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端口与套接字
端口和套接字,用于确定指定主机上的哪个本地进程使用了哪个协议和哪台远程主机上的哪个进程进行了通信。端口和套接字的使用可以基于以下几点:
①为每个应用过程分配一个过程标识符(Process ID),每次启动一个进程时,这个ID都可能是不同的。
②进程ID因操作系统平台不同而不同,因而它们是不统一的。
③一个服务器过程能够同时与多个客户连接,因而简单的连接标识符不可能是唯一的。
端口和套接字概念提供了一种以统一的方式唯一地标识连接以及参与连接的程序和主机的方法,而不管特定的过程ID。
(1)端口
网络中可以被命名和寻址的通信端口,是操作系统可分配的一种资源。
按照OSI七层协议的描述,传输层与网络层在功能上的最大区别是传输层提供进程通信能力。从这个意义上讲,网络通信的最终地址就不仅仅是主机地址了,还包括可以描述进程的某种标识符。为此,TCP/IP协议提出了协议端口(protocol port,简称端口)的概念,用于标识通信的进程。
端口是一种抽象的软件结构(包括一些数据结构和I/O缓冲区)。应用程序(即进程)通过系统调用与某端口建立连接(binding)后,传输层传给该端口的数据都被相应进程所接收,相应进程发给传输层的数据都通过该端口输出。在TCP/IP协议的实现中,端口的操作类似于一般的I/O操作,进程获取一个端口,相当于获取本地唯一的I/O文件,可以用一般的读写原语访问之。
类似于文件描述符,每个端口都拥有一个叫端口号(port number)的整数型标识符,用于区别不同端口。由于TCP/IP传输层的两个协议TCP和UDP是完全独立的两个软件模块,因此各自的端口号也相互独立,如TCP有一个255号端口,UDP也可以有一个255号端口,二者并不冲突。
端口号的分配
端口号的分配是一个重要问题。有两种基本分配方式:第一种叫全局分配,这是一种集中控制方式,由一个公认的中央机构根据用户需要进行统一分配,并将结果公布于众。第二种是本地分配,又称动态连接,即进程需要访问传输层服务时,向本地操作系统提出申请,操作系统返回一个本地唯一的端口号,进程再通过合适的系统调用将自己与该端口号联系起来(绑扎)。TCP/IP端口号的分配中综合了上述两种方式。
知名端口即众所周知的端口号,范围从0到1023,这些端口号一般固定分配给一些服务。比如20/21端口分配给FTP(文件传输协议)服务,23端口分配给Telnet(远程登录),25端口分配给SMTP(简单邮件传输协议)服务,80端口分配给HTTP服务,135端口分配给RPC(远程过程调用)服务等等。
网络服务是可以使用其他端口号的,如果不是默认的端口号则应该在地址栏上指定端口号,方法是在地址后面加上冒号“:”(半角),再加上端口 号。比如使用“8080”作为WWW服务的端口,则需要在地址栏里输入“:8080”。
但是有些系统协议使用固定的端口号,它是不能被改变的,比如139 端口专门用于NetBIOS与TCP/IP之间的通信,不能手动改变。
不过,动态端口也常常被病毒木马程序所利用,如冰河默认连接端口是7626、WAY 2.4是8011、Netspy 3.0是7306、YAI病毒是1024等 。
(2)套接字
套接字存在于通信区域中,通信区域也叫地址族,它是一个抽象的概念,主要用于将通过套接字通信的进程的共有特性综合在一起。套接字通常只与同一区域的套接字交换数据(也有可能跨区域通信,但这只在执行了某种转换进程后才能实现)。Windows Sockets只支持一个通信区域:网际域(AF_INET),这个域被使用网际协议族通信的进程使用。
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