Definition Was ist ein Netzwerk-Port?

Ein Netzwerk-Port ist eine Adresse, mit deren Hilfe sich UDP- oder TCP-Verbindungen eindeutig bestimmten Anwendungen zuordnen lassen. Zu einer Verbindung gehört auf beiden Seiten jeweils ein Port. Ports können eine fortlaufende Nummer im Bereich von 0 bis 65535 annehmen.

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Zweck eines Netzwerk-Ports ist die Zuordnung von UDP- oder TCP-Paketen einer IP-Verbindung zu einer bestimmten Anwendung. Zusammen mit der IP-Adresse bildet der Netzwerk-Port die vollständige Adresse einer Anwendung auf einem Ziel- oder Absendersystem.

Insgesamt stehen die Ports der Nummern von 0 bis 65536 für die Verwendung zur Verfügung. Bestimmte Portnummern sind allerdings fest einzelnen Anwendungen zugeordnet. Andere Portnummern können dynamisch vergeben werden. Zu jeder TCP- oder UDP-Verbindung gehören zwei Ports, ein Netzwerk-Port auf der Clientseite und einer auf der Serverseite.

Die Transportprotokolle UDP (User Datagram Protocol) oder TCP (Transmission Control Protocol) übergeben die Datenpakete anhand der verwendeten Ports an die Anwendungen höherer Schichten. Dadurch ist es möglich, trotz mehrerer paralleler Verbindungen zwischen zwei Kommunikationspartnern, die einzelnen Anwendungen eindeutig zu adressieren.

Wichtige Protokolle der IP-Welt wie HTTP, Telnet oder FTP besitzen fest zugewiesene, standardisierte Portnummern. Sie sind von der IANA (Internet Assigned Numbers Authority) vergeben und werden auch Standard-Ports oder Well Known Ports genannt. Nicht fest verknüpfte Anwendungen erhalten einen Netzwerk-Port aus einem Pool freier Ports dynamisch zugewiesen.

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 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. Diesen können sie als Absender-Port nutzen, um eine Verbindung zu einem Zielsystem aufzubauen. 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.

Standardisierung und Einteilung der Ports

Die Portnummern sind von der IANA und der ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) in verschiedene Bereiche eingeteilt. Den Bereich der Standard-Ports oder Well Known Ports bilden die Portnummern 0 bis 1023. Sie sind fest einem bestimmten Anwendungsprotokoll zugeteilt. Anschließend folgt mit den Portnummern 1024 bis 49151 der Bereich der so genannten Registered Ports. Diese Netzwerk-Ports dürfen für die Registrierung verschiedener Anwendungen verwendet werden. Die Reservierung erfolgt wiederum über IANA und ICANN. Die Portnummern von 49152 bis 65535 nennen sich Dynamically Allocated Ports und stehen für die dynamische Zuordnung zur Verfügung. Clients nutzen diese Ports für ihre ausgehenden Verbindungen als Absender-Ports. Beispiele für Standard-Ports sind:

• TCP 21: File Transfer Protocol (FTP)

• TCP 23: Telnet

• TCP 80: Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

• UDP 53: Domain Name System (DNS)

• UDP 69: Trivial File Transfer Protocol (TFTP)

• UDP 161: Simple Network Management Protocol (SNMP)

Die verschiedenen Portzustände

Je nach Status einer IP-Verbindung und der jeweiligen Anwendung können Netzwerk-Ports unterschiedliche Zustände annehmen. Über den Zustand ist definiert, ob die Kommunikation mit der verknüpften Anwendung möglich ist. Es existieren die drei grundsätzlichen Zustände offen (open), geschlossen (closed) und gefiltert (filtered).

Ist ein Netzwerk-Port offen, ist die Anwendung hinter diesem Port dazu bereit, Verbindungen entgegen zu nehmen.

Ein geschlossener Netzwerk-Port bedeutet, dass es keine Anwendung gibt, die über den Netzwerk-Port erreichbar ist. Verbindunsaufbauwünsche zu diesem Port werden aktiv abgelehnt. Auch durch eine Firewall geschützte Ports können den Zustand geschlossen aufweisen. In diesem Fall ist die dahinterliegende Anwendung ebenfalls unerreichbar.

Der Zustand gefiltert (auch geblockt genannt) weist darauf hin, dass eine Firewall den Netzwerk-Port schützt. Er ist weder offen noch geschlossen, ermöglicht aber ebenfalls keinen Verbindungsaufbau.

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