Сколько всего портов в сети — 65 536 номеров для TCP и UDP

Как устроены порты и почему их ровно 65 536

Порт — это 16-битное число в заголовке пакета TCP (Transmission Control Protocol) или UDP (User Datagram Protocol). Оно сообщает, какой программе на компьютере передать пришедшие данные. Общее понятие разобрано в статье что такое порт в информатике.

16 бит дают 2¹⁶ = 65 536 комбинаций. Нумерация идёт с нуля, поэтому номера занимают диапазон от 0 до 65 535. Порт 0 зарезервирован, обычные программы его не используют.

Порт работает только в паре с IP-адресом (Internet Protocol). Адрес находит нужное устройство, а порт — конкретную программу на нём. Запись 203.0.113.10:443 указывает на веб-сервер с HTTPS, а 203.0.113.10:22 — на службу SSH на той же машине. Как это выглядит в сети, описано в материале сетевой порт.

• 16 бит — размер поля с номером порта;
• 65 536 — всего номеров на один IP-адрес;
• 65 535 — наибольший номер порта.

Пример: как 65 536 портов делятся на диапазоны

Все 65 536 портов (номера 0–65 535) организация IANA, которая распределяет сетевые номера, делит на три диапазона. Границы нужны, чтобы программы не спорили за один номер. Подробнее о делении читайте в материале о диапазонах портов.

Арифметика простая: 1 024 + 48 128 + 16 384 = 65 536. Системные порты занимают известные службы: 22 — SSH (Secure Shell, удалённое управление сервером), 80 — HTTP, 443 — HTTPS. Разберитесь, какой порт использует SSH, и зачем нужен порт 443.

• 0–1023 — системные, 1 024 порта для стандартных служб;
• 1024–49151 — зарегистрированные, 48 128 портов для баз данных и приложений;
• 49152–65535 — динамические, 16 384 порта для временных соединений.

Чтобы увидеть занятые порты на своём сервере, выполните ss -tuln. Ключи означают: t — TCP, u — UDP, l — только слушающие порты, n — номера вместо названий служб.

Сколько портов у TCP и UDP: в чём разница

Протоколы TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol) нумеруют порты независимо друг от друга. У каждого по 65 536 номеров (0–65 535), потому что номер занимает 16 бит: 2^16 = 65 536.

Поэтому TCP-порт 53 и UDP-порт 53 — два разных порта, которые не мешают друг другу. Вместе они дают 131 072 сочетания на один IP-адрес. Подробнее о первом протоколе читайте в материале про TCP-порты.

Общее число сочетаний по двум протоколам — 131 072, но одновременно занять один и тот же номер в рамках одного протокола двум программам нельзя.

Где пригодится знание числа портов

Когда вы поднимаете свою службу на VPS (виртуальном сервере), номер порта выбираете вы. Берите его из зарегистрированного диапазона 1024–49151: он не требует прав root и реже пересекается с системными службами. Например, перенос SSH (Secure Shell) с порта 22 на 2222 отсекает часть автоматических подборов паролей.

Файрвол (межсетевой экран) тоже работает с номерами. Правило ufw allow 2222/tcp открывает один порт из 65 536, а не весь сервер. Число важно и для исходящих соединений: Linux берёт для них порты из диапазона 32768–60999, это 28 232 номера. Столько подключений к одному адресу и порту с вашей машины можно держать одновременно.

Нумерация одинакова для обоих протоколов: и IPv4, и IPv6 хранят номер порта в 16 битах, различаются только адреса. Подробнее об этом — в статье про разницу IPv4 и IPv6.

Если планируете несколько служб или много клиентских соединений, выберите VPS с root-доступом и настраиваемым файрволом.

Ошибки при работе с номерами портов

Три ошибки ломают доступ к службе: неверный подсчёт номеров, занятый системный порт и путаница протоколов. Каждая стоит вам времени на поиск причины, хотя исправляется за минуту.

Первая ошибка: считать, что портов 65 535

Номера идут от 0 до 65 535, поэтому всего 65 536 портов на один IP-адрес. Если забыть про порт 0, скрипт с диапазоном 1–65535 пропустит один номер и занизит итог.

Как решить: считайте диапазон 0–65 535 включительно. Номер хранится в 16 битах, а 2^16 дают ровно 65 536 значений.

Вторая ошибка: занять системный порт для своей службы

Порты 0–1023 (1 024 номера) закреплены за стандартными службами: SSH (Secure Shell) работает на 22, HTTPS на 443. Приложение без прав root на порту 80 падает с ошибкой Permission denied.

Как решить: запускайте приложение на порту из диапазона 1024–65535, например 8080, а 80 и 443 отдайте веб-серверу перед ним.

Третья ошибка: путать TCP и UDP при открытии порта

TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol) держат независимые наборы по 65 536 портов. Порт 51820, открытый для TCP, не пропустит трафик UDP.

Как решить: проверьте протокол командой ss -tulpn и откройте именно его, например ufw allow 51820/udp.

Сверяйте диапазон, права и протокол до запуска службы, и большинство проблем с портами не возникнет.

Сколько портов реально доступно одновременно

65 536 — это теоретический максимум номеров на один IP-адрес. На практике часть из них занята службами: SSH (Secure Shell) слушает порт 22, HTTPS — порт 443, а все 1 024 системных порта обычно закреплены за известными сервисами.

Исходящие соединения ограничены жёстче. Linux по умолчанию берёт клиентские порты из диапазона 32768–60999 — это 28 232 номера. Текущие границы хранит файл /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range. Поэтому один компьютер с одним IP-адресом открывает к одному и тому же серверу и порту не больше 28 232 соединений одновременно.

Входящих клиентов сервер обслуживает намного больше. Каждое соединение определяется четвёркой: IP клиента, порт клиента, IP сервера, порт сервера. Сервер слушает один порт 443, но у каждого клиента свой адрес и свой порт, поэтому четвёрки не совпадают.

• Номеров на один IP-адрес: 65 536.
• Клиентский диапазон Linux по умолчанию: 28 232 порта.
• Соединений на один порт сервера: сотни тысяч и больше, их ограничивают память и процессор, а не номера портов.