通信の仕組みをもう一度理解するために備忘録として記します。

最近ソケット通信という言葉が気になったので、TCP/IPからまず理解します。

＃TCP/IPとは

日本人同士が日本語でコミュニケーションが取れるように、機械同士がコミュニケーションを取るには「プロトコル」というものを使用します。

その中でもインターネット上でコンピュータ同士が通信するためのプロトコルがTCP/IPです。

通信はクライアントサイドとサーバーとのリクエスト・レスポンスで成り立っています。

正確に言うと、インターネット通信はいろいろなプロトコルで成り立っていてTCPもIPもそれらの一つにすぎませんが、TCPとIPが中心的な役割を担っているため、総称してTCP/IPと総称するようになったそうです。

＃TCP/IPのアーキテクチャ

TCP/IP群は4つの層に分かれます。

・アプリケーション層：人間が認識できるようなデータを扱う

HTTP、HTTPS、SMTP、POP、DNS、DHCP、SSH、Telnet etc…

・トランスポート層：アプリーケーションごとにデータを振り分ける

TCP、UDP etc…

・インターネット層：ネットワーク間のデータ転送を行う

IP、IPsec、ARP etc…

・ネットワークインターフェース層：同一ネットワーク内でテータ転送を行う

Ethernet、Wi-Fi

＃HTTP通信

HTTPはアプリケーション層に分類されます。

Webブラウザを使って、Webサーバーに情報を「GET」や「POST」などのメソッドでリクエストし、ポート番号80(HTTPSは443)に接続し、ステータスコード200でかえってくるように通信されます。

主なHTTPメソッド

・GET：データの取得

・POST：データの送信

・PUT：データの更新

・DELETE：データの削除

Webアプリ開発でルーティングの設定においてだいたいこれらのHTTPメソッドを使用するかと思います。

＃ソケット通信

TCP/IP群のトランスポート層にあたるのが、ソケット通信で

主にプログラムの世界とTCP/IP世界を結ぶ、特別な通信ともいえます。

TCPとUDPでは通信の方法が違います。

TCPはコネクション型

UDPはコネクションレス型

通信がされるかどうかを事前に確認されるのがTCPで信頼性が高いプロトコルです。

一方でUDPは通信相手を確認することなく送信するため、素早い処理が可能になります。

簡単に言うとデータの到着確認を行うか否かの問題です。

郵便で例えると、

TCP：簡易書留

UDP：普通郵便

＃それぞれの違い

HTTPはクライアントがリクエストすることによってサーバーがレスポンスします。

クライアントが発信することから始まるので、逆にサーバーがリクエストするということはありません。

ソケット通信の場合はサーバーとクライアントが特定のポートを通じて、双方向にリアルタイムで通信をすることが可能です。

クライアントとサーバーが関係を持ち続けるような感じで、リアルタイムチャットや動画通話などに使用されます。

＃IPアドレスとポート番号とソケットとパケット

ソケットってそもそも何？って思ったので、以下のように考えるとわかりやすかったです。

誰かに手紙を送るという行為を考えます。

その行為を成立させるには宛先の住所、部屋番号、ポスト、郵便物が必要になります。

通信の世界でも同じで、

IPアドレス：住所

ポート番号：部屋番号

ソケット：郵便ポスト

パケット：郵便物

というような理解でよいかと思います。

■参考

https://www.itmanage.co.jp/column/tcp-ip-protocol/

https://bny64.github.io/2020/12/13/http-socket-jp/