一、概述
记录时间 [2024-12-19]
前置文章:
网络编程 01:计算机网络概述,网络的作用,网络通信的要素,以及网络通信协议与分层模型
网络编程 02:IP 地址,IP 地址的作用、分类,通过 Java 实现 IP 地址的信息获取
本文讲述网络编程相关知识——端口,包括端口的定义,分类,以及端口映射等。
同时,文章中通过 Java 编程,实现了 IP 和端口这些网络信息的获取。
通过获取 IP 和端口,同时基于相关的网络协议,我们能实现不同计算机之前的通信。
二、端口定义
端口是传输层的一部分,主要用于区分同一台设备上的不同应用程序或服务。即,不同的进程有不同的端口号。
根据规定:
- 端口号由一个 16 位的数字表示,范围是 0~65535;
- 不同的协议(如 TCP,UDP),各自的端口范围都是 0~65535,即,不同协议 + 同一端口号不冲突;
- 单个协议下,端口号不能冲突。例如,TCP 协议下,同一时间内只有一个进程可以使用 8080 端口。否则就会抛出端口被占用的问题。
三、端口分类
1. 公有端口
公有端口,范围 0~1023,这些端口通常由系统保留,用于常见的网络服务。
- 21:FTP(文件传输协议)
- 22:SSH(安全壳层协议)
- 23:Telent(远程监听)
- 25:SMTP(简单邮件传输协议)
- 80:HTTP(超文本传输协议)
- 443:HTTPS(安全的超文本传输协议)
2. 注册端口
程序注册端口,范围 1024~49151,这些端口分配给用户或程序注册使用,需要注意冲突问题。
- 3306:MySQL 数据库
- 8080:Tomcat
- 1521:Oracle
3. 动态 / 私有端口
动态/私有端口,范围 49151~65535,通常用于临时会话,由操作系统自动分配给客户端应用程序。
四、DOS 命令
1. 查看端口 / 进程
# 查看所有端口
netstat -ano
# PID 进程号,不是端口号
# 协议 本地地址 外部地址 状态 PID# 根据 port 查看指定端口
# | 管道符,用于过滤
netstat -ano|findstr "port"# 根据 PID 查找进程
tasklist|findstr "PID"
2. 其他
# 打开任务管理器
Ctrl + Shift + ESC# 配置 IP 的映射
# 通过 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
127.0.0.1 localhost
五、代码实现
1. InetSocketAddress 类
InetSocketAddress
是 Java 网络编程中的一个类,位于 java.net
包中。
它用于表示包含 IP 地址和端口号的套接字地址,通常与 ServerSocket
、Socket
、DatagramSocket
和 URL
一起使用,以指定网络连接的目标地址或监听地址。
2. 测试 socket
在 Java 中,通过套接字 socket
获取 IP 地址和 端口号,以此定位一个网络地址。
然后获取这个网络地址中的相关信息,例如,IP 地址,主机名,端口号。
getAddress()
:返回InetAddress
对象,表示此套接字地址的 IP 地址。getHostName()
:返回此套接字地址的主机名。如果创建InetSocketAddress
时提供了 IP 地址而不是主机名,则返回 IP 地址的字符串表示形式。getPort()
:返回此套接字地址的端口号。
java">public class TestInetSocketAddress {public static void main(String[] args) {// 定位主机 + 端口号InetSocketAddress socketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080);InetSocketAddress socketAddress2 = new InetSocketAddress("localhost", 8080);System.out.println(socketAddress);System.out.println(socketAddress2);// 总的地址System.out.println(socketAddress.getAddress());// 默认是 IP 地址,想要主机名,可以在 host 系统文件中配置映射System.out.println(socketAddress.getHostName());// 端口号System.out.println(socketAddress.getPort());}
}
六、端口映射
端口映射(Port Forwarding)是一种网络技术,用于将外部网络的请求转发到内部网络中的特定设备和端口。
运行在计算机上的应用程序(进程),会有自己的运行端口,其他主机发送过来的消息要想被应用程序成功接收到,除了要通过 IP 地址,还需要定位应用程序的端口。
(程序是静止的,进程是程序的运行态)
如下图,在两台不同的主机中,分别跑了两个进程:QQ 和 MSN。
- 它们给 QQ 进程分配的端口为 8998,给 MSN 进程分配的端口为 7777;
- 假如主机 1 想通过 QQ 给主机 2 的 QQ 发消息,那么它需要发到主机 2 的端口 8998 上;
- 由于主机 2 端口 8998 对应 QQ 进程,因此发到端口 8998 的消息会在 QQ 进程上被接收。
- 如果主机 1 发到了主机 2 的 7777 端口上,消息就会给 7777 端口对应的 MSN 进程,但 MSN 不会接收来自 QQ 的消息,所以这个消息被视为垃圾消息,于是就丢了。(除非 MSN 上有对应的模块可以处理这个消息,给它转到 QQ 对应的地方)
一段历史:QQ 的前身是 QICQ,和微软绑定的 MSN 类似,但由于微软的放任,加上时代的浪潮,QQ 获得了成长空间,逐渐羽翼丰满。可以说,QQ 抓住了这个机会,同时也非常注重风险防范。
参考资料
狂神说 - 网络编程:https://www.bilibili.com/video/BV1LJ411z7vY
Java 8 帮助文档:https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/