1. 漫畫開場
漫畫文字版（畫面及對白）
| 格 | 畫面 | 對白 |
|---|---|---|
| 1 | 伺服器大廈 192.0.2.80 門口有信箱 53、80、443；小比把信投進 443 號。 |
字幕：「一部伺服器同時提供很多服務，每個服務有自己的信箱號碼，叫 Port（連接埠）。」 小比：「網頁要加密？那就是 443 號信箱！」 |
| 2 | 阿麥和伺服器之間的三個對話框：SYN、SYN-ACK、ACK（確認）。 | 字幕：「TCP（傳輸控制協定）送資料前，要先握三次手。」 阿麥：「你好，可以開始嗎？」 伺服器：「你好，收到，可以！」 阿麥：「好，開始吧！」 |
| 3 | 三個小比背著 1、2、3 號出發，2 號遺失；伺服器舉牌「收到 1，請再送 2！」；新的 2 號出發。 | 字幕：「TCP 會為每份資料編號；有遺失，就重送。」 小比：「2 號不見了？沒問題，我再跑一次！」 |
| 4 | 阿麥在視像通話，一疊明信片飛出，其中一張掉了。 | 字幕：「UDP（用戶資料包協定）不握手、不重送，快就是一切。」 阿麥：「少了一格畫面不要緊，繼續傾！」 |
2. 重點概念
一部電腦同時運行很多程式。Port（連接埠）就是同一部裝置上區分不同服務的號碼，好像大廈內的信箱號碼：IP Address（網絡位址）找到大廈，Port 找到信箱。
送資料有兩種方法：
- TCP（傳輸控制協定）：先握手，資料編號，遺失就重送，保證完整、按次序送達，好像掛號信。
- UDP（用戶資料包協定）：不握手，直接送出，快但不保證送達，好像明信片。
3. 看深一點
Port（連接埠）：大廈內的信箱
IP Address 只能把封包送到哪一部裝置。但伺服器 192.0.2.80 可能同時是網頁伺服器和 DNS（網域名稱系統）伺服器，封包應該交給哪個程式？這要看 Port。
Port 是一個 16 位元的號碼，由 0 至 65535。常見的有：
| Port | 服務 | 用 TCP 還是 UDP |
|---|---|---|
| 53 | DNS（網域名稱系統） | 主要用 UDP |
| 67、68 | DHCP（動態主機設定協定） | UDP |
| 80 | HTTP（超文本傳輸協定），沒有加密的網頁 | TCP |
| 443 | HTTPS（加密網頁傳輸協定） | TCP（新一代的 HTTP/3 用 UDP） |
IP Address 加上 Port，就準確說明了「哪部裝置的哪個服務」，寫法是用冒號連起來，例如 192.0.2.80:443。
第 7 課說
example.com的伺服器用192.0.2.80，尾數 80 剛好和網頁的 Port 80 一樣，方便你記住。不過兩者是不同的東西：一個是 IP Address 的一部分，一個是 Port。
寄件人也有 Port
不只伺服器有 Port，你的裝置也有。阿麥打開 example.com 時：
| IP Address | Port | |
|---|---|---|
| 寄件人（阿麥） | 192.168.1.10 |
50000（系統臨時選的） |
| 收件人（伺服器） | 192.0.2.80 |
443 |
伺服器的 Port 是固定的，大家都知道網頁在 443；阿麥的 Port 是系統臨時選的，通常在 49152 至 65535 之間。回信時，伺服器就寄回 192.168.1.10:50000，阿麥的電腦就知道要交給哪一個瀏覽器分頁。
這就是第 8 課 NAT（網絡位址轉換）記錄簿裡那些 Port 號碼的來源。
圖解：左邊是伺服器大廈 192.0.2.80，門口的信箱就是 Port；右邊比較 TCP（掛號信）和 UDP（明信片）的特點。
TCP 第一步：Three-way Handshake（三次握手）
TCP 送資料前，雙方要先建立一條「連線」，確定大家都準備好。這要三個步驟，叫 Three-way Handshake（三次握手）：
| 步驟 | 名稱 | 誰說 | 意思 |
|---|---|---|---|
| 1 | SYN | 阿麥 → 伺服器 | 「你好，我想開始，我的編號由這裡起。」 |
| 2 | SYN-ACK | 伺服器 → 阿麥 | 「你好，收到你的編號，我的編號由這裡起。」 |
| 3 | ACK | 阿麥 → 伺服器 | 「收到，開始吧！」 |
三步完成後，雙方才開始送真正的資料。對話完畢後，雙方再用 FIN 訊息說「再見」，關閉連線。
TCP 怎樣做到「保證送達」？
- 編號：TCP 為每份資料編上 Sequence Number（序號）。
- 確認：收件人收到後，會回覆 ACK（確認），意思是「我已收到這裡為止，請送下一份」。
- 重送：寄件人等了一會仍然收不到 ACK，就知道資料可能遺失，會重新送出。
- 排次序：封包可能走不同的路、不按次序到達，收件人會按編號砌回正確次序，才交給程式。
所以，用 TCP 的程式不用擔心資料遺失或次序錯亂，TCP 已經處理好。
圖解：上半部是三次握手 SYN、SYN-ACK、ACK；下半部是送資料：2 號遺失，收件人不斷回覆「請送 2」，寄件人於是重送 2 號。
UDP：送了就算
UDP 沒有握手、沒有編號確認、也不會重送。它只在資料外面加一個很小的 Header（標頭），寫上 Port 號碼，就送出去。這個 Header 只有 8 個 Byte（位元組），TCP 最少要 20 個 Byte。
聽起來好像很「求其」，但有些情況，快比完整重要：
- 視像通話、網上遊戲：少了一格畫面，下一格很快就到；如果停下來等重送，畫面反而會卡住。
- DNS 查詢：問題和答案都很短，一來一回就完成，不值得先握三次手；真的收不到答案，程式自己再問一次就可以了。
- DHCP：裝置還沒有 IP Address，不能好好建立連線。
兩者比較
| TCP（傳輸控制協定） | UDP（用戶資料包協定） | |
|---|---|---|
| 比喻 | 掛號信 | 明信片 |
| 先建立連線 | 要，三次握手 | 不用 |
| 保證送達 | 會，遺失會重送 | 不保證 |
| 保證次序 | 會 | 不保證 |
| Header 大小 | 最少 20 Byte | 8 Byte |
| 速度 | 較慢，要等確認 | 較快 |
| 常見用途 | 網頁、電郵、傳送檔案、即時通訊訊息 | 視像通話、網上遊戲、DNS、DHCP |
回到引子問題：傳訊息時，一個字也不能少，所以用 TCP；視像通話時，順暢比完美重要，所以多數用 UDP。至於在網上看影片，很多平台用 TCP，也有些用建立在 UDP 之上的新技術，各有取捨。
4. 動手試試
任務一：看看電腦正在用的 Port
在電腦上打開「命令提示字元」（Windows）或「終端機」（macOS），先用瀏覽器開幾個網站，然後輸入：
netstat -an
你會見到很多行，每行代表一個對話。找一找結尾是 :443 或 .443 的那些行，它們就是你正在連接的 HTTPS 網站。旁邊的 ESTABLISHED 表示 TCP 已經握完手、連線已建立。
看不懂全部內容也不要緊，能找到 443 就已經很好。
小互動
TCP 三次握手的次序
把 TCP 建立連線的三個步驟排好次序。
- SYN-ACK：伺服器回覆「你好，收到，可以！」
- ACK：阿麥回覆「好，開始吧！」
- SYN：阿麥說「你好，可以開始嗎？」
小互動
TCP 還是 UDP？
以下六種用途，最適合用哪一種？
-
1下載一個手機程式
-
2和朋友視像通話
-
3寄一封電郵
-
4玩多人網上射擊遊戲
-
5查詢 example.com 的 IP Address
-
6在網上銀行轉帳
全部分對了！要完整、按次序就用 TCP；要快、少了一點也不要緊就用 UDP。
5. 比喻的極限
- 掛號信不是真的「一定」送到。 如果網線斷了，TCP 也送不到；它的保證是「送到的資料一定完整、按次序」，送不到時會通知程式出錯。
- 明信片也不一定會掉。 大部分 UDP 封包其實都能順利到達，只是 UDP 本身不負責檢查和重送。
- 握手不只是打招呼。 三次握手時，雙方會交換起始的 Sequence Number 等資料，為之後的確認和重送做準備。
- UDP 之上可以自己加功能。 有些新技術（例如 HTTP/3 用的 QUIC）建立在 UDP 之上，再自己做編號和重送，兼顧速度與可靠。
- Port 號碼沒有「必須」。 443 是慣例，伺服器也可以用其他 Port 提供網頁，只是瀏覽器預設會找 443。
6. 小測驗
7. 重點筆記
- Port（連接埠）是 0 至 65535 的號碼，用來分辨同一部裝置上的不同服務；IP Address 加 Port 寫成
192.0.2.80:443。 - 常見 Port：53 是 DNS，80 是 HTTP，443 是 HTTPS；你的裝置則臨時選一個 Port 作寄件人。
- TCP（傳輸控制協定）先用 Three-way Handshake（SYN、SYN-ACK、ACK）建立連線，再用編號、確認和重送保證資料完整、按次序。
- UDP（用戶資料包協定）不握手、不重送，Header 只有 8 Byte，適合要快的用途。
- 要完整用 TCP，要快用 UDP。
下一站
你已經認識了全部角色和他們的工作。最後一課，我們把所有東西連起來：由你按下 Enter，到網頁出現，中間到底發生了什麼？