传输层——再谈端口号

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前言

在计算机网络中，端口号扮演着至关重要的角色。尤其在传输层，端口号成为了区分不同应用程序或服务的唯一标识。通过端口号，操作系统能够准确地将数据流分配给相应的进程或服务。这种机制保证了网络数据的准确传输和高效处理。

再谈端口号

端口号(Port)标识了一个主机上进行通信的不同的应用程序;

在TCP/IP协议中, 用 "源IP", "源端口号", "目的IP", "目的端口号", "协议号" 这样一个五元组来标识一个通信(可以通过netstat -n查看);

端口号范围划分

端口号的范围被划分为几个不同的区间，每个区间都有其特定的用途和权限要求。通常，0到1023的端口号被称为知名端口号或系统端口号，这些端口号被预留给一些特定的服务使用，如HTTP、FTP等。而1024到49151的端口号被称为注册端口号，这些端口号可以由用户自行定义，但需要确保不与已有的服务冲突。49152到65535的端口号则被称为动态端口号或私有端口号，这些端口号通常用于临时性的通信需求。

认识知名端口号

有些服务器是非常常用的, 为了使用方便, 人们约定一些常用的服务器, 都是用以下这些固定的端口号:

• ssh服务器, 使用22端口
• ftp服务器, 使用21端口
• telnet服务器, 使用23端口
• http服务器, 使用80端口
• https服务器, 使用443

执行下面的命令, 可以看到知名端口号

cat /etc/services

我们自己写一个程序使用端口号时, 要避开这些知名端口号.

两个问题

         1.一个进程是否可以bind多个端口号?

答案是肯定的。一个进程可以绑定多个端口号，以提供不同的服务或处理不同的通信需求。例如，一个Web服务器进程可能同时监听80端口（用于HTTP服务）和443端口（用于HTTPS服务）。

        2.一个端口号是否可以被多个进程bind?

通常情况下，一个端口号在同一时刻只能被一个进程绑定。这是为了确保数据传输的准确性和一致性。如果有多个进程试图绑定同一个端口号，操作系统通常会抛出错误或拒绝绑定请求。然而，在某些特殊情况下，如使用了端口共享技术或某些特定的网络编程模式，可能会实现多个进程共享同一个端口号的情况。但这种情况相对较少见，且需要谨慎处理以避免潜在的问题。

两个重要命令

在Linux系统中，netstat和pidof是两个非常实用的命令，分别用于查看网络状态和查找进程的进程号。以下是这两个命令的基本用法和一些示例。

netstat命令

netstat命令用于显示网络连接、路由表、接口统计等网络相关信息。其基本语法为：

netstat [选项]

 

下面是一些常用的选项：

• -a：显示所有连接和监听端口。
• -t：显示TCP连接。
• -u：显示UDP连接。
• -n：以数字形式显示IP地址和端口号，而不是主机名和服务名。
• -p：显示每个连接的进程ID和进程名称。
• -l：显示监听状态的连接。
• -r：显示路由表。
• -s：显示网络接口统计信息。

示例：

1. 显示所有连接和监听端口：

   netstat -a
   

2. 显示TCP连接：

   netstat -t
   

3. 显示UDP连接：

   netstat -u
   

4. 显示与连接相关的进程：

   netstat -p
   

5. 以数字形式显示IP地址和端口号：

   netstat -n
   

你可以根据需要组合这些选项，以便查看所需的信息。例如，如果你想查看所有TCP连接以及与之相关的进程，你可以使用：

netstat -tp

pidof命令

pidof命令用于查找指定名称的进程的进程号（PID）。其基本语法为：

pidof [选项] 进程名称

 

下面是一些常用的选项：

• -s：仅返回一个进程号。
• -c：仅显示具有相同“root”目录的进程。
• -x：显示由脚本开启的进程。
• -o：指定不显示的进程ID。

示例：

查找名为“gedit”的进程的PID：

pidof gedit

仅返回名为“firefox”的一个进程号（如果有多个）：

pidof -s firefox

请注意，pidof命令只返回与指定进程名称匹配的PID，如果有多个进程具有相同的名称，它会返回所有这些进程的PID（除非使用了-s选项）。