDP.

Um soquete faz parte da interface que o sistema operacional apresenta aos aplicativos para permitir que eles enviem e recebam dados da rede. A maioria das implementações de soquete suportam muitos protocolos além do TCP e do UDP, alguns dos quais não têm nenhum conceito de portas. Um SO não precisa suportar sockets para suportar TCP ou UDP; poderia fornecer uma interface diferente para os aplicativos usarem. Um soquete é simplesmente uma maneira de enviar e receber dados em uma porta específica.

Um computador possui um endereço IP que o identifica como uma entidade separada na rede. Adicionamos um número adicional a isso para nos permitir diferenciar as conexões com esse computador. Este é o número da porta. No lado do SO da conexão, você precisa de buffers, estado de conexão, etc. Esse objeto lógico é o soquete.

Um soquete é um caminho de comunicação para uma porta. Quando você quer que seu programa se comunique pela rede, você deu a ele uma maneira de endereçar a porta e isso é feito criando um soquete e anexando-o à porta. Basicamente, as portas socket = IP + Sockets fornecem acesso à porta + ip

Um endereço IP identifica o dispositivo, ou seja, o endereço para o dispositivo em particular, quando você chegou à máquina usando a porta IP agora define para qual processo nessa máquina se comunicar.

Assim, para que ocorra uma comunicação real, você precisa de ambas as portas + IP, que são chamadas de soquete.