ソケットとは

コンピューティングにおけるソケットという用語には、主に 2 つの用途があります。1 つは電子機器から引き継がれた標準的な用語で、ある種のマイクロチップを配置して固定できる物理的なホルダーを指します。もう 1 つはコンピューティングに固有のもので、ネットワーク経由でデータを送受信するためのエンドポイントとして機能するソフトウェア構造を指します。それらの意味は十分に明確であるため、使用されているコンテキストからどちらが意味されているかを比較的簡単に判断できます。

物理ソケット

コンピュータでは、多くのコンポーネントが、マザーボードなどのいくつかの回路基板に物理的にはんだ付けされています。ただし、場合によっては、関連するコンポーネントが個々のコンピューターによって異なる場合があります。たとえば、一部のコンピューターは他のコンピューターよりも多くの RAM を搭載しています。これをマザーボードにはんだ付けしないと、構成が簡単になり、後でアップグレードすることさえできます。RAM は、このような他のほとんどのコンポーネントと同様に、RAM とのみ互換性があるように特別に設計された物理コネクタに接続するための独自のスロットセットを備えています。

ただし、CPU は少し異なります。回路基板がマザーボードに対して垂直になるように取り付けるのではなく、平行に取り付けます。これは、標準スロットが機能しないことを意味します。代わりに、ソケットに収まる必要があります。ソケットの設計は、本質的に CPU の設計に関連しています。ソケットの物理的な寸法は、CPU と一致する必要があります。CPU は、底面にある複数のコネクタピンを介してマザーボードに電気的に接続します。CPU ソケットには、適切な場所に同じ数のコネクタが必要です。

注:技術的には、CPU ソケットには、何らかの保持メカニズムとクーラー用の取り付けポイントも含まれています。これはソケットの世代で標準化されていますが、理論的には任意に変更できます。標準マイクロチップ用の多くの小型ソケットには、保持メカニズムが組み込まれています。

コンピュータの初期の頃、RAM が DIMM と呼ばれる小さな回路基板に搭載される前は、個々の RAM チップもマザーボード上のソケットに配置されていました。USB ポートやソケットなどのメス型電気コネクタも検討できます。コンピューティングでは、メスの電気コネクタは一般にポートと呼ばれます。ただし、電子機器ではソケットと呼ばれることが多いため、どちらの使用法も正しいです。

ネットワークソケット

最新のコンピューターの最も価値のある機能の 1 つは、他のコンピューターと通信する機能です。これは、ネットワークとインターネットを介して行われます。通信できるようにするには、コンピュータプロセスがネットワークソケットを開く必要があります。ネットワークソケットは、通常、IP アドレス、ポート番号、およびネットワークプロトコル (TCP) によって識別されます。ソフトウェア側では、この情報はソケット識別子と呼ばれる一意の ID として表されます。

ソケットは、TCP、UDP、および IP などの通信プロトコルに関連付ける必要があります。また、ローカルアドレスに関連付ける必要があります。これには常に IP アドレスが含まれ、多くの場合ポート番号が含まれますが、生の IP にはポート番号が含まれていません。他のソケットに接続されたソケット (つまり、TCP 接続が確立された後) も、リモート IP アドレスとポート番号にリンクされます。

サーバーが TCP ポートをリッスンするように、ソケットが接続指向のプロトコルをリッスンするように構成されている場合、ソケットはリモートホストの IP とポートによってさらに識別できます。これにより、構成された 1 つのローカルソケットが一度に複数の接続をリッスンできるようになります。これは、アクティブな接続ごとに専用のスレッドを提供するサービスに依存しています。受信した各パケットは順番に処理されます。これは、「コネクションレス」UDP では機能しません。

このようなソケットは、ネットワーク以外の通信にも使用できます。たとえば、プロセス間通信もソケットを使用します。これらは基本的に同じように機能しますが、ネットワークプロトコルを使用しないため、実際のリンクは異なります。

結論

ソケットという用語には 2 つの意味があります。１つは、２つの大きな寸法を有する、すなわち、スロットとは異なる、電気的にメスのコネクタを指す。歴史的にソケットは、マザーボードに複数のマイクロチップを取り付けるために使用されていました。ただし、開発用ハードウェア以外で、最新のコンピューターでソケットを使用する唯一のコンポーネントは CPU です。ソケットは、ネットワークソケットを指す場合もあります。

これらはローカル識別子です。ソフトウェアはそれらを一意の ID として認識しますが、オペレーティングシステムはそれらをプロトコル、IP アドレス、およびポート番号にリンクします。ハードウェアと通信のユースケースの違いを考えると、この 2 つはコンテキストに基づいて比較的簡単に区別できるはずです。