Port vs Socket

# 포트 (Port)

포트의 역할과 기능
• 네트워크 통신에서의 포트: 포트는 TCP/IP 네트워크에서 특정 프로세스 또는 서비스에 대한 통신 엔드포인트를 나타냅니다. 네트워크에서 장치가 통신할 때 IP 주소는 장치 자체를 식별하고, 포트 번호는 해당 장치에서 실행 중인 특정 애플리케이션이나 서비스를 식별합니다.
• 포트 번호 범위:
• 잘 알려진 포트 (Well-known Ports, 0-1023): HTTP(80), HTTPS(443), FTP(21), SSH(22) 등과 같은 표준 프로토콜과 서비스에 할당된 포트입니다.
• 등록된 포트 (Registered Ports, 1024-49151): 특정 애플리케이션 및 서비스에 사용되는 포트 번호로, IANA(Internet Assigned Numbers Authority)에 등록되어 있습니다.
• 동적/사설 포트 (Dynamic/Private Ports, 49152-65535): 일시적으로 사용되는 포트 번호로, 주로 클라이언트가 서버와의 통신을 위해 임시로 할당받는 경우 사용됩니다.

포트의 사용 예

• 웹 브라우징: 사용자가 웹 브라우저를 통해 웹사이트에 접속할 때, 브라우저는 클라이언트로서 서버의 IP 주소와 포트 80(HTTP) 또는 443(HTTPS)으로 연결 요청을 보냅니다.
• 파일 전송: FTP 클라이언트가 서버에 파일을 전송하거나 받을 때, 서버의 포트 21을 통해 연결이 이루어집니다.

# 소켓 (Socket)

소켓의 정의와 역할

• 소켓의 정의: 소켓은 네트워크 상의 양쪽 끝을 나타내는 논리적인 엔티티로, 네트워크를 통해 데이터를 송수신하는 인터페이스입니다. 소켓은 IP 주소와 포트 번호로 구성되며, 이는 네트워크 통신에서 고유한 식별자를 제공합니다.
• 소켓의 기능: 소켓은 네트워크에서 데이터 전송을 위한 두 호스트 간의 논리적인 연결을 설정하고 유지하는 데 사용됩니다. 네트워크 애플리케이션은 소켓을 통해 데이터를 주고받을 수 있습니다.

소켓의 유형

1. 스트림 소켓 (Stream Socket):
   • 프로토콜: TCP(Transmission Control Protocol)를 사용.
   • 특징: 연결 지향적이며, 데이터의 신뢰성을 보장하고, 패킷의 순서가 보장됩니다.
   • 사용 예: 웹 서버와 클라이언트 간의 연결, 이메일 전송, 파일 전송 등.
2. 데이터그램 소켓 (Datagram Socket):
   • 프로토콜: UDP(User Datagram Protocol)를 사용.
   • 특징: 비연결 지향적이며, 데이터의 신뢰성을 보장하지 않고, 패킷의 순서를 보장하지 않습니다.
   • 사용 예: 실시간 스트리밍, 온라인 게임, VoIP 등.
3. 원시 소켓 (Raw Socket):
   • 프로토콜: IP 프로토콜을 직접 사용.
   • 특징: IP 패킷의 헤더 정보에 접근이 가능하며, 네트워크 프로토콜의 구현 및 분석에 주로 사용됩니다.
   • 사용 예: 네트워크 프로토콜 개발, 침입 탐지 시스템 등.

소켓의 동작 과정

1. 서버 소켓 생성: 서버는 특정 포트를 열어 수신 대기 상태로 소켓을 생성합니다.
2. 클라이언트 소켓 생성 및 연결 요청: 클라이언트는 자신의 IP와 포트를 사용해 소켓을 생성하고, 서버의 IP와 포트로 연결을 요청합니다.
3. 연결 수락 및 데이터 송수신: 서버는 클라이언트의 요청을 수락하여 연결을 확립하고, 이후 두 소켓 간에 데이터 송수신이 이루어집니다.
4. 연결 종료: 통신이 끝나면 양쪽 소켓은 연결을 종료하고, 리소스를 해제합니다.

포트와 소켓의 상호 작용

포트와 소켓은 네트워크 통신에서 서로 밀접하게 관련되어 있습니다. 포트는 특정 네트워크 애플리케이션을 식별하기 위한 논리적인 숫자이며, 소켓은 이 포트를 사용하여 실제 네트워크 통신을 수행하는 인터페이스입니다. 예를 들어, 웹 브라우저가 웹 서버에 접속할 때, 웹 서버는 포트 80(HTTP)을 열고 기다리고 있으며, 클라이언트 소켓은 서버의 IP 주소와 포트 80으로 연결 요청을 보냅니다. 이렇게 설정된 소켓을 통해 클라이언트와 서버는 데이터를 주고받을 수 있습니다.

- port: The portion of a socket that specifies which logical input or output channel of a process is associated with the data.

- socket: An address which specifically includes a port identifier, that is, the concatenation of an Internet Address with a TCP port.

"A socket is one endpoint of a two-way communication link between two programs running on the network. A socket is bound to a port number so that the TCP layer can identify the application that data is destined to be sent to."

"a process (as part of a network application) can have one or more sockets, doors through which data passes from the network to the process and through which data passes from the process to the network."

"Because at any given time there can be more than one socket in the receiving host, each socket has a unique identifier."