每次您開啟網頁、傳送電子郵件或串流影片時，您的電腦都會執行一個小小的協調奇蹟。在幕後，您的系統需要同時處理數十甚至數百個網路連線——每個連線都需要自己獨特的「位址」，以便資料知道要去哪裡。但這裡有個謎題：您的電腦只有一個 IP 位址。它如何追蹤哪些資料屬於哪個應用程式？
答案在於所謂的臨時埠——當您啟動網路連線時，作業系統自動分配的暫時、短暫的埠號。它們是網際網路的隱形工作者，按需建立並在不再需要時丟棄，但對我們線上所做的一切都絕對必要。
將您的電腦想像成一棟擁有數千個信箱的大型公寓大樓。您的 IP 位址是大樓的街道地址，但每個應用程式都需要自己的信箱號碼（埠）來接收郵件。臨時埠就像在需要時出現、對話結束時消失的臨時信箱。
什麼是臨時埠？
臨時埠是當您的應用程式啟動出站網路連線時，作業系統自動分配的暫時埠號。「臨時」一詞意味著「持續很短的時間」，這完美地描述了它們的性質——它們只在單個連線的持續時間內存在。
當您在瀏覽器中輸入 URL 時，您的電腦需要建立與網頁伺服器的連線。伺服器監聽眾所周知的埠（HTTP 通常是埠 80 或 HTTPS 是 443），但您的電腦需要自己的埠號來接收回應。您的作業系統自動選擇一個可用的臨時埠——比如說埠 54321——並將其用於此特定連線。
(IP: 192.168.1.100) participant OS as 作業系統 participant Server as 網頁伺服器
(IP: 93.184.216.34) Client->>OS: 請求連線到
example.com:443 OS->>OS: 分配臨時埠
(例如 54321) OS->>Server: 從
192.168.1.100:54321
連線到 93.184.216.34:443 Server->>OS: 回應到
192.168.1.100:54321 OS->>Client: 將資料傳遞給瀏覽器 Note over OS: 連線結束 OS->>OS: 釋放埠 54321
以供重複使用
埠號範圍
埠號範圍從 0 到 65535，分為三個類別：
- 眾所周知的埠 (0-1023)：保留給系統服務和常見協定（HTTP、HTTPS、SSH、FTP）
- 註冊埠 (1024-49151)：由 IANA（網際網路號碼分配局）分配給特定應用程式
- 動態/私有埠 (49152-65535)：官方臨時埠範圍
📊 埠範圍詳情
- Linux（舊版）：32768-61000（28,233 個埠）
- Linux（現代）：32768-60999（28,232 個埠）
- Windows：49152-65535（16,384 個埠）- 遵循 RFC 6335
- FreeBSD：10000-65535（55,536 個埠）
- macOS：49152-65535（16,384 個埠）- 遵循 RFC 6335
臨時埠如何運作
理解臨時埠的生命週期有助於揭開網路通訊的神秘面紗。讓我們逐步了解當您造訪網站時會發生什麼。
連線生命週期
1. 應用程式啟動連線
當您的瀏覽器想要取得網頁時，它會要求作業系統建立與伺服器的 TCP 連線。瀏覽器不指定要使用哪個本地埠——它將該決定留給作業系統。
2. 作業系統分配臨時埠
您的作業系統掃描其可用臨時埠池，並選擇一個當前未使用的埠。這在微秒內發生，對應用程式完全透明。
3. 建立連線
連線現在由四部分元組唯一識別：
- 來源 IP（您電腦的 IP 位址）
- 來源埠（臨時埠）
- 目的地 IP（伺服器的 IP 位址）
- 目的地埠（眾所周知的埠，如 443）
4. 資料交換
在您的瀏覽器和伺服器之間流動的所有資料都使用這個四部分識別碼。當伺服器傳送資料回來時，它將其定址到您的 IP 和特定的臨時埠，確保它到達正確的應用程式。
5. 連線關閉
當通訊結束時，作業系統將臨時埠標記為可供重複使用。但是，通常會有一個短暫的等待期（TIME_WAIT 狀態），以確保來自舊連線的延遲封包不會到達並混淆使用相同埠的新連線。
[文章繼續，但由於長度限制，我將創建檔案並包含完整翻譯]