포트(Port) — 하나의 IP에서 수천 개의 통신 채널을 분리하는 법

# 포트(Port) — 하나의 IP에서 수천 개의 통신 채널을 분리하는 법

## 왜 포트가 필요한가

IP 주소는 네트워크에서 특정 **장치(호스트)** 를 식별한다. 그런데 하나의 장치에서 동시에 HTTP 서버, SSH 서버, NTP 클라이언트가 돌고 있다면 어떻게 구분할까?

**포트(Port)** 가 이 역할을 한다. `IP:Port` 조합이 하나의 **엔드포인트**를 유일하게 식별한다.

```
192.168.0.20:80   → HTTP 서버
192.168.0.20:22   → SSH 서버
192.168.0.20:123  → NTP 클라이언트
```

---

## 물리 포트 vs 논리 포트

두 개념을 혼용하지 말아야 한다.

| 구분 | 설명 |
|------|------|
| **물리 포트** | 이더넷 케이블이 꽂히는 물리적 RJ-45 잭 |
| **논리 포트** | TCP/UDP에서 프로세스/서비스를 식별하는 16bit 숫자 |

이 글에서 다루는 것은 **논리 포트**다.

---

## 포트 번호 분류

포트 번호는 16bit, 즉 **0 ~ 65535** 범위다. IANA(Internet Assigned Numbers Authority)가 세 구역으로 분류한다.

| 분류 | 범위 | 설명 |
|------|------|------|
| **Well-known Port** | 0 ~ 1023 | 잘 알려진 서비스용. 권한 있는 프로세스만 바인딩 가능 |
| **Registered Port** | 1024 ~ 49151 | 등록된 애플리케이션용. 일반 프로세스도 사용 가능 |
| **Dynamic Port** | 49152 ~ 65535 | 클라이언트가 임시로 사용하는 포트 (ephemeral port) |

### 주요 Well-known 포트

| 포트 | 프로토콜 | 설명 |
|------|---------|------|
| 20, 21 | FTP | 파일 전송 |
| 22 | SSH | 보안 원격 접속 |
| 23 | Telnet | 비암호화 원격 접속 |
| 53 | DNS | 도메인 이름 조회 |
| 67, 68 | DHCP | IP 자동 할당 |
| 80 | HTTP | 웹 |
| 123 | NTP | 시간 동기화 |
| 443 | HTTPS | 보안 웹 |
| 502 | Modbus/TCP | 산업용 프로토콜 |

### 임베디드/자동차 Ethernet에서 자주 보이는 포트

| 포트 | 프로토콜 | 설명 |
|------|---------|------|
| 30490 | SOME/IP SD | 서비스 디스커버리 |
| 30501+ | SOME/IP | 서비스별 동적 할당 |
| 17725 | XCP on UDP | 캘리브레이션 (예시, 설정에 따라 다름) |

---

## Ephemeral Port — 클라이언트가 임시로 쓰는 포트

TCP 소켓 연결 시 클라이언트 측 포트는 OS가 자동으로 49152~65535 범위에서 할당한다. Wireshark를 보면 요청 패킷의 출발지 포트가 매번 다른 이유가 이것이다.

```
클라이언트(MCU):  192.168.0.20:52341 → 서버: 192.168.0.1:80
                  [랜덤 ephemeral]      [고정 well-known]
```

---

## 소켓 프로그래밍에서의 포트

```c
// TCP 서버: 특정 포트 바인딩
int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

struct sockaddr_in addr = {
    .sin_family = AF_INET,
    .sin_port   = htons(8080),     // 포트 8080
    .sin_addr.s_addr = INADDR_ANY
};
bind(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
listen(sock, 5);
```

```c
// UDP 멀티캐스트 수신 (SOME/IP SD)
struct sockaddr_in addr = {
    .sin_family = AF_INET,
    .sin_port   = htons(30490),    // SOME/IP SD 포트
    .sin_addr.s_addr = INADDR_ANY
};
```

---

## 정리

포트는 IP 통신에서 **프로세스 단위의 주소**다. 임베디드 소프트웨어에서 소켓을 열 때 포트 번호가 충돌하면 바인딩이 실패하고 서비스가 시작되지 않는다. 특히 SOME/IP 스택에서 서비스별 포트 할당 계획을 초기에 정해두지 않으면 나중에 충돌 디버깅에 시간을 쓰게 된다.

포트(Port) — 하나의 IP에서 수천 개의 통신 채널을 분리하는 법

// COMMENTS

ON THIS PAGE