ポート番号入門 - ウェルノウンポートと動的ポート

ポート番号とは

ポート番号は、1つのIPアドレス内で複数のネットワークサービスを識別するための16ビットの番号（0-65535）です。IPアドレスが「建物の住所」なら、ポート番号は「部屋番号」に相当します。

なぜ必要か: 1台のサーバーでWebサーバー、メールサーバー、データベースなど複数のサービスを同時に動かすために、ポート番号でサービスを区別します。

ポート番号の範囲

ポート番号は用途に応じて3つの範囲に分類されます。

ウェルノウンポート（0-1023）

システム管理者権限がないと利用できない、標準的なサービス用のポートです。

主要なウェルノウンポート

Web関連の重要ポート

# HTTP（非暗号化）
curl http://example.com:80/      # ポート80（デフォルトで省略可）

# HTTPS（暗号化）
curl https://example.com:443/    # ポート443（デフォルトで省略可）

セキュリティのヒント: 2025年以降、主要ブラウザはHTTP（ポート80）を「安全でない」と警告します。本番環境では常にHTTPS（ポート443）を使用しましょう。

SSH（リモート接続）

# SSH接続（デフォルトポート22）
ssh user@example.com

# カスタムポートを指定
ssh -p 2222 user@example.com

DNS（名前解決）

# DNS問い合わせ（UDPポート53）
dig @8.8.8.8 example.com

# TCP版DNS（主にゾーン転送や大きな応答）
dig @8.8.8.8 +tcp example.com

メール関連ポート

登録済みポート（1024-49151）

特定のアプリケーションやサービスが使用する、IANAに登録されたポートです。

データベースのポート

# MySQLへの接続
mysql -h localhost -P 3306 -u user -p

# PostgreSQLへの接続
psql -h localhost -p 5432 -U user -d database

# Redisへの接続
redis-cli -h localhost -p 6379

開発サーバーでよく使うポート

# Node.js開発サーバー
npm run dev                      # ポート3000が一般的

# Pythonシンプルサーバー
python -m http.server 8000       # ポート8000

# Djangoの開発サーバー
python manage.py runserver 8000  # ポート8000

その他の重要なポート

動的ポート（49152-65535）

クライアント側が一時的に使用するポート範囲です。IANA（Internet Assigned Numbers Authority）の管理外です。

動的ポートの役割

クライアント（ブラウザ）         サーバー
192.168.1.10:52341  ─────→  example.com:443 (HTTPS)
         ↑                            ↑
    動的に割り当て                ウェルノウンポート

レスポンス
192.168.1.10:52341  ←─────  example.com:443

クライアント側の動的ポート使用例

# 接続状態を確認
netstat -an | grep ESTABLISHED

# 出力例
tcp4  0  0  192.168.1.10.52341   93.184.216.34.443   ESTABLISHED
             └─ クライアント側    └─ サーバー側
               （動的ポート）       （ウェルノウン）

OSの管理: OSが空いているポート番号を自動的に選んで割り当てます。通信終了後は解放され、再利用されます。

ポート番号とプロトコル（TCP/UDP）

同じポート番号でもTCPとUDPは別々に管理されます。

TCP/UDP両方を使うポート

TCPのみ/UDPのみのポート

TCPのみ:
- 22 (SSH)
- 80 (HTTP)
- 443 (HTTPS)
- 3306 (MySQL)

UDPのみ:
- 67, 68 (DHCP)
- 69 (TFTP)
- 123 (NTP)

ポート番号の確認方法

使用中のポートを確認

# すべての待ち受けポートを表示
netstat -an | grep LISTEN         # macOS/Linux
netstat -an | findstr LISTEN      # Windows

# 特定のポートを確認（例: 3000番）
lsof -i :3000                     # macOS/Linux
netstat -ano | findstr :3000      # Windows

# プロセス情報付きで表示
sudo lsof -i -P -n                # macOS/Linux
netstat -ano                      # Windows

ポートが使われているかテスト

# Telnetでポート疎通確認
telnet example.com 80

# ncコマンドでポート確認
nc -zv example.com 80             # macOS/Linux

# curlでHTTP/HTTPSポート確認
curl -I http://example.com:80/

ファイアウォールとポート

ポートの開放

# ufw（Ubuntu/Debian）
sudo ufw allow 80/tcp
sudo ufw allow 443/tcp

# firewalld（CentOS/RHEL）
sudo firewall-cmd --add-port=80/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --reload

# iptables
sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT

セキュリティグループ（AWS EC2例）

インバウンドルール:
Type        Protocol  Port Range  Source
HTTP        TCP       80          0.0.0.0/0
HTTPS       TCP       443         0.0.0.0/0
SSH         TCP       22          123.45.67.89/32  # 自分のIPのみ
Custom TCP  TCP       3000        10.0.0.0/16      # VPC内のみ

よくあるポート番号の問題

ポート番号の競合

# エラー例
Error: listen EADDRINUSE: address already in use :::3000

原因: すでに別のプロセスがポート3000を使用している

解決方法:

# プロセスを特定して終了（macOS/Linux）
lsof -ti:3000 | xargs kill -9

# Windowsの場合
netstat -ano | findstr :3000
taskkill /PID <プロセスID> /F

# または別のポートを使用
PORT=3001 npm run dev

ポート範囲の制限

# 一般ユーザーが使えるポート範囲（Linux）
1024-65535

# 管理者権限が必要なポート範囲
0-1023

アプリケーション別ポート一覧

Webアプリケーション

データベース（再掲）

キャッシュ・メッセージング

モニタリング・ログ

ポート転送（ポートフォワーディング）

SSHトンネル

# ローカルポート転送（リモートのMySQLにローカルから接続）
ssh -L 3306:localhost:3306 user@remote-server

# リモートポート転送（ローカルのサービスをリモートに公開）
ssh -R 8080:localhost:3000 user@remote-server

# 動的ポート転送（SOCKSプロキシ）
ssh -D 1080 user@remote-server

Docker のポートマッピング

# コンテナのポート80をホストの8080にマッピング
docker run -p 8080:80 nginx

# 複数ポートのマッピング
docker run -p 80:80 -p 443:443 nginx

まとめ

ポート番号は0-65535の16ビット番号で、同一IPアドレスで複数のサービスを識別します。0-1023がウェルノウンポート（HTTP=80、HTTPS=443、SSH=22など）、1024-49151が登録済みポート（MySQL=3306、PostgreSQL=5432など）、49152-65535が動的ポート（クライアント側の一時利用）です。開発環境では3000、8000などを使い、本番環境では80/443を使うのが一般的です。不要なポートは必ず閉じてセキュリティを確保しましょう。

参考リソース

• IANA - Service Name and Transport Protocol Port Number Registry
• RFC 6335 - Internet Assigned Numbers Authority (IANA) Procedures for Port Assignments
• Wikipedia - List of TCP and UDP port numbers
• SpeedGuide.net - Port Database