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1、第2章网络安全体系结构及协议,本章要点了解计算机网络协议的基础知识。了解OSI模型及安全体系结构。了解TCP/IP模型及安全体系结构。掌握常用的网络协议和常用命令。掌握协议分析工具Sniffer的使用方法。,2.1 计算机网络协议概述,网络协议及相关概念网络协议是通信双方共同遵守的规则和约定的集合。网络协议包括三个要素：语法规定了信息的结构和格式；语义表明信息要表达的内容；同步规则涉及双方的交互关系和事件顺序。整个计算机网络的实现体现为协议的实现。为了保证网络的各个功能的相对独立性，以及便于实现和维护，通常将协议划分为多个子协议，并且让这些协议保持一种层次结构，子协议的集合通常称为协议簇。,2
2、.1.1 网络协议无论是面对面还是通过网络进行的所有通信都要遵守预先确定的规则，即协议。这些协议由会话的特性决定。在日常的个人通信中，通过一种介质（如电话线）通信时采用的规则不一定与使用另一种介质（如邮寄信件）时的协议相同。网络中不同主机之间的成功通信需要在许多不同协议之间进行交互。执行某种通信功能所需的一组内在相关协议称为协议簇。这些协议通过加载到各台主机和网络设备中的软件和硬件执行。,网络协议簇说明了以下过程。1）消息的格式或结构。2）网络设备共享通往其他网络的通道信息的方法。3）设备之间传送错误消息和系统消息的方式与时间。4）数据传输会话的建立和终止。,2.1.2 协议簇和行业标准,组成
3、协议簇的许多协议通常都要参考其他广泛采用的协议或行业标准。标准是指已经受到网络行业认可并经过电气电子工程师协会（IEEE）或 Internet 工程任务组（IETF）之类标准化组织批准的流程或协议。在协议的开发和实现过程中使用标准可以确保来自不同制造商的产品协同工作，从而获得有效的通信。如果某家制造商没有严格遵守协议，其设备或软件可能就无法与其他制造商生产的产品成功通信。,2.1.3 协议的交互,1应用程序协议2传输协议 3网间协议4网络访问协议,2.1.4 技术无关协议,网络协议描述的是网络通信期间实现的功能。在面对面交谈的示例中，通信的一项协议可能会规定，为了发出交谈结束的信号，发言者必须
4、保持沉默两秒钟。但是，这项协议并没有规定发言者在这两秒钟内应该如何保持沉默。协议通常都不会说明如何实现特定的功能。通过仅仅说明特定通信规则所需要的功能是什么，而并不规定这些规则应该如何实现，特定协议的实现就可以与技术无关。,2.2 OSI参考模型及其安全体系,2.2.1 计算机网络体系结构要形象地显示各种协议之间的交互，通常会使用分层模型。分层模型形象地说明了各层内协议的工作方式及其与上下层之间的交互。,协议分层的好处：网络协议的分层有利于将复杂的问题分解成多个简单的问题，从而分而治之；分层有利于网络的互联，进行协议转换时可能只涉及某一个或几个层次而不是所有层次；分层可以屏蔽下层的变化，新的底
5、层技术的引入，不会对上层的应用协议产生影响。协议的实现要落实到一个个具体的硬件模块和软件模块上，在网络中将这些实现特定功能的模块称为实体（Entity）。如图2-2所示，两个结点之间的通信体现为两个结点对等层（结点A的N+1层与结点B的N+1层）之间遵从本层协议的通信。,各层的协议由各层的实体实现，通信双方对等层中完成相同协议功能的实体称为对等实体。对等实体按协议进行通信，所以协议反映的是对等层的对等实体之间的一种横向关系，严格地说，协议是对等实体共同遵守的规则和约定的集合。协议中的格式和语义只有对等实体能够理解。,对等实体之间数据单元在发送方逐层封装，在接收方的逐层解封装。发送方N层实体从N
6、+1层实体得到的数据包称为服务数据单元（Service Data Unit，SDU）。N层实体只将其视为需要本实体提供服务的数据，将服务数据单元进行封装，使其成为一个对方能够理解的协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU），封装过程实际上是为SDU增加对等实体间约定的协议控制信息（Protocol Control Information，PCI）的过程。,2.2.2 OSI参考模型简介,1OSI参考模型的层次结构1）物理层 2）数据链路层 3）网络层 4）传输层 5）会话层 6）表示层 7）应用层,网络划分为资源子网和通信子网，如图2-3所示。通信子网由通信设备和线路构成，资
7、源子网由主机和其他末端系统构成。交换结点属于通信子网，访问结点属于资源子网。因为主机也具有通信功能，所以严格地讲，主机中负责底层通信的部分也应该属于通信子网。,20世纪70年代出现了多种网络体系结构。针对这一问题，国际标准化组织ISO提出了著名的开放系统互连参考模型ISO/OSI-RM。OSI采用了如图2-4所示的七层参考模型。,1 物理层（Physical Layer）物理层包括物理连网媒介，实际上就是布线、光纤、网卡和其它用来把两台网络通信设备连接在一起的东西。它规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。虽然物理层不提供纠错服务，但它能够设定数据传输速率
8、并监测数据出错率。物理层定义的标准包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。,2 数据链路层（Datalink Layer）数据链路层主要作用是控制网络层与物理层之间的通信。它保证了数据在不可靠的物理线路上进行可靠的传递。它把从网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧，保证了传输的可靠性。它的主要作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。它是独立于网络层和物理层的，工作时无需关心计算机是否正在运行软件还是其他操作。数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。,3 网络层（Network
9、Layer）很多用户经常混淆2层和3层的相关问题，简单来说，如果你在谈论一个与IP地址、路由协议或地址解析协议（ARP）相关的问题，那么这就是第三层的问题。网络层负责对子网间的数据包进行路由选择，它通过综合考虑发送优先权、网络拥塞程度、服务质量以及可选路由的花费来决定从一个网络中两个节点的最佳路径。另外，它还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等,4 传输层(Transport layer)传输层是OSI模型中最重要的一层，它是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，起到缓冲作用。当网络层的服务质量不能满足要求时，它将提高服务，以
10、满足高层的要求；而当网络层服务质量较好时，它只需进行很少的工作。另外，它还要处理端到端的差错控制和流量控制等问题，最终为会话提供可靠的,无误的数据传输。传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。,5 会话层(Session layer)会话层负责在网络中的两节点之间建立和维持通信，并保持会话获得同步，它还决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送。,6 表示层(Prisentation layer)表示层的作用是管理数据的解密与加密，如常见的系统口令处理，当你的账户数据在发送前被加密，在网络的另一端，表示层将对接收到的数据解密。另外，表示层还需对图片和文件格式信息进行解码和编码。
11、,7 应用层（application layer）简单来说，应用层就是为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口，包括文件传输、文件管理以及电子邮件等的信息处理。应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。,恋爱和OSI model七层起初只是近距离地点对点无线收发爱的信号，乃物理层；然后就是通过某个媒体（比如一支花、一本书）将信号传输，乃数据链路层；开始有选择地分组分割发送和装配接收爱的信号，选择最佳的传送路径，乃网络层；拖手和接吻可谓传输层，确保信号顺利地传送到目的地；甜言蜜语与鸿雁往来属于会话层，包括名字查找和安全防护；订婚归于表示层，将信号格式转换进行爱的解释
12、并加以巩固；结婚，当然是应用层，因为它提供了所有应用程序的直接支持。,2.2.3 ISO/OSI安全体系,1安全服务（1）认证服务（2）访问控制（3）数据机密性服务（4）数据完整性服务（5）抗否认服务,（1）对象认证安全服务：用于识别对象的身份和对身份的证实。OSI环境可提供对等实体认证和信源认证等安全服务。对等实体认证是用来验证在某一关联的实体中，对等实体的声称是一致的，它可以确认对等实体没有假冒身份；而信源认证是用于验证所收到的数据来源与所声称的来源是否一致，它不提供防止数据中途被修改的功能。（2）访问控制安全服务：提供对越权使用资源的防御措施。访问控制可分为自主访问控制、强制型访问控制、
13、基于角色的访问控制，。实现机制可以是基于访问控制属性的访问控制表、基于安全标签或用户和资源分档的多级访问控制等,（3）数据保密性安全服务：它是针对信息泄漏而采取的防御措施，可分为信息保密、选择段保密和业务流保密。它的基础是数据加密机制的选择。（4）数据完整性安全服务：防止非法篡改信息，如修改、复制、插入和删除等。它有5种形式：可恢复连接完整性、无恢复连接完整性、选择字段连接完整性、无连接完整性和选择字段无连接完整性。（5）防抵赖性安全服务：是针对对方抵赖的防范措施，用来证实发生过的操作，它可分为对发送防抵赖、对递交防抵赖和进行公证。,2安全机制（1）加密机制（2）数字签名机制（3）访问控制（4
14、）数据完整性（5）鉴别交换机制（6）通信流量填充机制（7）路由选择控制机制（8）公证机制,（1）加密机制：借助各种加密算法对存放的数据和流通中的信息进行加密。DES算法已通过硬件实现，效率非常高。（2）数字签名：采用公钥体制，使用私钥进行数字签名，使用公钥对签名信息进行证实。（3）访问控制机制：根据访问者的身份和有关信息，决定实体的访问权限。（4）数据完整性机制：判断信息在传输过程中是否被篡改过，与加密机制有关。（5）认证交换机制：用来实现同级之间的认证。,6）防业务流量分析机制：通过填充冗余的业务流量来防止攻击者对流量进行分析，填充过的流量需通过加密进行保护。（7）路由控制机制：防止不利的信
15、息通过路由。目前典型的应用为网络层防火墙。（8）公证机制：由公证人（第三方）参与数字签名，它基于通信双方对第三者都绝对相信。目前，因特网上有许多向用户提供此机制的服务。,3安全管理为了更有效地运用安全服务，需要有其他措施来支持它们的操作，这些措施即为安全管理。安全管理是对安全服务和安全机制进行管理，把管理信息分配到有关的安全服务和安全机制中去，并收集与它们的操作有关的信息。分为 系统安全管理 安全服务管理 安全机制管理4安全层次,因特网协议通常又称为TCP/IP协议。,2.3 TCP/IP参考模型及其安全体系,返回,网络接口层实际上包含OSI模型的物理层和链路层，TCP/IP并未对这两层进行定
16、义，它支持现有的各种底层网络技术和标准。该层涉及操作系统中的设备驱动程序和网络接口卡。网络层又称为互联网层或IP层，该层处理IP数据报的传输、路由选择、流量控制和拥塞控制。传输层为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。TCP/IP的传输层包含传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。应用层为用户提供一些常用的应用程序，TCP/IP给出了应用层的一些常用协议规范。,开放系统互连参考模型与TCP/IP的关系,国际标准化组织的开放系统互连模型与TCP/IP协议层次的对应关系如图2-16所示。,除了层次结构方面的差异外，ISO/OSI与TCP/IP还存在如表2-2所列的差异。,返回,TCP/IP是一个
17、协议簇，其构成如图2-17所示。,TCP/IP协议簇,各协议模块之间的关系注意两点：一是应用进程可以直接与网络层的模块打交道一个下层模块要和多个上层模块进行交互。,2.3.2 TCP/IP参考模型的安全体系,1网络接入层安全2Internet层安全3传输层安全4应用层安全,2.4 常用网络协议和服务,2.4.1 常用网络协议1IP2TCP3UDP2.4.2 常用网络服务1活动目录2WWW服务3电子邮件 4Telnet5FTP6DNS,2.5 Windows常用的网络命令,2.5.1 ping命令2.5.2 at命令2.5.3 netstat命令2.5.4 tracert命令2.5.5 net命
18、令2.5.6 ftp命令2.5.7 nbtstat命令2.5.8 telnet命令,2.6 协议分析工具Sniffer的应用,2.6.1 Sniffer的启动和设置1启动Sniffer2设置3报文捕获解析2.6.2 解码分析,2.8 小结与练习,2.8.1 小结本章主要介绍计算机网络体系结构、OSI参考模型及其安全体系、TCP/IP参考模型及其安全体系、常用的网络协议和服务、常用的网络命令以及协议分析工具。2.8.2 练习1简述OSI参考模型的安全体系结构中定义了哪些安全服务和安全机制。2简述TCP/IP参考模型中的Internet层安全和应用层安全是如何实现的。,1、有时候，我们活得累，并非
19、生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。2、身材不好就去锻炼，没钱就努力去赚。别把窘境迁怒于别人，唯一可以抱怨的，只是不够努力的自己。3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可
20、只有到最后才不得不承认。8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、人生就像是一个马尔可夫链，你的未来取决于你当下正在做的事，而无关于过去做完的事。12、女人，要么有美貌，要么有智慧，如果两者你都不占绝对优势，那你就选择善良。13、时间，抓住了就是黄金，虚度了就是流水。理想，努力了才叫梦想，放弃了那只是妄想。努力，虽然未必会收获，但放弃，就一定一无所获。14、一个人的知识，通过学习可以得到;一个人的
21、成长，就必须通过磨练。若是自己没有尽力，就没有资格批评别人不用心。开口抱怨很容易，但是闭嘴努力的人更加值得尊敬。15、如果没有人为你遮风挡雨，那就学会自己披荆斩棘，面对一切，用倔强的骄傲，活出无人能及的精彩。16、成功的秘诀在于永不改变既定的目标。若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。幸福不会遗漏任何人，迟早有一天它会找到你。17、一个人只要强烈地坚持不懈地追求，他就能达到目的。你在希望中享受到的乐趣，比将来实际享受的乐趣要大得多。18、无论是对事还是对人，我们只需要做好自己的本分，不与过多人建立亲密的关系，也不要因为关系亲密便掏心掏肺，切莫交浅言深，应适可而止。19、大家常说一句话
22、，认真你就输了，可是不认真的话，这辈子你就废了，自己的人生都不认真面对的话，那谁要认真对待你。20、没有收拾残局的能力，就别放纵善变的情绪。1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对
23、自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努
24、力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所
25、见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以
26、生气，但不能生事。17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。19、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会中看到了某种忧患。莫找借口失败，只找理由成功。20、每一个成就和长进，都蕴含着曾经受过的寂寞、洒过的汗水、流过的眼泪。许多时候不是看到希望才去坚持，而是坚持了才能看到希望。1、想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己
27、不负责任，连答应自己的事都办不到，又何必抱怨这个世界都和你作对？人生的道理很简单，你想要什么，就去付出足够的努力。2、时间是最公平的，活一天就拥有24小时，差别只是珍惜。你若不相信努力和时光，时光一定第一个辜负你。有梦想就立刻行动，因为现在过的每一天，都是余生中最年轻的一天。3、无论正在经历什么，都请不要轻言放弃，因为从来没有一种坚持会被辜负。谁的人生不是荆棘前行，生活从来不会一蹴而就，也不会永远安稳，只要努力，就能做独一无二平凡可贵的自己。4、努力本就是年轻人应有的状态，是件充实且美好的事，可一旦有了表演的成分，就会显得廉价，努力，不该是为了朋友圈多获得几个赞，不该是每次长篇赘述后的自我感动
28、，它是一件平凡而自然而然的事，最佳的努力不过是：但行好事，莫问前程。愿努力，成就更好的你！5、付出努力却没能实现的梦想，爱了很久却没能在一起的人，活得用力却平淡寂寞的青春，遗憾是每一次小的挫折，它磨去最初柔软的心智、让我们懂得累积时间的力量；那些孤独沉寂的时光，让我们学会守候内心的平和与坚定。那些脆弱的不完美，都会在努力和坚持下，改变模样。6、人生中总会有一段艰难的路，需要自己独自走完，没人帮助，没人陪伴，不必畏惧，昂头走过去就是了，经历所有的挫折与磨难，你会发现，自己远比想象中要强大得多。多走弯路，才会找到捷径，经历也是人生，修炼一颗强大的内心，做更好的自己！7、“一定要成功”这种内在的推动
29、力是我们生命中最神奇最有趣的东西。一个人要做成大事，绝不能缺少这种力量，因为这种力量能够驱动人不停地提高自己的能力。一个人只有先在心里肯定自己，相信自己，才能成就自己！8、人生的旅途中，最清晰的脚印，往往印在最泥泞的路上，所以，别畏惧暂时的困顿，即使无人鼓掌，也要全情投入，优雅坚持。真正改变命运的，并不是等来的机遇，而是我们的态度。9、这世上没有所谓的天才，也没有不劳而获的回报，你所看到的每个光鲜人物，其背后都付出了令人震惊的努力。请相信，你的潜力还远远没有爆发出来，不要给自己的人生设限，你自以为的极限，只是别人的起点。写给渴望突破瓶颈、实现快速跨越的你。10、生活中，有人给予帮助，那是幸运，
30、没人给予帮助，那是命运。我们要学会在幸运青睐自己的时候学会感恩，在命运磨练自己的时候学会坚韧。这既是对自己的尊重，也是对自己的负责。11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。13、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。14、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从
31、来没有拉近过.但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其实都是祝愿。,
