Windows基础（端口篇）

一、Winodws简介

Windows 系统是美国微软公司研发的一套操作系统。以下是关于它的一些主要信息：

1. 发展历程

   • 早期阶段：1985 年 11 月，微软推出 Windows 1.0，这是微软对个人电脑操作平台进行用户图形界面的首次尝试，但它并非一个完整的操作系统，只是基于 MS-DOS 的应用软件。1987 年 12 月，Windows 2.0 发布，在用户界面和内存管理方面有了一些改进。这些早期版本在当时主要是作为图形化外壳，运行在 MS-DOS 之上。
   • 逐步成熟：后来，微软不断推出新的版本，功能逐渐增强。例如 1995 年 8 月发布的 Windows 95，是不依赖于 MS-DOS 的第一个 Windows 版本，具有集成的 TCP/IP 堆栈、拨号网络和长文件名支持等功能，成为当时非常受欢迎的操作系统。之后的 Windows 98、Windows 2000 等版本也不断改进和完善。
   • 现代版本：2001 年推出的 Windows XP 整合了微软的 Windows 产品，提供了更友好的界面、更好的应用和内存管理；2009 年发布的 Windows 7 因速度提升和较低的系统要求受到广泛欢迎；2012 年的 Windows 8 引入了开始屏幕和磁贴界面；2015 年发布的 Windows 10 则是目前广泛使用的版本，具有强大的功能和广泛的应用兼容性。

2. 特点与功能

   • 图形用户界面：提供直观、易用的图形化操作界面，用户可以通过鼠标点击、拖动等操作来完成各种任务，如打开文件、运行程序、管理系统设置等。每个文件、文件夹和应用程序都可以用图标来表示。
   • 多任务处理：支持同时运行多个应用程序，用户可以在不同的程序之间轻松切换，提高工作效率。例如，可以一边编辑文档，一边播放音乐、下载文件等。
   • 文件管理系统：具备强大的文件管理功能，用户可以方便地创建、复制、移动、删除文件和文件夹，对文件进行分类、搜索和整理。Windows 还支持多种文件系统，如 FAT、FAT32、NTFS 等。
   • 设备驱动支持：能够兼容各种硬件设备，包括打印机、摄像头、声卡、显卡等。微软和硬件厂商会不断发布新的驱动程序，以确保硬件设备在 Windows 系统上的正常运行。
   • 网络功能：内置了丰富的网络功能，支持以太网、Wi-Fi 等网络连接方式，方便用户接入互联网、组建局域网。Windows 还提供了网络共享、远程桌面、防火墙等网络管理和安全工具。
   • 应用程序生态：拥有庞大的应用程序生态系统，涵盖了办公软件、娱乐软件、设计软件、开发工具等各种类型的应用程序，满足用户不同的需求。例如，微软自家的 Office 办公套装在 Windows 平台上广泛使用。

3. 版本分类

   • 个人版：面向普通个人用户，如 Windows 10 家庭版、专业版等，提供了适合家庭和个人办公使用的功能。
   • 服务器版：用于服务器环境，如 Windows Server 2022 等，具备更强大的性能、更高的稳定性和更好的网络管理功能，以满足企业级的应用需求。
   • 特殊版本：还有一些针对特定用户群体或应用场景的特殊版本，如 Windows 10 教育版、企业版等。

总的来说，Windows 系统以其易用性、广泛的软件支持和强大的功能，成为全球最流行的操作系统之一，广泛应用于个人电脑、笔记本电脑、服务器等设备。

二、Windows常见端口服务

在介绍端口服务之前，我们需要了解一下端口是什么

1. 端口的定义

   • 端口（Port）是计算机网络中的一个概念。在网络通信中，IP 地址用于标识网络中的一台主机，而端口则用于标识主机上的一个特定的网络服务或应用程序。可以把 IP 地址想象成一栋大楼的地址，而端口就是大楼里不同房间的号码，每个房间提供不同的服务。

2. 端口号的范围和分类

   • 端口号是一个 16 位的无符号整数，其取值范围是 0 - 65535。
   • 知名端口（Well - Known Ports）：范围是 0 - 1023。这些端口号被分配给一些最常用的网络服务。例如，HTTP 服务（网页浏览）通常使用端口 80，HTTPS（安全的网页浏览）使用端口 443，FTP（文件传输协议）服务使用端口 21 等。这些端口号是由互联网号码分配机构（IANA）统一分配和管理的，一般用于一些系统级的服务。
   • 注册端口（Registered Ports）：范围是 1024 - 49151。这些端口主要用于用户注册的服务或者第三方应用程序。例如，MySQL 数据库服务通常使用端口 3306，许多公司或开发者可以向 IANA 申请注册这些端口，用于自己开发的软件或服务。
   • 动态或私有端口（Dynamic or Private Ports）：范围是 49152 - 65535。这些端口一般不被分配给固定的服务，而是在客户端程序与服务器程序进行通信时，由客户端随机选取的端口，用于临时的、动态的通信。比如，当你在浏览器中访问一个网页时，浏览器作为客户端会在这个范围内随机选择一个端口来和服务器的 80 或 443 端口（如果是 HTTPS）进行通信。

3. 端口在网络通信中的作用

   • 在网络通信中，当一个客户端程序（如浏览器）想要访问服务器上的某个服务（如网页服务）时，客户端会通过目标服务器的 IP 地址和相应服务的端口号来建立连接。例如，当你在浏览器中输入一个网址（如https://www.example.com）时，浏览器会首先解析这个网址对应的 IP 地址，然后通过 443 端口（因为是 https 协议）与服务器上的网页服务建立连接，进行数据的传输。
   • 服务器端则会通过监听特定的端口来接收客户端的请求。以 Web 服务器为例，它会一直监听 80 或 443 端口（根据是否是安全连接），当收到客户端的请求时，就会根据请求的内容进行处理，比如返回网页文件等操作。

4. 端口安全

   • 端口安全是网络安全的一个重要方面。由于端口是网络攻击的一个重要入口，如果端口管理不当，可能会导致安全漏洞。例如，开放一些不必要的端口可能会让黑客利用这些端口入侵系统。所以，在配置服务器或个人计算机的网络设置时，应该根据实际需要开启或关闭相应的端口。
   • 防火墙是一种常见的用于端口安全的工具。它可以设置规则，允许或禁止特定端口的通信。例如，企业的防火墙可以设置为只允许外部访问内部服务器的特定端口（如只允许外部访问 Web 服务器的 80 和 443 端口），从而有效地保护内部网络的安全。

5. 常见的端口服务

   HTTP（超文本传输协议） 80 HTTPS（安全超文本传输协议） 443 FTP（文件传输协议） - 控制连接 21 FTP - 数据连接（主动模式） 20 SSH（安全外壳协议） 22 Telnet（远程登录协议） 23 SMTP（简单邮件传输协议） 25 DNS（域名系统） - UDP 查询 53 DNS - TCP 查询（区域传输等） 53 DHCP（动态主机配置协议） - 服务器 67 DHCP - 客户端 68 TFTP（简单文件传输协议） 69 POP3（邮局协议 3） 110 IMAP（互联网消息访问协议） 143 SNMP（简单网络管理协议） - v1/v2c 161 SNMP - Trap（陷阱消息） 162 LDAP（轻型目录访问协议） 389 HTTPS（用于 LDAP） 636 MySQL 数据库服务 3306 Microsoft SQL Server - 默认 1433 Oracle 数据库 - 监听服务 1521

1. HTTP（超文本传输协议）

   • 端口号：80
   • 解释：这是为超文本传输协议开放的端口，是上网冲浪使用次数最多的协议，主要用于万维网传输信息。当我们在浏览器中输入网址访问网站时，如果网站使用的是 HTTP 协议且未特别指定端口号，浏览器默认会通过 80 端口与网站服务器建立连接，获取网页等信息。比如我们日常访问的一些新闻网站、博客网站等，在地址栏输入网址后无需添加端口号，就是因为使用了 80 端口作为默认的 HTTP 通信端口。

2. HTTPS（安全超文本传输协议）

   • 端口号：443
   • 解释：HTTPS 是 HTTP 的安全版本，通过在客户端和服务器之间建立加密连接来保护数据的隐私和完整性。一些对安全性要求较高的网站，如银行、证券、购物等网站，会采用 HTTPS 服务。当浏览器访问这些使用 HTTPS 的网站时，会与服务器的 443 端口建立连接，进行加密的数据传输35。这样可以防止数据在传输过程中被窃听或篡改5。

3. FTP（文件传输协议）

   • 控制连接端口号：21
   • 解释：用于在客户端和服务器之间传输文件时的控制指令交互，比如用户登录验证、文件列表获取、传输命令的发送等操作的通信。FTP 服务可以让用户在不同的计算机之间上传和下载文件。一台计算机作为 FTP 客户端，另一台计算机作为 FTP 服务器，用户可以采用匿名登录或授权用户名与密码登录两种方式登录 FTP 服务器4。
   • 数据连接端口号（主动模式）：20
   • 解释：在 FTP 通信中，当控制连接建立并完成相关指令交互后，进行实际的文件数据传输时会使用 20 端口。不过在被动模式下，数据传输端口是由服务器随机分配的一个大于 1024 的端口。

4. SSH（安全外壳协议）

   • 端口号：22
   • 解释：主要用于在网络中安全地远程登录和执行命令。与传统的 Telnet 协议相比，SSH 协议对通信内容进行了加密，提高了远程登录的安全性，防止敏感信息在网络传输过程中被窃取或篡改。管理员可以通过 SSH 连接到远程服务器进行管理和维护操作，开发人员也经常使用 SSH 连接到远程开发环境进行代码编写和调试。

5. Telnet（远程登录协议）

   • 端口号：23
   • 解释：用于远程登录到远程主机并执行命令。但与 SSH 不同的是，Telnet 是一种不加密的远程登录协议，所有在网络上传输的数据都是明文形式，包括用户名、密码等敏感信息，因此安全性较低，现在已经逐渐被更安全的 SSH 协议所取代。不过在一些特定的场景或老旧的系统中，可能仍然会使用 Telnet 协议进行远程访问。

6. SMTP（简单邮件传输协议）

   • 端口号：25
   • 解释：是用于发送电子邮件的协议。邮件客户端（如 Outlook、Foxmail 等）通过 SMTP 协议将用户编写好的邮件发送到邮件服务器，然后邮件服务器再根据邮件的收件人地址将邮件转发到相应的接收邮件服务器。在企业或组织内部搭建邮件系统时，也需要配置 SMTP 服务以便员工能够发送邮件。

7. POP3（邮局协议版本 3）

   • 端口号：110
   • 解释：用于从邮件服务器接收电子邮件。用户使用邮件客户端通过 POP3 协议从邮件服务器上下载邮件到本地计算机进行查看和管理。当用户使用邮件客户端设置接收邮件的账户时，需要指定邮件服务器的 POP3 端口地址，以便邮件客户端能够与邮件服务器建立连接并获取邮件。

8. IMAP（互联网消息访问协议）

   • 端口号：143
   • 解释：也是用于从邮件服务器接收和管理电子邮件的协议，但与 POP3 不同的是，IMAP 协议允许用户在邮件服务器上对邮件进行更多的操作，如创建文件夹、移动邮件、标记邮件等，并且邮件在服务器上的状态会与客户端保持同步。也就是说，用户在不同的设备上使用 IMAP 协议登录同一个邮件账户时，看到的邮件状态和邮件内容是一致的。

9. SNMP（简单网络管理协议）

   • 端口号：161
   • 解释：用于管理和监控网络设备。网络管理员可以通过 SNMP 协议收集网络设备的各种信息，如设备的运行状态、性能参数、故障报警等，以便及时发现和解决网络中出现的问题。网络设备（如路由器、交换机、防火墙等）通常会支持 SNMP 协议，并开放 161 端口供管理系统进行通信。

10. MySQL 数据库服务

    • 端口号：3306
    • 解释：这是 MySQL 数据库管理系统的默认端口。数据库应用程序通过该端口与 MySQL 数据库服务器建立连接，进行数据的存储、查询、修改、删除等操作。许多网站和应用程序都使用 MySQL 数据库来存储和管理数据，开发人员在开发基于 MySQL 数据库的应用程序时，需要配置连接参数指定 3306 端口以便能够访问数据库。

11. Microsoft SQL Server

    • 端口号：1433
    • 解释：是 Microsoft SQL Server 数据库管理系统的默认端口。与 MySQL 类似，客户端应用程序通过 1433 端口与 Microsoft SQL Server 数据库服务器进行通信，执行各种数据库操作。在企业级应用中，Microsoft SQL Server 是一种广泛使用的数据库管理系统，很多企业的业务系统都依赖于它来存储和管理数据。

12. Oracle 数据库

    • 端口号：1521
    • 解释：是 Oracle 数据库管理系统的默认端口。Oracle 数据库是一种功能强大、性能卓越的企业级数据库，广泛应用于大型企业和关键业务系统中。应用程序通过 1521 端口与 Oracle 数据库服务器进行交互，实现对数据库的访问和操作。

13. 远程桌面协议（RDP）

    • 端口号：3389
    • 解释：用于远程访问和控制计算机。用户可以在本地计算机上通过 RDP 客户端软件连接到远程计算机的 3389 端口，实现对远程计算机的操作，就像在本地操作一样。这种技术在远程办公、远程技术支持等场景中非常常见，方便用户在不同地点对远程计算机进行管理和使用。

14. PostgreSQL 数据库服务

    • 端口号：5432
    • 解释：这是 PostgreSQL 数据库管理系统的默认端口。PostgreSQL 是一种开源的关系型数据库管理系统，具有高度的可扩展性和强大的功能，被广泛应用于各种应用场景中。开发人员和管理员可以通过 5432 端口连接到 PostgreSQL 数据库服务器进行数据库管理和操作。

三、总结

1. 端口与服务的关系总结

   • 端口是计算机网络中用于标识主机上特定网络服务或应用程序的概念。不同的服务通常会使用特定的端口号来进行通信，就像不同的店铺有不同的门牌号一样，方便客户端准确地找到并连接对应的服务。

2. 常见端口服务的总结

   • 网页服务相关
     • HTTP（80 端口）和 HTTPS（443 端口）是网页浏览最常用的服务。HTTP 是基础的网页传输协议，而 HTTPS 则是在 HTTP 基础上添加了加密功能，用于保障信息安全，现在很多重要的网站如电商、金融等都采用 HTTPS。
   • 文件传输相关
     • FTP 是用于文件传输的协议，21 端口用于控制连接，20 端口（主动模式下）用于数据连接。它可以实现不同计算机之间文件的上传和下载。
   • 远程连接相关
     • SSH（22 端口）是安全的远程登录和执行命令的协议，用于加密的远程管理；而 Telnet（23 端口）也用于远程登录，但因为是明文传输，安全性差，现在逐渐被 SSH 取代。
   • 邮件服务相关
     • SMTP（25 端口）用于发送邮件，POP3（110 端口）和 IMAP（143 端口）用于接收邮件，它们共同构成了电子邮件的收发体系，不同的协议在邮件的存储位置和管理方式上有所差异。
   • 数据库服务相关
     • 不同的数据库有自己的默认端口，如 MySQL（3306 端口）、Microsoft SQL Server（1433 端口）、Oracle（1521 端口）和 PostgreSQL（5432 端口），这些端口用于数据库客户端与服务器之间进行数据操作的通信。
   • 网络管理相关
     • SNMP（161 端口用于查询、162 端口用于接收陷阱消息）用于管理和监控网络设备，方便网络管理员及时了解网络设备的状态和问题。