Understanding TCP/IP: Sockets, Ports, and Connections

TCP/IP 스택은 효과적인 통신을 위해 IP 주소와 포트 번호를 결합하여 소켓 쌍을 통해 연결을 고유하게 식별합니다.

### 네트워킹의 소켓 포트 및 TCP 연결 이해
* 🌐 이 동영상을 보고 나면 **프로토콜 사양에 정의된 소켓 포트와 TCP 연결의 개념**을 이해할 수 있습니다.
* 📊 앞서 네트워크 아키텍처를 대표하는 두 가지 모델, 즉 **OSI 7 계층 모델과 TCP/IP 스택**은 개념과 실제 적용이 다르다는 것을 배웠습니다.
* 🔍 OSI 모델은 ISO와 IEC에서 개발한 범용적이고 개념적인 프레임워크이며, **TCP/IP 스택은 인터넷과 함께 만들어져 실제 네트워킹에서 활발히 사용**되고 있습니다.
* 📄 TCP, UDP, IP를 포함한 TCP/IP 스택 내의 프로토콜은 사양을 정의하는 **RFC라는 문서**를 통해 IETF에서 관리합니다.
* 🔗 포트의 개념은 TCP/IP 스택 개발 과정에서 등장했으며, **프로세스가 네트워크를 통해 통신할 수 있는 데이터 채널** 역할을 합니다.
* 🖥 시스템의 각 프로세스는 여러 포트에 연결할 수 있으며 포트는 **0~65,535 범위의 포트 번호**로 고유하게 식별됩니다.
* 🔄 TCP는 연결을 설정하기 위한 **3방향 핸드셰이크**와 연결을 종료하기 위한 **4방향 핸드셰이크**를 포함하는 연결 지향적 접근 방식을 통해 프로세스 간의 안정적인 통신 수단을 제공합니다.
* ⚙ 이러한 개념을 이해하는 것은 네트워크 환경에서 데이터 전송을 효과적으로 관리하고 안정적인 통신을 보장하는 데 매우 중요합니다.

### TCP/IP 프로토콜의 포트 및 소켓 이해하기
* 🔗 포트의 개념은 TCP/IP 프로토콜 스택에서 연결을 고유하게 식별하는 데 중요하지만 **포트 번호만으로는 범위가 제한**되어 있어 글로벌 고유성을 확보하기에는 충분하지 않습니다.
* 🌐 인터넷의 각 호스트는 오늘날의 IP 주소에 해당하는 인터넷 주소로 고유하게 식별되며, **포트 번호와 인터넷 주소를 조합**하여 고유 식별자를 생성할 수 있습니다.
* ⚓ 이 IP 주소와 포트 번호의 조합은 소켓을 형성하며, 소켓은 **TCP 세계에서 연결에 대한 고유 식별자** 역할을 합니다.
* 🔑 TCP 프레임워크에서 연결은 **한 쌍의 소켓으로 고유하게 식별**되므로 모든 TCP 연결은 서로 구별할 수 있습니다.
* 💻 단일 소켓을 여러 연결에 연결할 수 있으므로 **동일한 호스트의 여러 프로세스가 동일한 소켓**을 통신에 활용할 수 있습니다.
* 📦 반대로 비연결 프로토콜인 UDP도 포트 번호를 사용하지만 **표준 문서에 소켓 개념을 정의하지 않아 소켓 개념이 주로 TCP에서 유래**했음을 알 수 있습니다.
* 🛠 궁극적으로 TCP/IP 스택에서 소켓은 **IP 주소, 포트 번호, 프로토콜의 세 가지 값**으로 정의되어 TCP와 UDP 프로토콜 모두에서 고유한 식별을 가능하게 합니다.
* ⚠ 소켓과 연결의 이론적 정의는 명확하지만 실제 구현은 다를 수 있으며, **효과적인 네트워크 프로그래밍**을 위해서는 이러한 뉘앙스를 이해하는 것이 필수적이라는 점에 유의해야 합니다.

[1부] 프로토콜 표준 스펙에서 정의한 Socket(소켓), Port(포트), TCP connection(연결) 개념

8년차 백엔드 개발자가 배워서 남주려고 만든 채널이에요

알기 쉽게 설명합니다

함께 성장했으면 좋겠어요 :)


#컴공맛집 #백엔드전문채널


쉬운코드

OSI 7 레이어는 범용적이고 개념적인 모델, TCP/IP 스택은 인터넷 동작 방식의 실제 프로토콜 스택

OSI 7 레이어는 ISO와 IEC에서 관리, TCP/IP 스택은 IETF에서 RFC 문서를 통해 관리

TCP, UDP, IP 프로토콜 표준은 RFC 문서에 정의

두 모델은 어느 정도 호환되어 TCP/UDP는 트랜스포트 레이어, IP는 네트워크 레이어에 해당

소켓과 포트의 개념: 초기 정의

소켓과 포트는 TCP/IP 스택 개발 과정에서 나온 개념

초기 포트는 프로세스와 연결된 데이터 통로 또는 채널로 정의

RFC 793 등 여러 문서 분석 결과, 초기 포트는 프로세스와 연결된 데이터 패스 또는 채널

포트는 포트 네임으로 식별, 시스템마다 식별 방법 상이

프로세스 하나에 여러 포트 연결 가능, 설명 편의상 일대일 연결로 표현

인터넷 프로토콜(IP)은 신뢰할 수 없는(unreliable) 프로토콜, 데이터 유실 및 순서 변경 가능성 존재

프로세스 간 안정적인 통신을 위해 TCP(Transmission Control Protocol) 개발

TCP 커넥션은 프로세스 간 안정적이고 논리적인 통신 통로

데이터 송수신은 커넥션 개방(3-way handshake) 후 시작, 종료 후 커넥션 닫힘(4-way handshake)

커넥션 기반 방식을 커넥션 오리엔티드(connection-oriented)라고 함

포트의 유니크한 식별: 포트 넘버와 소켓

포트 넘버(16비트, 0~65535)를 사용하여 포트 식별

포트 넘버만으로는 유니크한 식별 불가능

인터넷 어드레스(IP 어드레스)와 포트 넘버 조합으로 소켓 정의, 인터넷 상에서 유니크한 포트 식별 가능

소켓은 인터넷 상에서 각 포트를 유니크하게 식별하는 주소

각 TCP 커넥션은 유니크하게 식별되어야 함

한 쌍의 소켓으로 커넥션 유니크하게 식별

하나의 소켓은 여러 커넥션에 사용될 수 있음

UDP(User Datagram Protocol)는 커넥션리스(connectionless), 언릴라이어블(unreliable) 프로토콜

UDP 표준 문서에는 소켓이라는 단어가 등장하지 않음

TCP/IP 스택에서 소켓은 IP 주소, 포트 넘버, 프로토콜로 유니크하게 식별됨