Ports

Funktionsweise der Ports

• Anwendungsserver fordern bei ihrem Start beim Betriebssystem einen Port an, auf dem sie Verbindungen entgegennehmen können.
• Für Standard-Anwendungen handelt es sich in der Regel immer um die gleichen festen Portnummern.
• Anschließend ist der Netzwerk-Port fest mit der Anwendung verknüpft.
• Clients erhalten vom Betriebssystem in der Regel einen zufälligen Port dynamisch zugewiesen.
• Diese sind dann mit der Client-Anwendung verknüpft und stellen den „Rückweg“ zu dieser dar.
• Der Client muss die Ziel-IP-Adresse und den Ziel-Port des Servers kennen.
• Beim Verbindungsaufbau lernt der Server den Port des Clients kennen und adressiert Antwortpakete an diesen.
• Ports sind 16-Bit-Werte (0–65535) und werden in drei Bereiche unterteilt:
  • Well-Known Ports (0–1023)
  • Registered Ports (1024–49151)
  • Dynamic/Private Ports (49152–65535)

Standard Ports

Port	Service	Port	Service
20	ftp-data	21	ftp
22	ssh	23	telnet
25	smtp	465	smtps
53	domain	67	bootps
68	bootpc	80	http
110	pop3	143	imap
161	snmp	389	ldap
443	https	445	microsoft-ds
636	ldaps	993	imaps
3128	squid	3306	mysql
3389	rdp	5432	postgresql
5900	vnc	8080	webcache

Weitere Aspekte der Port-Kommunikation

Multiplexing und das 5-Tupel

• Ein einzelner Server-Port (z. B. Port 80) kann tausende Verbindungen gleichzeitig bedienen, ohne "belegt" zu sein.
• Das Betriebssystem unterscheidet die eingehenden Datenpakete anhand des sogenannten 5-Tupels: {Quell-IP, Quell-Port, Ziel-IP, Ziel-Port, Protokoll}.
• Solange sich mindestens einer dieser fünf Werte unterscheidet, wird das Paket einer separaten, eindeutigen Verbindung zugeordnet.

Privilegierte Ports unter Unix/Linux

• Ports im Bereich von 0 bis 1023 gelten als privilegierte Ports.
• Nur Prozesse mit Root-Rechten (Administrator) dürfen diese Ports binden und darauf auf Verbindungen warten (Listen).
• Dies verhindert, dass normale Benutzer ohne Berechtigung einen gefälschten Dienst (z. B. einen manipulierten SSH-Server) auf einem Standard-Port starten.

Ephemeral Ports und TIME_WAIT

• Die dynamischen Ports (Ephemeral Ports), die Clients für ausgehende Verbindungen nutzen, sind kurzlebig.
• Nach dem Schließen einer TCP-Verbindung verbleibt der Port für eine kurze Zeit (meist 60–120 Sekunden) im Zustand TIME_WAIT.
• Diese Sperre stellt sicher, dass verspätete Pakete der alten Verbindung nicht fälschlicherweise einer neuen Verbindung auf demselben Port zugeordnet werden.