計算機按群技術(與“數(shù)據(jù)”有關的共93張)

計算機按群技術第一頁，共93頁。內容提要本章介紹OSI七層網(wǎng)絡模型TCP/IP協(xié)議簇。重點介紹IP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議和ICMP協(xié)議。介紹常用的網(wǎng)絡服務：文件傳輸服務、Telnet服務、電子郵件服務和、Web服務介紹常用的網(wǎng)絡服務端口和常用的網(wǎng)絡命令的使用。第二頁，共93頁。OSI參考模型OSI參考模型是國際標準化組織ISO(InternationalStandardsOrganization)制定的模型，把計算機與計算機之間的通信分成七個互相連接的協(xié)議層，結構如圖2-1所示。第三頁，共93頁。OSI參考模型很少有產品是完全的OSI模式，然而OSI參考模型為網(wǎng)絡的結構提供了可行的機制。OSI模型將通信會話需要的各種進程劃分成7個相對獨立的層次。第四頁，共93頁。1、物理層（PhysicalLayer）最底層是物理層，這一層負責傳送比特流，它從第二層數(shù)據(jù)鏈路層接收數(shù)據(jù)幀，并將幀的結構和內容串行發(fā)送，即每次發(fā)送一個比特。物理層只能看見0和1，只與電信號技術和光信號技術的物理特征相關。這些特征包括用于傳輸信號電流的電壓、介質類型以及阻抗特征。該層的傳輸介質是同軸電纜、光纖、雙絞線等，有時該層被稱為OSI參考模型的第0層。物理層可能受到的安全威脅是搭線竊聽和監(jiān)聽，可以利用數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)標簽加密，數(shù)據(jù)標簽，流量填充等方法保護物理層的安全。第五頁，共93頁。2、數(shù)據(jù)鏈路層（DataLinkLayer）OSI參考模型的第二層稱為數(shù)據(jù)鏈路層。與其他層一樣，它肩負兩個責任：發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。還要提供數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)亩说蕉诉B接。在發(fā)送方，數(shù)據(jù)鏈路層負責將指令、數(shù)據(jù)等包裝到幀中，幀是該層的基本結構。幀中包含足夠的信息，確保數(shù)據(jù)可以安全地通過本地局域網(wǎng)到達目的地。第六頁，共93頁。3、網(wǎng)絡層（NetworkLayer）網(wǎng)絡層（NetworkLayer）的主要功能是完成網(wǎng)絡中主機間的報文傳輸。在廣域網(wǎng)中，這包括產生從源端到目的端的路由。當報文不得不跨越兩個或多個網(wǎng)絡時，又會產生很多新問題。例如第二個網(wǎng)絡的尋址方法可能不同于第一個網(wǎng)絡；第二個網(wǎng)絡也可能因為第一個網(wǎng)絡的報文太長而無法接收；兩個網(wǎng)絡使用的協(xié)議也可能不同等。網(wǎng)絡層必須解決這些問題，使異構網(wǎng)絡能夠互連。在單個局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡層是冗余的，因為報文是直接從一臺計算機傳送到另一臺計算機的。第七頁，共93頁。4、傳輸層（TransportLayer）傳輸層的主要功能是完成網(wǎng)絡中不同主機上的用戶進程之間可靠的數(shù)據(jù)通信。最好的傳輸連接是一條無差錯的、按順序傳送數(shù)據(jù)的管道，即傳輸層連接是真正端到端的。由于絕大多數(shù)主機都支持多用戶操作，因而機器上有多道程序，這意味著多條連接將進出于這些主機，因此需要以某種方式區(qū)別報文屬于哪條連接。識別這些連接的信息可以放入傳輸層的報文頭中。第八頁，共93頁。5、會話層（SessionLayer）會話層允許不同機器上的用戶之間建立會話關系。會話層允許進行類似傳輸層的普通數(shù)據(jù)的傳送，在某些場合還提供了一些有用的增強型服務。允許用戶利用一次會話在遠端的分時系統(tǒng)上登錄，或者在兩臺機器間傳遞文件。會話層提供的服務之一是管理對話控制。會話層允許信息同時雙向傳輸，或限制只能單向傳輸。如果屬于后者，類似于物理信道上的半雙工模式，會話層將記錄此時該輪到哪一方。一種與對話控制有關的服務是令牌管理（TokenManagement）。有些協(xié)議保證雙方不能同時進行同樣的操作，這一點很重要。為了管理這些活動，會話層提供了令牌，令牌可以在會話雙方之間移動，只有持有令牌的一方可以執(zhí)行某種操作。第九頁，共93頁。6、表示層（PresentationLayer）表示層完成某些特定的功能，這些功能不必由每個用戶自己來實現(xiàn)。值得一提的是，表示層以下各層只關心從源端機到目標機可靠地傳送比特，而表示層關心的是所傳送的信息的語法和語義。表示層服務的一個典型例子是用一種一致選定的標準方法對數(shù)據(jù)進行編碼。大多數(shù)用戶程序之間并非交換隨機的比特，而是交換諸如人名、日期、貨幣數(shù)量和發(fā)票之類的信息。這些對象是用字符串、整型數(shù)、浮點數(shù)的形式，以及由幾種簡單類型組成的數(shù)據(jù)結構來表示。第十頁，共93頁。7、應用層（ApplicationLayer）應用層包含大量人們普遍需要的協(xié)議。雖然，對于需要通信的不同應用來說，應用層的協(xié)議都是必須的。例如，PC（PersonalComputer）機用戶使用仿真終端軟件通過網(wǎng)絡仿真某個遠程主機的終端并使用該遠程主機的資源。這個仿真終端程序使用虛擬終端協(xié)議將鍵盤輸入的數(shù)據(jù)傳送到主機的操作系統(tǒng)，并接收顯示于屏幕的數(shù)據(jù)。第十一頁，共93頁。TCP/IP協(xié)議簇TCP/IP協(xié)議簇模型和其他網(wǎng)絡協(xié)議一樣，TCP/IP有自己的參考模型用于描述各層的功能。TCP/IP協(xié)議簇參考模型和OSI參考模型的比較如圖2-2所示。第十二頁，共93頁。TCP/IP協(xié)議簇TCP/IP參考模型實現(xiàn)了OSI模型中的所有功能。不同之處是TCP/IP協(xié)議模型將OSI模型的部分層進行了合并。OSI模型對層的劃分更精確，而TCP/IP模型使用比較寬的層定義。第十三頁，共93頁。解剖TCP/IP模型TCP/IP協(xié)議簇包括四個功能層：應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層及網(wǎng)絡接口層。這四層概括了相對于OSI參考模型中的七層。1、網(wǎng)絡接口層網(wǎng)絡接口層包括用于物理連接、傳輸?shù)乃泄δ?。OSI模型把這一層功能分為兩層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，TCP/IP參考模型把兩層合在一起。2、網(wǎng)絡層（Internet層）網(wǎng)絡層由在兩個主機之間通信所必須的協(xié)議和過程組成。這意味著數(shù)據(jù)報文必須是可路由的。第十四頁，共93頁。解剖TCP/IP模型3、傳輸層這一層支持的功能包括：為了在網(wǎng)絡中傳輸對應用數(shù)據(jù)進行分段，執(zhí)行數(shù)學檢查來保證所收數(shù)據(jù)的完整性，為多個應用同時傳輸數(shù)據(jù)多路復用數(shù)據(jù)流(傳輸和接收)。這意味著該層能識別特殊應用，對亂序收到的數(shù)據(jù)進行重新排序。當前的主機到主機層包括兩個協(xié)議實體：傳輸控制協(xié)議(TCP)和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)。4、應用層應用層協(xié)議提供遠程訪問和資源共享。應用包括Telnet服務、FTP服務、SMTP服務和HTTP服務等，很多其他應用程序駐留并運行在此層，并且依賴于底層的功能。該層是最難保護的一層。第十五頁，共93頁。解剖TCP/IP模型TCP/IP組的四層、OSI參考模型和常用協(xié)議的對應關系如圖2-3所示。第十六頁，共93頁。網(wǎng)絡協(xié)議IPIP協(xié)議已經(jīng)成為世界上最重要的網(wǎng)際協(xié)議。IP的功能定義在由IP頭結構的數(shù)據(jù)中。IP是網(wǎng)絡層上的主要協(xié)議，同時被TCP協(xié)議和UDP協(xié)議使用。TCP/IP的整個數(shù)據(jù)報在數(shù)據(jù)鏈路層的結構如表2-1所示。表2-1TCP/IP數(shù)據(jù)報的結構以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包頭IP頭TCP/UDP/ICMP/IGMP頭數(shù)據(jù)第十七頁，共93頁。IP頭的結構可以看出一條完整數(shù)據(jù)報由四部分組成第三部分是該數(shù)據(jù)報采用的協(xié)議第四部分是數(shù)據(jù)報傳遞的數(shù)據(jù)內容其中IP頭的結構如表2-2所示。版本（4位）頭長度（4位）服務類型（8位）封包總長度（16位）封包標識（16位）標志（3位）片斷偏移地址（13位）存活時間（8位）協(xié)議（8位）校驗和（16位）來源IP地址（32位）目的IP地址（32位）選項（可選）填充（可選）數(shù)據(jù)第十八頁，共93頁。IP頭的結構IP頭結構在所有協(xié)議中都是固定的，對表2-2說明如下：（1）字節(jié)和數(shù)字的存儲順序是從右到左，依次是從低位到高位，而網(wǎng)絡存儲順序是從左到右，依次從低位到高位。（2）版本：占第一個字節(jié)的高四位。頭長度：占第一個字節(jié)的低四位。（3）服務類型：前3位為優(yōu)先字段權，現(xiàn)在已經(jīng)被忽略。接著4位用來表示最小延遲、最大吞吐量、最高可靠性和最小費用。（4）封包總長度：整個IP報的長度，單位為字節(jié)。（5）存活時間：就是封包的生存時間。通常用通過的路由器的個數(shù)來衡量，比如初始值設置為32，則每通過一個路由器處理就會被減一，當這個值為0的時候就會丟掉這個包，并用ICMP消息通知源主機。（6）協(xié)議：定義了數(shù)據(jù)的協(xié)議，分別為：TCP、UDP、ICMP和IGMP。定義為：＃definePROTOCOL_TCP0x06＃definePROTOCOL_UDP0x11＃definePROTOCOL_ICMP0x06＃definePROTOCOL_IGMP0x06（7）檢驗和：校驗的首先將該字段設置為0，然后將IP頭的每16位進行二進制取反求和，將結果保存在校驗和字段。（8）來源IP地址：將IP地址看作是32位數(shù)值則需要將網(wǎng)絡字節(jié)順序轉化位主機字節(jié)順序。轉化的方法是：將每4個字節(jié)首尾互換，將2、3字節(jié)互換。（9）目的IP地址：轉換方法和來源IP地址一樣。在網(wǎng)絡協(xié)議中，IP是面向非連接的，所謂的非連接就是傳遞數(shù)據(jù)的時候，不檢測網(wǎng)絡是否連通。所以是不可靠的數(shù)據(jù)報協(xié)議，IP協(xié)議主要負責在主機之間尋址和選擇數(shù)據(jù)包路由。第十九頁，共93頁。抓取Ping指令發(fā)送的數(shù)據(jù)包按照第一章Sniffer的設置抓取Ping指令發(fā)送的數(shù)據(jù)包，命令執(zhí)行如圖2-4所示。第二十頁，共93頁。抓取Ping指令發(fā)送的數(shù)據(jù)包第二十一頁，共93頁。抓取Ping指令發(fā)送的數(shù)據(jù)包其實IP報頭的所有屬性都在報頭中顯示出來，可以看出實際抓取的數(shù)據(jù)報和理論上的數(shù)據(jù)報一致，分析如圖2-6所示。第二十二頁，共93頁。IPv4的IP地址分類IPv4地址在1981年9月實現(xiàn)標準化的?；镜腎P地址是8位一個單元的32位二進制數(shù)。為了方便人們的使用，對機器友好的二進制地址轉變?yōu)槿藗兏煜さ氖M制地址。IP地址中的每一個8位組用0～255之間的一個十進制數(shù)表示。這些數(shù)之間用點“.”隔開，因此，最小的IPv4地址值為，最大的地址值為，然而這兩個值是保留的，沒有分配給任何系統(tǒng)。IP地址分成五類：A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址。每一個IP地址包括兩部分：網(wǎng)絡地址和主機地址，上面五類地址對所支持的網(wǎng)絡數(shù)和主機數(shù)有不同的組合。第二十三頁，共93頁。1、A類地址一個A類IP地址僅使用第一個8位組表示網(wǎng)絡地址。剩下的3個8位組表示主機地址。A類地址的第一個位總為0，這一點在數(shù)學上限制了A類地址的范圍小于127，因此理論上僅有127個可能的A類網(wǎng)絡，而地址又沒有分配，所以實際上只有126個A類網(wǎng)。技術上講，也是一個A類地址，但是它已被保留作閉環(huán)（LookBack）測試之用而不能分配給一個網(wǎng)絡。A類地址后面的24位表示可能的主機地址，A類網(wǎng)絡地址的范圍從到。每一個A類地址能支持16,777,214個不同的主機地址，這個數(shù)是由2的24次方再減去2得到的。減2是必要的，因為IP把全0保留為表示網(wǎng)絡而全1表示網(wǎng)絡內的廣播地址。第二十四頁，共93頁。2、B類地址設計B類地址的目的是支持中到大型的網(wǎng)絡。B類網(wǎng)絡地址范圍從到。B類地址蘊含的數(shù)學邏輯是相當簡單的。一個B類IP地址使用兩個8位組表示網(wǎng)絡號，另外兩個8位組表示主機號。B類地址的第1個8位組的前兩位總是設置為1和0，剩下的6位既可以是0也可以是1，這樣就限制其范圍小于等于191，這里的191由128+32+16+8+4+2+1得到。最后的16位（2個8位組）標識可能的主機地址。每一個B類地址能支持64,534個惟一的主機地址，這個數(shù)由2的16次方減2得到，B類網(wǎng)絡有16,382個。第二十五頁，共93頁。3、C類地址C類地址用于支持大量的小型網(wǎng)絡。這類地址可以認為與A類地址正好相反。A類地址使用第一個8位組表示網(wǎng)絡號，剩下的3個表示主機號，而C類地址使用三個8位組表示網(wǎng)絡地址，僅用一個8位組表示主機號。C類地址的前3位數(shù)為110，前兩位和為192(128+64)，這形成了C類地址空間的下界。第三位等于十進制數(shù)32，這一位為0限制了地址空間的上界。不能使用第三位限制了此8位組的最大值為255-32等于223。因此C類網(wǎng)絡地址范圍從至。最后一個8位組用于主機尋址。每一個C類地址理論上可支持最大256個主機地址(0～255)，但是僅有254個可用，因為0和255不是有效的主機地址?？梢杂?,097,150個不同的C類網(wǎng)絡地址。在IP地址中，0和255是保留的主機地址。IP地址中所有的主機地址為0用于標識局域網(wǎng)。同樣，全為1表示在此網(wǎng)段中的廣播地址。第二十六頁，共93頁。4、D類地址D類地址用于在IP網(wǎng)絡中的組播（Multicasting）。D類組播地址機制僅有有限的用處。一個組播地址是一個惟一的網(wǎng)絡地址。它能指導報文到達預定義的IP地址組。因此，一臺機器可以把數(shù)據(jù)流同時發(fā)送到多個接收端，這比為每個接收端創(chuàng)建一個不同的流有效得多。組播長期以來被認為是IP網(wǎng)絡最理想的特性，因為它有效地減小了網(wǎng)絡流量。D類地址空間，和其他地址空間一樣，有其數(shù)學限制，D類地址的前4位恒為1110，預置前3位為1意味著D類地址開始于128+64+32等于224。第4位為0意味著D類地址的最大值為128+64+32+8+4+2+1為239，因此D類地址空間的范圍從到。第二十七頁，共93頁。5、E類地址E類地址雖被定義為保留研究之用。因此Internet上沒有可用的E類地址。E類地址的前4位為1，因此有效的地址范圍從至。第二十八頁，共93頁。子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼是用來判斷任意兩臺計算機的IP地址是否屬于同一子網(wǎng)絡的根據(jù)。最為簡單的理解就是兩臺計算機各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進行二進制“與”（AND）運算后，如果得出的結果是相同的，則說明這兩臺計算機是處于同一個子網(wǎng)絡上的，可以進行直接的通訊。計算機A的IP地址為，子網(wǎng)掩碼為，將轉化為二進制進行“與”運算，運算過程如表2-3所示。第二十九頁，共93頁。子網(wǎng)掩碼計算機A的IP地址為，子網(wǎng)掩碼為，將轉化為二進制進行“與”運算，運算過程如表2-3所示。IP地址11010000.10101000.00000000.00000001子網(wǎng)掩碼11111111.11111111.11111111.00000000IP地址與子網(wǎng)掩碼按位“與”運算11000000.10101000.00000000.00000000運算的結果轉化為十進制第三十頁，共93頁。子網(wǎng)掩碼計算機B的IP地址為，子網(wǎng)掩碼為，將轉化為二進制進行“與”運算。運算過程如表2-4所示。IP地址11010000.10101000.00000000.11111110子網(wǎng)掩碼11111111.11111111.11111111.00000000IP地址與子網(wǎng)掩碼按位“與”運算11000000.10101000.00000000.00000000運算的結果轉化為十進制第三十一頁，共93頁。子網(wǎng)掩碼計算機C的IP地址為，子網(wǎng)掩碼為，將轉化為二進制進行“與”運算。運算過程如表2-5所示。IP地址11010000.10101000.00000000.00000100子網(wǎng)掩碼11111111.11111111.11111111.00000000IP地址與子網(wǎng)掩碼按位“與”運算11000000.10101000.00000000.00000000運算的結果轉化為十進制第三十二頁，共93頁。傳輸控制協(xié)議協(xié)議TCPTCP是傳輸層協(xié)議，提供可靠的應用數(shù)據(jù)傳輸。TCP在兩個或多個主機之間建立面向連接的通信。TCP支持多數(shù)據(jù)流操作，提供錯誤控制，甚至完成對亂序到達的報文進行重新排序。第三十三頁，共93頁。TCP協(xié)議的頭結構和IP一樣，TCP的功能受限于其頭中攜帶的信息。因此理解TCP的機制和功能需要了解TCP頭中的內容，表2-6顯示了TCP頭結構。來源端口（2字節(jié)）目的端口（2字節(jié)）序號（4字節(jié)）確認序號（4字節(jié)）頭長度（4位）保留（6位）URGACKPSHRSTSYNPIN窗口大?。?字節(jié)）校驗和（16位）緊急指針（16位）選項（可選）數(shù)據(jù)第三十四頁，共93頁。TCP協(xié)議的頭結構TCP協(xié)議的頭結構都是固定的，對表2-6說明如下：（1）TCP源端口（SourcePort）：16位的源端口包含初始化通信的端口號。源端口和IP地址的作用是標識報文的返回地址。（2）TCP目的端口（DestinationPort）：16位的目的端口域定義傳輸?shù)哪康?。這個端口指明報文接收計算機上的應用程序地址接口。（3）序列號（SequenceNumber）：TCP連線發(fā)送方向接收方的封包順序號。（4）確認序號（AcknowledgeNumber）：接收方回發(fā)的應答順序號。（5）頭長度（HeaderLength）：表示TCP頭的雙四字節(jié)數(shù)，如果轉化為字節(jié)個數(shù)需要乘以4。（6）URG：是否使用緊急指針，0為不使用，1為使用。（7）ACK：請求/應答狀態(tài)。0為請求，1為應答。（8）PSH：以最快的速度傳輸數(shù)據(jù)。（9）RST：連線復位，首先斷開連接，然后重建。（10）SYN：同步連線序號，用來建立連線。（11）FIN：結束連線。如果FIN為0是結束連線請求，F(xiàn)IN為1表示結束連線。（12）窗口大?。╓indow）：目的機使用16位的域告訴源主機，它想收到的每個TCP數(shù)據(jù)段大小。（13）校驗和（CheckSum）：這個校驗和和IP的校驗和有所不同，不僅對頭數(shù)據(jù)進行校驗還對封包內容校驗。（14）緊急指針（UrgentPointer）：當URG為1的時候才有效。TCP的緊急方式是發(fā)送緊急數(shù)據(jù)的一種方式。第三十五頁，共93頁。一次完整的FTP會話首先開啟目標主機的FTP服務，如圖2-7所示。第三十六頁，共93頁。一次完整的FTP會話啟動Sniffer，然后在主機的DOS命令行下利用FTP指令連接目標主機上的FTP服務器，連接過程如圖2-8所示。第三十七頁，共93頁。一次完整的FTP會話第三十八頁，共93頁。一次完整的FTP會話登錄FTP的過程是一次典型的TCP連接，因為FTP服務使用的是TCP協(xié)議。分析TCP報頭的結構如圖2-10所示。第三十九頁，共93頁。傳輸控制協(xié)議（TCP）的特點傳輸控制協(xié)議（TCP）的特點是：提供可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)報傳遞服務。傳輸控制協(xié)議可以做到如下的六點：1、確保IP數(shù)據(jù)報的成功傳遞。2、對程序發(fā)送的大塊數(shù)據(jù)進行分段和重組。3、確保正確排序以及按順序傳遞分段的數(shù)據(jù)。4、通過計算校驗和，進行傳輸數(shù)據(jù)的完整性檢查。5、根據(jù)數(shù)據(jù)是否接收成功發(fā)送消息。通過有選擇的確認，也對沒有收到的數(shù)據(jù)發(fā)送確認。6、為必須使用可靠的基于會話的數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦蛱峁┲С?，如?shù)據(jù)庫服務和電子郵件服務。第四十頁，共93頁。TCP協(xié)議的工作原理TCP提供兩個網(wǎng)絡主機之間的點對點通訊。TCP從程序中接收數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)處理成字節(jié)流。首先將字節(jié)分成段，然后對段進行編號和排序以便傳輸。在兩個TCP主機之間交換數(shù)據(jù)之前，必須先相互建立會話。TCP會話通過三次握手的完成初始化。這個過程使序號同步，并提供在兩個主機之間建立虛擬連接所需的控制信息。TCP在建立連接的時候需要三次確認，俗稱“三次握手”，在斷開連接的時候需要四次確認，俗稱“四次揮手”。第四十一頁，共93頁。TCP協(xié)議的三次“握手”

第四十二頁，共93頁。TCP協(xié)議的三次“握手”這個過程在FTP的會話過程中也明顯的顯示出來，如圖2-12所示。第四十三頁，共93頁。第一次“握手”

首先分析建立“握手”第一個過程包的結構，如圖2-13所示。第四十四頁，共93頁。第二次“握手”

SYN為1，開始建立請求連接，需要對方計算機確認，對方計算機確認返回的數(shù)據(jù)包如圖2-14所示。第四十五頁，共93頁。第三次“握手”

對方計算機返回的數(shù)據(jù)包中ACK為1并且SYN為1，說明同意連接。這個時候需要源計算機的確認就可以建立連接了。確認數(shù)據(jù)包的結構如圖2-15所示。

第四十六頁，共93頁。TCP協(xié)議的四次“揮手”

需要斷開連接的時候，TCP也需要互相確認才可以斷開連接，四次交互過程如圖2-16所示。第四十七頁，共93頁。第一次“揮手”

第一次交互過程的數(shù)據(jù)報結構如圖2-17所示。第四十八頁，共93頁。第二次“揮手”

第一次交互中，首先發(fā)送一個FIN=1的請求，要求斷開，目標主機在得到請求后發(fā)送ACK=1進行確認，如圖2-18所示。第四十九頁，共93頁。第三次“揮手”

在確認信息發(fā)出后，就發(fā)送了一個FIN=1的包，與源主機斷開，如圖2-19所示。第五十頁，共93頁。第四次“揮手”

隨后源主機返回一條ACK=1的信息，這樣一次完整的TCP會話就結束了。如圖2-20所示。第五十一頁，共93頁。用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDPUDP為應用程序提供發(fā)送和接收數(shù)據(jù)報的功能。某些程序（比如騰訊的OICQ）使用的是UDP協(xié)議，UDP協(xié)議在TCP/IP主機之間建立快速、輕便、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道。第五十二頁，共93頁。UDP和TCP的區(qū)別UDP提供的是非連接的數(shù)據(jù)報服務，意味著UDP無法保證任何數(shù)據(jù)報的傳遞和驗證。UDP的結構如圖2-21所示。第五十三頁，共93頁。UDP和TCP傳遞數(shù)據(jù)的差異UDP和TCP傳遞數(shù)據(jù)的差異類似于和明信片之間的差異。TCP就像，必須先驗證目標是否可以訪問后才開始通訊。UDP就像明信片，信息量很小而且每次傳遞成功的可能性很高，但是不能完全保證傳遞成功。UDP通常由每次傳輸少量數(shù)據(jù)或有實時需要的程序使用。在這些情況下，UDP的低開銷比TCP更適合。UDP與TCP提供的服務和功能直接對比第五十四頁，共93頁。UDP和TCP傳遞數(shù)據(jù)的比較UDP協(xié)議TCP協(xié)議無連接的服務；在主機之間不建立會話。面向連接的服務；在主機之間建立會話。UDP不能確?；虺姓J數(shù)據(jù)傳遞或序列化數(shù)據(jù)。TCP通過確認和按順序傳遞數(shù)據(jù)來確保數(shù)據(jù)的傳遞。使用

UDP的程序負責提供傳輸數(shù)據(jù)所需的可靠性。使用

TCP的程序能確?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸。UDP快速，具有低開銷要求，并支持點對點和一點對多點的通訊。TCP比較慢，有更高的開銷要求，而且只支持點對點通訊。UDP和

TCP都使用端口標識每個

TCP/IP程序的通訊。第五十五頁，共93頁。

UDP協(xié)議的頭結構UDP的頭結構比較簡單，如表2-8所示。源端口（2字節(jié)）目的端口（2字節(jié)）封報長度（2字節(jié)）校驗和（2字節(jié)）數(shù)據(jù)第五十六頁，共93頁。UDP的頭結構（1）源端口（SourcePort）：16位的源端口域包含初始化通信的端口號。源端口和IP地址的作用是標識報文的返回地址。（2）目的端口（DestinationPort）：6位的目的端口域定義傳輸?shù)哪康?。這個端口指明報文接收計算機上的應用程序地址接口。（3）封包長度（Length）：UDP頭和數(shù)據(jù)的總長度。（4）校驗和（CheckSum）：和TCP和校驗和一樣，不僅對頭數(shù)據(jù)進行校驗，還對包的內容進行校驗。第五十七頁，共93頁。UDP數(shù)據(jù)報分析常用的網(wǎng)絡服務中，DNS使用UDP協(xié)議。DNS是域名系統(tǒng)(DomainNameSystem)的縮寫當用戶在應用程序中輸入DNS名稱時，DNS服務可以將此名稱解析為與此名稱相關的IP地址。第五十八頁，共93頁。設置DNS解析需要在主機上設置DNS解析的主機，將主機的DNS的解析指向虛擬機，如圖2-22所示。第五十九頁，共93頁。設置DNS解析雖然虛擬機并沒有設置DNS解析，但是只要訪問DNS都可以抓到UDP數(shù)據(jù)報。設置完畢后，在主機的DOS界面中輸入命令nslookup，如圖2-23所示。第六十頁，共93頁。UDP報頭查看Sniffer抓取的數(shù)據(jù)報，可以看到UDP報頭，如圖2-24所示。第六十一頁，共93頁。UDP報頭的分析對UDP報頭的分析如圖2-25所示。第六十二頁，共93頁。互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議ICMP通過ICMP協(xié)議，主機和路由器可以報告錯誤并交換相關的狀態(tài)信息。在下列情況中，通常自動發(fā)送ICMP消息：IP數(shù)據(jù)報無法訪問目標。IP路由器（網(wǎng)關）無法按當前的傳輸速率轉發(fā)數(shù)據(jù)報。IP路由器將發(fā)送主機重定向為使用更好的到達目標的路。ICMP協(xié)議的結構如圖2-26所示。第六十三頁，共93頁。ICMP協(xié)議的結構第六十四頁，共93頁。ICMP協(xié)議的頭結構ICMP頭結構比較簡單，如表2-9所示。類型（8位）代碼（8位）校驗和（8位）類型或者代碼第六十五頁，共93頁。ICMP數(shù)據(jù)報分析使用Ping命令發(fā)送ICMP回應請求消息，使用Ping命令，可以檢測網(wǎng)絡或主機通訊故障并解決常見的TCP/IP連接問題。分析Ping指令的數(shù)據(jù)報，如圖2-27所示。第六十六頁，共93頁。FTP服務FTP的缺省端口是20（用于數(shù)據(jù)傳輸）和21（用于命令傳輸）。在TCP/IP中FTP是非常獨特的，因為命令和數(shù)據(jù)能夠同時傳輸，而數(shù)據(jù)傳輸是實時的，其他協(xié)議不具有這個特性。FTP客戶端可以是命令界面的也可以是圖形界面的。命令界面的如圖2-28所示。第六十七頁，共93頁。命令行等錄FTP服務器第六十八頁，共93頁。圖形界面登錄FTP服務器也可以在瀏覽器中輸入“ftp://主機IP地址”，利用圖形界面連接FTP服務器，如圖2-29所示。第六十九頁，共93頁。更改登錄用戶信息登錄FTP可以更改登錄用戶信息，選擇菜單“文件”下的菜單項“登錄”，出現(xiàn)用戶名輸入對話框，如圖2-30所示。第七十頁，共93頁。

Telnet服務Telnet是TELecommunicationsNETwork的縮寫，其名字具有雙重含義，既指應用也是指協(xié)議自身。Telnet給用戶提供了一種通過網(wǎng)絡登錄遠程服務器的方式。Telnet通過端口23工作。第七十一頁，共93頁。開啟Telnet服務Telnet要求有一個Telnet服務器，此服務器駐留在主機上，等待著遠端機器的授權登錄。要使用Telnet服務首先需要在虛擬機上開啟Telnet服務，選擇進入Telnet服務管理器，如圖2-31所示。第七十二頁，共93頁。開啟Telnet服務在Telnet服務管理器中選擇4，啟動Telnet服務器，如圖2-32所示。第七十三頁，共93頁。連接Telnet服務器虛擬機上的Telnet服務器就啟動了，然后在主機的DOS窗口中連接虛擬機的Telnet服務器，如圖2-33所示。第七十四頁，共93頁。Email服務目前Email服務用的兩個主要的協(xié)議是：簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP（SimpleMailTransferProtocol）和郵局協(xié)議POP3（PostOfficeProtocol）。SMTP默認占用25端口，用來發(fā)送郵件，POP3占用110端口，用來接收郵件。在Windows平臺下，主要利用MicrosoftExchangeServer作為電子郵件服務器。第七十五頁，共93頁。Web服務Web服務是目前最常用的服務，使用HTTP協(xié)議，默認Web服務占用80端口在Windows平臺下一般使用IIS（InternetInformationServer）作為Web服務器。第七十六頁，共93頁。常用的網(wǎng)絡服務端口常用服務端口列表端口協(xié)議服務21TCPFTP服務25TCPSMTP服務53TCP/UDPDNS服務80TCPWeb服務135TCPRPC服務137UDPNetBIOS域名服務138UDPNetBIOS數(shù)據(jù)報服務139TCPNetBIOS會話服務443TCP基于SSL的HTTP服務445TCP/UDPMicrosoftSMB服務3389TCPWindows終端服務第七十七頁，共93頁。常用的網(wǎng)絡命令常用的網(wǎng)絡命令有：判斷主機是否連通的ping指令查看IP地址配置情況的ipconfig指令查看網(wǎng)絡連接狀態(tài)的netstat指令進行網(wǎng)絡操作的net指令進行定時器操作的at指令。第七十八頁，共93頁。

pingping指令通過發(fā)送ICMP包來驗證與另一臺TCP/IP計算機的IP級連接。應答消息的接收情況將和往返過程的次數(shù)一起顯示出來。ping指令用于檢測網(wǎng)絡的連接性和可到達性，如果不帶參數(shù)，ping將顯示幫助，如圖2-39所示。第七十九頁，共93頁。

ping第八十頁，共93頁。

ping可以利用ping指令驗證和對方計算機的連通性，使用的語法是“ping對方計算機名或者IP地址”。如果連通的話，返回的信息如圖2-40所示。第八十一頁，共93頁。

ipconfig指令ipconfig指令顯示所有TCP/IP網(wǎng)絡配置信息、刷新動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP,DynamicHostConfigurationProtocol）和域名系統(tǒng)（DNS）設置。使用不帶參數(shù)的ipconfig可以顯示所有適配器的IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認網(wǎng)關。在DOS命令行下輸入ipconfig指令。第八十二頁，共93頁。netstat指令netstat指令顯示活動的連接、計算機監(jiān)聽的端口、以太網(wǎng)統(tǒng)計信息、IP路由表、IPv4統(tǒng)計信息（IP、ICMP、TCP和UDP協(xié)議）。使用“netstat-an”命令可以查看目前活動的連接和開放的端口，是網(wǎng)絡管理員查看網(wǎng)絡是否被入侵的最簡單方法。使用的方法如圖2-43所示。第八十三頁，共93頁。net指令net指令的功能非常的強大，net指令在網(wǎng)絡安全領域通常用來查看計算機上的用戶列表、添加和刪除用戶、和對方計算機建立連接、啟動或者停止某網(wǎng)絡服務等。

利用“netuser”查看計算機上的用戶列表，如圖2-44所示。第八十四頁，共93頁。net指令利用“netuser用戶名密碼”給某用戶修改密碼，比如把管理員的密碼修改成“123456”，如圖2-45所示。第八十五頁，共93頁。