TCP-порти. Список портів TCP і UDP

В комп'ютерних мережах порт є кінцевою точкою зв'язку в операційній системі. Цей термін використовується також для апаратних пристроїв, але в програмному забезпеченні це логічна конструкція, яка ідентифікує конкретний процес або вид послуг. Порт завжди пов'язаний з IP-адресою хоста і типом протоколу зв'язку і, таким чином, завершує призначення адреси сеансу зв'язку. Він ідентифікується для кожної адреси та протоколу з допомогою 16-бітного числа, широко відомого як номер порту. Конкретні номери портів часто використовуються для визначення конкретних послуг. З тисяч перерахованих 1024 добре відомих номери портів захищені у відповідності з угодою, щоб визначити конкретні типи послуг на хості. Протоколи, які в основному використовують порти, служать для управління процесами (наприклад, протокол управління передачею (TCP) і User Datagram Protocol (UDP) з комплекту протоколів Internet).

Значення

TCP-порти не потрібні за прямими посиланнями типу «точка-точка», коли комп'ютери на кожному кінці можуть працювати тільки з однією програмою одночасно. Вони стали необхідними після того, як машини виявилися здатні виконувати більше однієї програми в один час, і виявилися підключені до сучасних мережах з пакетною комутацією. У моделі клієнт-серверної архітектури, порти і мережеві клієнти підключаються до ініціації обслуговування, надають послуги мультиплексування, після того як первинний обмін даними зв'язується з відомим номером порту, і він звільняється шляхом перемикання кожного примірника обслуговування запитів до виділеної лінії. Відбувається підключення до конкретного номером, і завдяки цьому додаткові клієнти можуть обслуговуватися без очікування.

Деталі

Протоколи передачі даних – Transmission Control Protocol (TCP) і User Datagram Protocol (UDP) - застосовуються для того, щоб вказати номер порту призначення та джерело у своїх заголовках сегментів. Номер порту являє собою 16-розрядне ціле число без знака. Таким чином, він може бути в діапазоні від 0 до 65535. Тим не менш TCP-порти не можуть використовувати номер 0. Порт джерела для UDP не обов'язковий, і значення, рівне нулю, означає його відсутність. Процес пов'язує свої вхідні або вихідні канали через інтернет-сокет (тип дескриптора файлу) за допомогою транспортного протоколу, номер порту і IP-адреси. Цей процес відомий як зв'язування, і він дає можливість передачі і прийому даних через мережу. Мережеве програмне забезпечення операційної системи відповідає за передачу вихідних даних з усіх портів додатків в мережу, а також переадресацію прибувають мережевих пакетів (шляхом зіставлення IP-адреси і номера). Тільки один процес можна прив'язати до певного IP-адресою і комбінації портів, використовуючи один і той же транспортний протокол. Загальні збої програм, які іноді називають порт-конфліктами, що виникають, коли кілька програм намагаються зв'язатися з одними і тими ж номерами портів на тому ж IP-адресу, використовуючи той же протокол.

Як вони використовуються

Програми, що реалізують загальні служби, часто використовують спеціально зарезервований і добре відомий список портів TCP і UDP для прийому запитів на обслуговування від клієнтів. Цей процес відомий як прослуховування, і він включає в себе отримання запиту з добре відомого порту і встановлення діалогу між сервером і клієнтом «один-до-одного», з використанням одного і того ж номера локального порту. Інші клієнти можуть підключатися - це можливо, так як з'єднання TCP ідентифікується як ланцюжок, що складається з локального і віддаленого адрес і портів. Стандартні порти TCP і UDP визначаються за угодою під контролем Internet Assigned Numbers Authority (IANA).
Ядро мережевих сервісів (в першу чергу, WorldWideWeb), як правило, використовує невеликі номери портів - менше, ніж 1024. У багатьох операційних системах потрібні спеціальні привілеї для додатків для прив'язки до них, тому що вони часто вважаються критичними для функціонування IP-мереж. З іншого боку, кінцевий клієнт з'єднання, як правило, застосовує велику їх кількість, виділених для короткострокового використання, тому існують так звані ефемерні порти.

Структура

TCP-порти закодовані в заголовку пакету транспортного протоколу, і вони легко можуть бути інтерпретовані не тільки передає і приймає комп'ютерами, але і іншими компонентами мережевої інфраструктури. Зокрема міжмережеві екрани, як правило, налаштовані розрізняти пакети в залежності від їх джерела або номерів порту призначення. Перенаправлення є класичним прикладом цього. Практика спроб підключення до діапазону портів послідовно на одному комп'ютері відома як їх сканування. Це, як правило, пов'язано або зі спробами зловмисного збою, або ж мережеві адміністратори шукають можливі уразливості, щоб допомогти запобігти такі напади. Дії, спрямовані на те, як відкрити TCP-порт, часто контролюються та реєструються за допомогою комп'ютерів. Така техніка використовує ряд запасних сполук, для того щоб забезпечити безперебійне з'єднання з сервером.

Приклади використання

Самим головним прикладом, де активно використовуються порти TCP/UDP, є поштова система Інтернет. Сервер застосовується для роботи з електронною поштою (відправленням і отриманням), і в цілому потребує двох послуги. Перший сервіс використовується для транспортування по електронній пошті і з інших серверів. Це досягається з допомогою Simple Mail Transfer Protocol (SMTP). Як правило, додаток-служба SMTP прослуховує TCP-порт номер 25 з метою обробки вхідних запитів. Інша послуга являє собою POP (повністю - Post Office Protocol) або IMAP (або Internet Message Access Protocol) що необхідні для клієнтських додатків в електронній пошті на машинах користувачів, щоб отримувати з сервера повідомлення електронної пошти. Службами POP прослуховуються номери з TCP-порту 110. Вищевказані служби обидві можуть запускатися на одному і тому ж хост-комп'ютері. Коли це відбувається, номер порту відрізняє сервіс, запитаний віддаленим пристроєм - ПК користувача або яким-небудь іншим поштовим сервером. У той час як номер порту прослуховування сервера коректно визначений (IANA називає їх добре відомими портами), даний параметр клієнта часто вибирається з динамічного діапазону. В деяких випадках клієнти і сервер окремо використовують певні TCP-порти, призначені IANA. Наочним прикладом може служити DHCP, де клієнтом у всіх випадках використовується UDP 68 а сервером - UDP 67.

Застосування в URL-адресах

Номери портів іноді добре видно в Інтернеті або інших уніфікованих покажчиках інформаційних ресурсів (URL). За замовчуванням HTTP використовує TCP-порт 80 а HTTPS - 443. Разом з тим існують і інші варіації. Наприклад, URL-адресу http://www.example.com:8080/path/вказує, що веб-браузер підключається до 8080 замість сервера HTTP.

Список портів TCP і UDP

Як вже було зазначено, Internet Assigned Numbers Authority (IANA) несе відповідальність за глобальну координацію DNS-Root, IP-адресації та інших ресурсів Інтернет-протоколу. Це включає в себе реєстрацію часто використовуваних номерів портів для відомих інтернет-сервісів. Номери портів розділені на три діапазони: добре відомі, зареєстровані і динамічні або приватні. Добре відомі (також відомі як системні) - це мають номери від 0 до 1023. Вимоги, що пред'являються до нових призначень в цьому діапазоні, є більш суворими, ніж для інших реєстрацій.

Широко відомі приклади

Приклади, що знаходяться в цьому переліку, включають в себе:

TCP порт 443: HTTP Secure (HTTPS).

21: File Transfer Protocol (FTP).

22: Secure Shell (SSH).

25: Простий протокол передачі пошти (SMTP).

53: Система доменних імен (DNS).

80: Протокол передачі гіпертексту (HTTP).

119: Протокол передачі мережних новин (NNTP).

123: Протокол мережевого часу (NTP)

143: Internet Message Access Protocol (IMAP)

161: Простий протокол керування мережею (SNMP)1.

94: Internet Relay Chat (IRC).

Зареєстровані порти містять номери від 1024 до 49151. IANA підтримує офіційний список відомих і зареєстрованих діапазонів. Динамічні або приватні - від 49152 до 65535. Один з варіантів використання цього діапазону призначений для тимчасових портів.

Історія створення

Концепція номера порту була створена ранніми розробниками ARPANET в умовах неформального співробітництва авторів програмного забезпечення і системних адміністраторів. Термін «номер порту» ще не використовувався в той час. Номерний ряд для віддаленого хоста був 40-бітним числом. Перші 32 біта були схожі на сьогоднішній IPv4-адресу, але при цьому найбільш значущими були перші 8 біт. Найменш значна частина числа (біти з 33 по 40) позначали інший об'єкт, який називався AEN. Це і є прототип сучасного номера порту. 26 березня 1972 року було вперше запропоновано створення каталогу номерів сокета в RFC 322. Адміністраторів мережі закликали описати кожен постійний номер на предмет його функцій і мережевих послуг. Цей каталог був згодом опублікований в RFC 433 в грудні 1972 року і включав в себе список хостів, їх номери портів і відповідну функцію, що використовується на кожному вузлі мережі. У травні 1972 року вперше були задокументовані офіційні призначення номерів портів, мережевих служб, а також запропонована спеціальна адміністративна функція для ведення цього реєстру. Перший список TCP-портів мав 256 значень AEN, які були розділені на наступні діапазони:

Від 0 до 63: стандартні функції всієї мережі

Від 64 до 127: хост-специфічні функції

Від 128 до 239: зарезервовані для майбутнього використання

Від 240 до 255: будь-яка експериментальна функція.

Служба Telnet отримала перше офіційне присвоєння значення 1. На початку існування ARPANET терміном AEN також називали ім'я сокета, яке використовувалося з початковим протоколом з'єднання (MSP) і компонентом програми управління мережею (NCP). При цьому NCP був попередником сучасних Інтернет-протоколів, що використовують TCP/IP.