网络安全概述2

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1、网络安全基础教程与实训*计算机网络安全基础主讲：刘洋第2章网络监听与TCP/IP协议分析网络监听与数据分析网络层协议报头结构传输层协议报头结构TCP会话安全TCP/IP报文捕获与分析本章主要讲授：*计算机网络安全基础网络监听与TCP/IP协议分析2.1网络监听与数据分析以太网工作方式：广播2.1.1网络监听的基本原理通常一个网络接口只接收1、与自己硬件地址相匹配的数据帧。2、发向所有主机的广播数据帧。网卡的接收方式：广播方式、组播方式、直接方式、混杂方式网络监听与TCP/IP协议分析*计算机网络安全基础*计算机网络安全基础2.1.2网

2、络监听工具Sniffer软件支持协议丰富，解码速度快。支持各种windows平台主要功能：1、捕获网络流量进行详细分析2、利用专家分析系统诊断问题3、实时监控网络活动4、收集网络利用率和错误等*计算机网络安全基础2.2网络层协议报头结构网络层协议将数据包封装成IP数据报，并运行必要的路由算法。4种互联协议1、IP(网际协议)2、ARP（地址解析协议）3、ICMP（网际控制报文协议）4、IGMP（互联组管理协议）*计算机网络安全基础2.2.1IP数据报结构面向无连接*计算机网络安全基础2.2.1IP数据报结构尽力服务（不可靠）*计算机网

3、络安全基础2.2.1IP数据报结构IP数据报头*计算机网络安全基础2.2.1IP数据报结构TTL是IP协议包中的一个值，它告诉网络,数据包在网络中的时间是否太长而应被丢弃。有很多原因使包在一定时间内不能被传递到目的地。解决方法就是在一段时间后丢弃这个包，然后给发送者一个报文，由发送者决定是否要重发。TTL的初值通常是系统缺省值，是包头中的8位的域。TTL的最初设想是确定一个时间范围，超过此时间就把包丢弃。由于每个路由器都至少要把TTL域减一，TTL通常表示包在被丢弃前最多能经过的路由器个数。当记数到0时，路由器决定丢弃该包，并发送一个

4、ICMP报文给最初的发送者。*计算机网络安全基础2.2.2ARPARP协议是“AddressResolutionProtocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进

5、行。*计算机网络安全基础2.2.2ARP*计算机网络安全基础2.2.2ARP为了解释ARP协议的作用，就必须理解数据在网络上的传输过程。这里举一个简单的PING例子。假设我们的计算机IP地址是192.168.1.1，要执行这个命令：ping192.168.1.2。该命令会通过ICMP协议发送ICMP数据包。该过程需要经过下面的步骤：1、应用程序构造数据包，该示例是产生ICMP包，被提交给内核（网络驱动程序）；2、内核检查是否能够转化该IP地址为MAC地址，也就是在本地的ARP缓存中查看IP-MAC对应表[1]；3、如果存在该IP-MA

6、C对应关系，那么跳到步骤7；如果不存在该IP-MAC对应关系，那么接续下面的步骤；4、内核进行ARP广播，目的地的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，ARP命令类型为REQUEST（1），其中包含有自己的MAC地址；5、当192.168.1.2主机接收到该ARP请求后，将源主机的IP地址及MAC更新至自己的arp缓冲中，然后发送一个ARP的REPLY（2）命令，其中包含自己的MAC地址；6、本地获得192.168.1.2主机的IP-MAC地址对应关系，并保存到ARP缓存中；7、内核将把IP转化为MAC地址，然后封装在以太网

7、头结构中，再把数据发送出去；使用arp-a命令就可以查看本地的ARP缓存内容，所以，执行一个本地的PING命令后，ARP缓存就会存在一个目的IP的记录了。当然，如果你的数据包是发送到不同网段的目的地，那么就一定存在一条网关的IP-MAC地址对应的记录。知道了ARP协议的作用，就能够很清楚地知道，数据包的向外传输很依靠ARP协议，当然，也就是依赖ARP缓存。要知道，ARP协议的所有操作都是内核自动完成的，同其他的应用程序没有任何关系。同时需要注意的是，ARP协议只使用于本网络。*计算机网络安全基础2.2.3ICMPICMP提供控制和错误

8、消息，由ping和traceroute实用程序使用。虽然ICMP使用IP的基本支持，看起来好象是上层协议ICMP，但它实际上是TCP/IP协议簇中独立的第3层协议。可能发送的ICMP消息包括：主机确认无法到达目的或服务器