ポート番号 ～どのアプリケーションのデータなの？

ポート番号とは

ポート番号とは、TCP/IPのアプリケーションを識別するための識別番号で、TCPまたはUDPヘッダに記述されています。ポート番号によって、PC/サーバなどに届いたデータがどのアプリケーションのデータであるかを識別して、適切なアプリケーションへデータを振り分けます。

ポート番号の範囲

ポート番号は16ビットの数値なので、取りうる範囲は0～65535です。そして、以下のように範囲で意味が決められています。

名称	ポート番号の範囲	意味
ウェルノウンポート	0～1023	サーバアプリケーション用に予約されているポート番号
登録済みポート	1024～49151	よく利用されるアプリケーションのサーバ側のポート番号
ダイナミック/プライベートポート	49152～65535	クライアントアプリケーション用のポート番号

ウェルノウンポート番号

特に重要なのがウェルノウンポート番号です。ウェルノウンポート番号は、あらかじめ決められています。サーバアプリケーションを起動すると、ウェルノウンポート番号でクライアントアプリケーションからの要求を待ち受けます。たとえば、Webサーバアプリケーションはアプリケーションプロトコルとして、HTTPを利用します。HTTPのウェルノウンポート番号は80なので、Webサーバアプリケーションはポート番号80でWebブラウザからの要求を待ち受けることになります。

主なアプリケーションプロトコルのウェルノウンポート番号は、次の表のようになります。

プロトコル	TCP	UDP
HTTP	80	–
HTTPS	443	–
SMTP	25	–
POP3	110	–
IMAP4	143	–
DNS	53	53
FTP	20/21	–
DHCP	–	67/68
Telnet	23	–

登録済みポート

登録済みポートは、ウェルノウンポート番号以外でよく利用されるサーバアプリケーションを識別するためのポート番号です。登録済みポートもあらかじめ決められています。たとえば、リモートからPCなどの操作を行うリモートデスクトップは、ポート番号3389を利用します。

ダイナミック/プライベートポート

ダイナミック/プライベートポートは、クライアントアプリケーションを識別するためのポート番号です。ウェルノウンポートや登録済みポートと異なり、あらかじめ決められているわけではありません。クライアントアプリケーションが通信するときに、ダイナミックに割り当てられます。また、Webブラウザならブラウザのタブ/ウィンドウごとに異なるポート番号が自動的に割り当てられます。これにより、Webブラウザのタブ/ウィンドウを識別できるようにしています。

フローはIPアドレスとポート番号の組み合わせで識別できる

アプリケーションの一連のデータのまとまりであるフローはIPアドレスとポート番号の組み合わせで識別できます。IPヘッダにあるIPアドレスでアプリケーションが動作しているPC/サーバなどがわかります。そして、TCP/UDPヘッダのポート番号でPC/サーバ上のアプリケーションがわかります。IPアドレスとポート番号の組み合わせを表記するときには、「10.0.0.1:80」のように」「:」で区切ります。

ルータやレイヤ2スイッチで、ただ単にアプリケーションのデータを転送するときには、ポート番号まで意識する必要はありません。セキュリティを確保するために、パケットフィルタリングを設定するときや、特定のアプリケーションの通信を優先するQoS(Quality of Service)の制御をするときにはポート番号まできちんと考えなくてはいけません。

ポート番号の確認(Windows)

Windows PCでコマンドプロンプトから「netstat」コマンドでTCPの通信状態をみて、PCがどんなアプリケーションの通信をしているかを確認できます。以下は、Windows PCのnetstatコマンドの出力例です。

C:\Users\gene>netstat -n

アクティブな接続

  プロトコル  ローカル アドレス      外部アドレス           状態
  TCP         127.0.0.1:5354         127.0.0.1:49669        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:5354         127.0.0.1:49670        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:9977         127.0.0.1:49955        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:27015        127.0.0.1:49823        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:49669        127.0.0.1:5354         ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:49670        127.0.0.1:5354         ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:49779        127.0.0.1:54418        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:49823        127.0.0.1:27015        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:49955        127.0.0.1:9977         ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:50041        127.0.0.1:58385        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:54285        127.0.0.1:65001        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:54418        127.0.0.1:49779        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:58385        127.0.0.1:50041        ESTABLISHED
  TCP         127.0.0.1:58611        127.0.0.1:443          SYN_SENT
  TCP         127.0.0.1:65001        127.0.0.1:54285        ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:54284    192.168.1.154:8009     ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:54309    192.168.1.152:8009     ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:54310    192.168.1.153:8009     ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:54458    40.119.211.203:443     ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:54460    77.79.249.197:443      ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:54473    77.79.249.197:443      ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:54481    77.79.249.197:443      ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:54550    172.217.24.138:443     ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:57493    40.119.211.203:443     ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:57549    54.240.253.21:443      ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:57620    151.101.2.49:443       ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:57840    172.217.161.77:443     CLOSE_WAIT
  TCP         192.168.1.169:57924    157.7.107.52:443       ESTABLISHED
  TCP         192.168.1.169:58376    172.217.161.42:443     CLOSE_WAIT
～省略～

「ローカルアドレス」がPC自身の情報で、「外部アドレス」が宛先の情報です。IPアドレス:ポート番号というフォーマットで、TCPで通信を行っているIPアドレスとポート番号の組み合わせがわかります。

TCP/IP

• TCP/IPの階層
• IP ～データを送り届ける～
• ICMP ～きちんとIPで転送できますか？～
• Ping ～きちんとデータは届きますか？～
• Windows OSのPingコマンド
• トレースルート ～データはどのルータを通っていますか？～
• tracertコマンド(Windows OS)
• トラブルはどこ？ ～Pingとトレースルート～
• ARP ～IPアドレスとMACアドレスを対応付け～
• ARPフォーマット
• Gratuitous ARP(GARP)
• ポート番号 ～どのアプリケーションのデータなの？
• TCPの概要
• TCPの動作
• UDPの概要
• アプリケーションのデータが届くまでのまとめ
• DNS ～宛先IPアドレスを求める～
• nslookupコマンド ～DNSの名前解決の確認～
• DHCP ～IPアドレスを自動割り当て～
• TCP/IPの設定のまとめ
• ipconfigコマンド ～Windows OSのTCP/IP設定を確認～
• Linux(Ubuntu)でのTCP/IP設定の確認
• Webサイト
• HTMLとCSS ～Webページを作る～
• URL ～Webサイト(Webページ)のアドレス～
• HTTP ～HTMLファイルを転送する～
• Webアプリケーション ～Webブラウザだけあればいい～
• HTTP Cookie
• Webアプリケーションのセッション管理
• Webプロキシサーバ ～Webアクセスを代わりに～
• Webアクセスのまとめ
• FTP ～代表的なファイル転送プロトコル～
• TFTP ～簡易的なファイル転送プロトコル～
• Windows10のTFTPクライアント
• ネットワークのトラブルの切り分け手順