クライアントがポート80番を開放しなくてもウェブサイトが見れるのはなぜですか？

Question

クライアントのルータの設定でポート80の外側（インターネット）から内側（ローカル）に対する接続を開放しなくてもブラウザでウェブサイトが見れるのはなぜですか？

ポート80番で待ち受けているのはウェブサーバであり、クライアント側は80番ポートを利用してウェブコンテンツの受信を待ち受けるわけではないということですか？

もし、クライアントがウェブコンテンツを受信する際に、ポート80を利用しない場合、例えば11111番ポートを使用して受信を待ち受ける場合、ルータの設定でそれらのポートを開放しなくてもウェブコンテンツを受信できるのはなぜですか？

また、ポートはアプリケーションが独占するものだという認識を持っているのですが、FirefoxやSafari、Chromeを同時に利用しても問題なく通信できるのはなぜですか？

もしかして、自分が知らないだけで、ルータは基本的にウェルノウンポート（1～1023番） を開放しているのですか？

ローカルでウェブサーバを立ち上げ、インターネットからのアクセスを待ち受けた場合にはおそらく、そのポートは特定のIPとそのIP上で動作しているアプリケーションによって束縛されると思いますが、このようにホストするのではなく、逆にインターネットに接続して待ち受けているウェブサーバに対してリクエストを投げる場合、LAN環境で複数台のPCでブラウザを立ち上げても、ウェブサーバからのリクエストを問題なく受信できるのはなぜですか？

よろしくお願いします。

Answer 1

こんにちは。

ポート80番で待ち受けているのはウェブサーバであり、クライアント側は80番ポートを利用してウェブコンテンツを受信を待ち受けるわけではないということですか？

その通りです。
インターネットとLANを接続するルータの多くはNAPTルータです。これは、LAN側からWAN側へのバケットを中継する際、LAN側のIPアドレスとポート番号を書き換えます。
IPアドレスはNAPTルータのWAN側のアドレスです。ポート番号はその時使っていない番号に書き換え、そのポート番号へ書き換えた時のLAN側のIPアドレスとポート番号を記録します。

WEBサーバからの応答パケットは、NAPTルータのWAN側IPアドレスへ送られるのでNAPTルータへ届きます。
そして、そのポート番号へ変換した時のLAN側IPアドレスとポート番号へ書き戻してLAN側へ送信します。
これにより、WEBサーバへ要求したPCのアプリへWEBサーバからの応答が届くのです。

Answer 2

まず、サーバ・クライアントモデルにおいて
クライアントからだしたリクエストに対するサーバの応答を待ち受けることと
任意のタイミングでサーバがクライアントからリクエストを受け付けることは話が別です。

クライアントからだしたリクエストに対するサーバの応答待ち受け(受信ポート開放の必要なし)
任意のタイミングでサーバがクライアントからリクエストを受け付ける(受信ポート開放の必要あり)

クライアントのルータの設定でポート80の外側（インターネット）から内側（ローカル）に対する接続を開放しなくてもブラウザでウェブサイトが見れるのはなぜですか？

インターネットに対して行ったリクエストに対する応答だからです。

ポート80番で待ち受けているのはウェブサーバであり、クライアント側は80番ポートを利用してウェブコンテンツの受信を待ち受けるわけではないということですか？

クライアントは任意のタイミングでサーバからコンテンツの待ち受けはしません
ウェブサーバに対して行った要求の応答を待ち受けます

もし、クライアントがウェブコンテンツを受信する際に、ポート80を利用しない場合、例えば11111番ポートを使用して受信を待ち受ける場合、ルータの設定でそれらのポートを開放しなくてもウェブコンテンツを受信できるのはなぜですか？

フィルタリングの設定には
内から外に対する通信の設定(外のサーバに対してリクエストを送ってサーバから応答をもらう)
外から内に対する通信の設定(外のクライアントからリクエストを受け取って応答を返す)
の2種類があるからです

また、ポートはアプリケーションが独占するものだという認識を持っているのですが、FirefoxやSafari、Chromeを同時に利用しても問題なく通信できるのはなぜですか？

使っているポートが別だからです

もしかして、自分が知らないだけで、ルータは基本的にウェルノウンポート（1～1023番） を開放しているのですか？

メーカーによるので何とも言えませんがそんなことはないと思います

ローカルでウェブサーバを立ち上げ、インターネットからのアクセスを待ち受けた場合にはおそらく、そのポートは特定のIPとそのIP上で動作しているアプリケーションによって束縛されると思いますが、このようにホストするのではなく、逆にインターネットに接続して待ち受けているウェブサーバに対してリクエストを投げる場合、LAN環境で複数台のPCでブラウザを立ち上げても、ウェブサーバからのリクエストを問題なく受信できるのはなぜですか？

ルータがサーバとクライアントの通信の組み合わせごとに使用しているポートを覚えているからです

Answer 3

クライアントのルータの設定でポート80の外側（インターネット）から内側（ローカル）に対する接続を開放しなくてもブラウザでウェブサイトが見れるのはなぜですか？

LAN側からWAN側に発生した通信については、帰りのパケットも面倒を見る動的なパケットフィルタリング機能を備えたルータがほとんどです。
従って、通常であれば、LAN側 → WAN側に対して80/tcpを開放するのみでWebサイトの閲覧を可能とします。

ポート80番で待ち受けているのはウェブサーバであり、クライアント側は80番ポートを利用してウェブコンテンツの受信を待ち受けるわけではないということですか？

クライアント側は動的ポートを利用し、Webサイト利用であれば80/TCPに接続を試みます。
従って、80/TCPで待ち受けてはいません。

もし、クライアントがウェブコンテンツを受信する際に、ポート80を利用しない場合、例えば11111番ポートを使用して受信を待ち受ける場合、ルータの設定でそれらのポートを開放しなくてもウェブコンテンツを受信できるのはなぜですか？

冒頭で回答した通りです。

また、ポートはアプリケーションが独占するものだという認識を持っているのですが、FirefoxやSafari、Chromeを同時に利用しても問題なく通信できるのはなぜですか？

各アプリケーションは、動的ポートから空ポートを見つけて動作します。

ローカルでウェブサーバを立ち上げ、インターネットからのアクセスを待ち受けた場合にはおそらく、そのポートは特定のIPとそのIP上で動作しているアプリケーションによって束縛されると思いますが、このようにホストするのではなく、逆にインターネットに接続して待ち受けているウェブサーバに対してリクエストを投げる場合、LAN環境で複数台のPCでブラウザを立ち上げても、ウェブサーバからのリクエストを問題なく受信できるのはなぜですか？

こちらは他ご回答者様の回答通り、NAPTの機能で担保しています。