Black Hsiao 的技术笔记

外观

05_Socket端口

约 1709 字大约 6 分钟

2025-10-12

我们常说的网络端口是指软件服务监听的端口，也即是逻辑端口（Logical Port）。 它不像物理端口（如网卡接口）那样有实物实体，而是由操作系统分配的虚拟通道，用于标识特定进程或服务。 如果计算机中的某个软件应用或服务需要与其他终端进行网络通信，就需要暴露一个端口出来。

网络端口由传输层（Transport Layer）使用，主要被UDP或TCP协议控制。这些协议负责数据包的可靠传输和端口的绑定。

端口号是什么？

端口号（Port Number）是网络端口的唯一编号，它是一个16位无符号整数，取值范围为0 到 65535（即2^16 - 1）。这个范围由**互联网号码分配机构（IANA，Internet Assigned Numbers Authority）**负责管理和分配，以避免端口冲突。

  • 为什么是16位？ 因为TCP/IP协议栈的标准设计中，端口字段占用16位空间，这决定了最大端口数为65536个（包括0）。
  • 端口0的特殊性： 端口0通常保留，不推荐使用。它有时用于表示“任意端口”或动态分配。
  • IANA的作用： IANA维护官方端口列表，确保标准服务（如HTTP）使用固定端口，便于全球互操作。

端口号分类

根据IANA的规范，端口号一般分为三类，以便于管理和标准化使用：

系统端口（Well-Known Ports）

  • 范围： 0 - 1023
  • 说明： 这些端口由IANA严格分配给系统级服务，通常需要root/管理员权限绑定。它们是最常用的标准服务端口，确保全球网络的兼容性。
  • 常见示例：
    • HTTP（超文本传输协议）：80 – 用于网页传输。
    • HTTPS（安全HTTP）：443 – 用于加密网页传输。
    • DNS（域名系统）：53 – 用于域名解析。
    • BGP（边界网关协议）：179 – 用于路由器间路由交换。
    • RIP（路由信息协议）：520 – 用于小型网络路由更新。

注册端口（Registered Ports）

  • 范围： 1024 - 49151
  • 说明： 这些端口可以由应用程序开发者向IANA注册，但不强制要求root权限。它们常用于自定义服务或特定软件的默认端口，便于用户配置和记忆。
  • 常见示例：
    • MySQL（关系型数据库）：3306 – 默认数据库服务器端口。
    • PostgreSQL（开源数据库）：5432 – 另一个流行数据库的默认端口。
    • L2TP（第二层隧道协议）：1701 – 用于VPN隧道。
    • 自定义端口：如8080（备选HTTP）、9090（Web管理）、9999/8888（开发测试） – 这些是开发者常用的高端口，避免与系统端口冲突。

专用端口（Dynamic/Private Ports）

  • 范围： 49152 - 65535
  • 说明： 也称为非保留端口（Ephemeral Ports）或动态端口。这些端口未被IANA正式注册，常用于临时目的，如客户端临时连接服务器时操作系统自动分配的源端口。适合私人应用或客户端临时使用，避免与已注册服务冲突。
  • 使用场景： 浏览器发起HTTP请求时，会动态分配一个高端口作为源端口。

查看本机监听的端口

在Linux/Unix系统中，可以使用netstat命令查看当前监听的端口和服务状态。常用命令：

netstat -tuln
  • 参数解释：
    • -t：显示TCP连接。
    • -u：显示UDP连接。
    • -l：仅显示监听（LISTEN）状态的端口。
    • -n：以数字形式显示地址和端口（不解析主机名）。

示例输出：

Proto  Recv-Q  Send-Q  Local Address           Foreign Address         State
tcp        0      0 10.255.255.254:53       0.0.0.0:*               LISTEN
udp        0      0 127.0.0.53:53           0.0.0.0:*
udp6       0      0 ::1:323                 :::*
  • 字段解释：
    • Proto：协议类型（tcp/udp/udp6）。
    • Recv-Q (Receive Queue)：接收队列中的数据量（字节）。这是内核缓冲区中本地程序尚未读取的数据。如果长期不为0，表明本地进程处理不及时，导致数据堆积，可能引发性能瓶颈。
    • Send-Q (Send Queue)：发送队列中的数据量（字节）。这是尚未发送到对端的数据。如果数值持续不为0，可能表示对端未及时接收、网络拥塞或连接中断，导致数据卡在本地缓冲区。
    • Local Address：本地监听地址和端口（e.g., 10.255.255.254:53 表示在IP 10.255.255.254的53端口监听）。
    • Foreign Address：远程地址（* 表示任意）。
    • State：连接状态（LISTEN 表示监听中）。

提示： 最近，netstat可能被ss命令取代（ss -tuln），netstat已经停止维护了， 并且ss的读取速度更快,显示界面更全面。

Netid    State      Recv-Q     Send-Q          Local Address:Port         Peer Address:Port    Process
udp      UNCONN     0          0               127.0.0.53%lo:53                0.0.0.0:*
udp      UNCONN     0          0              10.255.255.254:53                0.0.0.0:*

iptables 对端口的选择性封禁

同一个端口可以同时接受TCP协议和UDP协议，在实际工作中，有时候会遇到使用iptables对端口进行选择性封禁和放通的情况，所以这里以DNS协议扩展说一下。

iptables 是Linux内核的防火墙工具，用于控制数据包过滤。TCP和UDP协议都可以使用端口53进行DNS（域名系统）查询，但默认行为有差异：

  • DNS默认协议： UDP/53 – 因为UDP无连接、开销小、查询简单，适合快速域名解析。
  • TCP/53的使用场景： 当UDP查询失败（e.g., 数据包过大、丢包）或需要大响应（如区域传送AXFR）时，DNS客户端会自动回退（fallback）到TCP/53。

如果仅封禁UDP/53，可能会留下绕过漏洞：

协议端口是否被封禁结果
UDP53✅ 被封普通DNS查询不通（大多数客户端默认UDP）。
TCP53❌ 未封仍可进行DNS查询（如手动指定TCP或自动fallback）。

绕过风险： 用户可以通过工具（如dig +tcp example.com）或配置DNS客户端强制使用TCP/53，绕过UDP封禁，继续解析域名获取IP地址。

实际防护建议

要彻底封禁DNS外联流量或控制DNS解析，应同时针对UDP和TCP端口53添加规则（假设在OUTPUT链上，针对出站流量）：

# 封禁UDP/53（默认DNS）
iptables -A OUTPUT -p udp --dport 53 -j REJECT

# 封禁TCP/53（回退或手动DNS）
iptables -A OUTPUT -p tcp --dport 53 -j REJECT
  • -A OUTPUT：追加规则到输出链（控制本地发出的包）。
  • -p udp/tcp：指定协议。
  • --dport 53：目标端口53。
  • -j REJECT：拒绝并发送ICMP不可达响应（比DROP更友好，避免超时）。

注意：

  • 这仅影响出站DNS；入站需在INPUT链配置。
  • 保存规则：使用iptables-save或工具如ufw/firewalld。
  • 测试：用nslookup或dig验证封禁效果。
  • 高级：若需允许内部DNS，可添加白名单（如--dport 53 -s 内部IP -j ACCEPT）。