什么是端口？它们是如何工作的？

互联网协议地址或 IP 地址用来通过网络连接传输数据。此地址包含一个数字字符串，它起到唯一标识符的作用。端口号是 16 位的无符号整数，将附加到此字符串，并使用一个冒号分隔，例如 17.253.207.54: 443。这个附加的数字就叫做“端口号”，用来在互联网流量送达服务器时为流量提供指引。传输控制协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP) 用来将数据包路由到正确的进程。端口号数量众多，它们是互联网运作机制中不可或缺的要素。

自从计算技术问世以来，计算机端口就存在。端口号的概念最初由高级研究计划局网络 (ARPANET) 提出。

端口用来标识连接端点，并将数据传送到服务。端口分为虚拟和物理两种。USB 端口是我们常见的一种物理端口，当我们提到计算机端口时，脑海中立即就会浮现出此类端口。但虚拟端口要更加常见，端口也是以这种形式影响着互联网的运作机制。端口是 OSI 互联网模型第 4 层的一部分，也就是传输层。

为了解释端口的工作原理，我们需要回到信件的类比，收件人是“加州贝弗利山罗克斯伯里大道 1000 号 Lucille Ball，邮编 90210”。在我们的 IP 地址文章中，我们用这个信件类比解释了虚拟地址，说明了 IP 地址如何将“信件”路由到目的地。在邮政服务类比中，将信件送达到最终地址后，信件上的收件人姓名指明了这封信件究竟要交给谁；从这个角度来理解，端口就等同于“Lucille Ball”这个姓名。

虚拟端口非常多，端口号的范围从 0 到 65535。互联网协议 TCP 和 UDP 决定了数据包发送到哪个进程，其依据是服务器-客户端架构，我们在有关 HTTP 和 HTTPS的其他网页上介绍了相关内容。

主机（例如服务器）通常运行多个进程或应用程序，比如 Web 和电子邮件。每个主机都维护着一份表格，用来将端口号映射到进程，在有数据包送达主机时，主机会使用该表格来将数据包路由到正确的进程或服务。笔记本电脑等终端设备通常运行多个客户端，如网页浏览器和电子邮件阅读器。在数据包送达目标地址时，TCP 和 UDP 协议决定了要将数据包发到何处。尽管这两种协议都用来传送流量，但它们有着不同的功能。

TCP 即传输控制协议，它使用字节流将数据从发送方发送到接收方。TCP 的核心功能就是可以确保按顺序可靠地传输字节流。IP 数据包在路由过程中可能会被丢弃，所以这种功能必不可少。TCP 将数据流拆分成片段，随后在带有序列号的 IP 数据包内传输每一个片段，通过这种方式来保证按照顺序加以传输；接收方会在收到 IP 数据包序列时加以确认。如果没有收到某个 IP 数据包序列的确认，发送方会在达到超时阈值之后重新发送未收到的片段。

UDP 与 TCP 之间的主要区别在于，UDP 不提供送达保证。UDP 用来将数据包从发送方发送到接收方。数据报在 IP 数据包内传输。端口号是 UDP 数据报与 IP 数据包之间的唯一重要区别。但 UDP 不提供送达保证，因此需要安全、可靠的数据传输的服务（如电子邮件和网站）会选择 TCP 端口。

可用端口号共有 65,535 个。服务会侦听众所周知的端口号，即 1-1023 范围内的端口号。部分常用的服务端口号如下：

• 端口 80：Web (HTTP)

• 端口 443：安全 Web (HTTPS)

• 端口 43：DNS（域名系统）

• 端口 3389：远程桌面协议 (RDP)

• 端口 21：文件传输协议 (FTP)

• 端口 22：安全外壳 (SSH)，用于创建安全网络连接的隧道协议

在我们的 IP 地址示例 (17.253.207.54: 443) 中，通信通过 HTTPS 协议完成，即使用 443 端口。

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