1. 概述
在本篇教程中，我们将深入讲解IP 地址与端口号在网络通信中的作用，并对比它们之间的关键差异。
2. IP 地址
IP 是 Internet Protocol（互联网协议）的缩写。一个连接到互联网的设备可以通过 IP 地址与其他网络设备进行信息的发送和接收。IP 地址的核心作用是标识网络中的设备，实现通信。
每台连接到互联网的设备都需要一个唯一的 IP 地址。随着联网设备数量激增，我们需要数十亿个 IP 地址。IPv4 和 IPv6 两种协议可以满足这一需求。
IPv4 是最早的 IP 版本，使用 32 位地址格式，总共可容纳约 42 亿个地址（即 2³²）。在 IPv4 初期，联网设备数量较少，大多数网络是私有的，因此 IP 地址资源充足。但随着互联网爆炸式增长，IPv4 的地址空间逐渐枯竭，成为一大瓶颈。
IPv6 是当前的 IP 新标准，采用 128 位地址格式，极大地扩展了地址空间。IPv6 使用十六进制表示，例如 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。它还引入了多项增强功能，如：
- 内建安全机制（IPsec）
- 地址范围划分（scoped addresses）
- 自动配置
- 服务质量（QoS）
- 简化的新头部格式
大多数自 2000 年以来的操作系统都已支持 IPv6。
IP 地址的分类
IP 地址主要分为四类：
| 类型 | 特点 |
|---|---|
| 公网 IP | 可在互联网上路由，用于远程访问 |
| 私网 IP | 不可在互联网上路由，仅限局域网内使用 |
| 静态 IP | 由 ISP 分配，不会改变 |
| 动态 IP | 由 DHCP 分配，可能随时间变化 |
3. 端口号
在网络通信中，端口是一个虚拟通信端点，用于区分不同应用程序或服务。每个运行在操作系统上的进程都可以绑定一个端口号，操作系统通过端口号将网络流量转发给正确的程序。
在 OSI 模型中，端口属于传输层。常见的端口号如下：
| 端口号 | 协议 | 用途 |
|---|---|---|
| 20/21 | FTP | 文件传输 |
| 22 | SSH | 安全远程登录 |
| 23 | Telnet | 远程终端协议 |
| 25 | SMTP | 电子邮件发送 |
| 53 | DNS | 域名解析 |
| 80 | HTTP | 网页浏览 |
| 443 | HTTPS | 加密网页浏览 |
端口号的作用是帮助操作系统识别 incoming traffic 并将其转发给正确的应用程序。例如：
- 如果 Sam 想通过 FTP 传一个 MP3 给 Mike，他使用的是端口 21。
- Mike 的电脑收到数据后，根据端口号识别这是 FTP 请求，会将其转发给 FTP 客户端，而不是邮件程序。
- 同时，Mike 也可以在浏览器中打开网页（使用端口 80），两个服务可以并行运行。
现代计算机总共支持 65,535 个端口号，范围从 0 到 65535。
示例场景
如下图所示，客户端尝试通过端口 23 与服务器建立 Telnet 连接。服务器识别到端口号后，启动 Telnet 服务，完成连接。
4. IP 地址 vs 端口号
| 对比项 | IP 地址 | 端口号 |
|---|---|---|
| 用途 | 标识网络中的设备 | 标识设备上的应用程序 |
| 地址长度 | IPv4 为 32 位，IPv6 为 128 位 | 最多 16 位 |
| 所属 OSI 层级 | 网络层 | 传输层 |
| 管理者 | 网络管理员 | 操作系统 |
| 查看方式 | 使用 ipconfig 命令 |
使用 netstat 命令 |
| 示例 | 192.168.1.1、2001:0db8::1 |
80（HTTP）、22（SSH） |
5. 总结
本文详细介绍了 IP 地址与端口号的基本概念及其区别：
- ✅ IP 地址用于唯一标识网络中的设备；
- ✅ 端口号用于区分设备上运行的不同应用程序；
- ✅ 二者配合使用，构成了完整的网络通信机制；
- ⚠️ 实际开发中，配置错误（如端口冲突、IP 地址错误）是常见的网络问题，务必仔细检查。
理解这两者的区别，对于排查网络连接问题、编写网络服务程序、配置防火墙规则等都非常关键。