第十五篇：计算机网络

网络基础知识

网络简介

网络：通过网络传输介质将各种网络设备连接起来的结构，用于数据传输与资源共享
网络传输介质
- 网线（cat5、cat5e、六类网线、七类网线）
- WiFi（无线路由器、ap接入点）
- 光纤（FC接口、ST接口、SC接口、LC接口）

网络设备

交换机(switch)⭐⭐

功能
- 数据帧转发：交换机能过接收、处理并转发数据帧，根据目标MAC地址将数据帧转发到对应的端口
- MAC地址学习：交换机会记录连接到每个端口的设备的MAC地址，形成一个MAC地址表
特点
- 在一个交换机的端口上所连接的所有终端设备，均在一个网段（局域网）
- 交换机工作在数据链路层
- 广播域的隔离（创建VLAN虚拟局域网）
- 交换机可以隔离冲突域，每一个端口就是一个冲突域

路由器(router)⭐⭐

功能
- 数据包转发：路由器负责在不同的网络之间转发数据包
- 路由：传输数据的过程（传输数据的路径）
- 网络地址转换(NAT)：将私有IP地址转换成共有IP地址，实现多个设备共享一个共有地址
特点
- 路由器工作在网络层
- 由于连接不同的网络
- 路由器的地址一般会作为网关的地址

网络架构⭐⭐⭐⭐⭐

IP地址分类⭐⭐

子网掩码换算：https://www.sojson.com/convert/subnetmask.html

OSI七层模型⭐⭐⭐⭐⭐

open system interconnect 开放系统互连参考模型

OSI 七层	作用
⑦ 应用层	提供用户与网络之间的接口，处理特定的应用程序、服务/协议（HTTP、HTTPS）	http，https，smtp，dns
⑥ 表示层	负责数据的格式化和表示（编码、解码，加密、解密，压缩、解压缩）
⑤ 会话层	负责会话的建立、维持、终止
④ 传输层	负责数据传输方式（可靠传输TCP、不可靠传输UDP）	tcp/udp 端口
③ 网络层	使用逻辑地址（IP地址），进行数据包的寻址和路由	ip地址
② 数据链路层	负责数据帧的传输	mac地址
① 物理层	负责物理媒体上传输比特流信号	网卡，传输介质

应用层

处理特定的应用程序、服务协议
提供用户与网络之间的接口

应用层中常见的协议
协议	含义	端口
http	超文本传输协议：网站基础协议之一	80
https	基于http进行对数据加密	443
smtp	简单邮件传输协议（smtp：未加密，smtps加秘）	25，465
dns	域名解析服务	53

表示层

数据的编码和解码
数据的加密和解密
数据的压缩和解压缩

会话层

建立、维护、管理应用程序之间的会话

传输层

传输层用于管理或控制连接（端到端连接）
指定可靠连接和不可靠连接
- 可靠连接 tcp
- 不可靠连接 udp
通过指定端口号与对方连接

网络层

负责将数据从源地址传输到目的地址
提供IP地址（DHCP）
进行路由（路由表）
设备
- 三层路由器
- 三层交换机

数据链路层

将数据转换为帧
数据链路层加工数据的时候，增加了MAC地址
数据可以通过mac地址在局域网内进行精准传输

物理层

通过网卡将数据转换成网络介质中可以传输的信号

OSI七层模型抓包⭐⭐⭐⭐

windows抓包

linux抓包⭐⭐⭐⭐

# 下载安装nginx服务
    yum install -y nginx
    systemctl enable nginx    # 将服务设置为开机自启动
    systemctl start nginx    # 立即启动服务
    systemctl status nginx    # 显示服务的当前状态

# 关闭防火墙
    systemctl stop firewalld    # 停止防火墙
    systemctl disable firewalld    # 禁用开机自启动

# 关闭SELinux
    通过修改/etc/selinux/config，永久关闭SELinux
        SELINUX=disabled
    临时关闭SELinux
        setenforce 0

osi七层模型之数据传输

TCP/IP协议（OSI7层精简模型）

TCP三次握手四次挥手⭐⭐⭐⭐⭐

tcp建立连接的时候要经过3次握手（稳定、可靠）
tcp三次握手目标：与端口建立连接
udp直接建立连接

TCP中常见的标记
SYN	（Synchronize）客服端向服务端建立连接请求，并同步初始序列号
ACK	（Acknowledge）客户端已经收到服务端的请求和相应
SYN/ACK	服务器同意建立连接
FIN	（Finish）断开连接请求
PSH	（Push）表示传输数据

TCP三次握手（建立连接）⭐⭐⭐⭐⭐

seq序列号
ack确认号

客户端发送一个带有SYN标志的报文到服务端，同时随机生成一个序列号seq，进入SYN-SENT状态
服务端接收到SYN报文后，会发送一个带有SYN/ACK标志的报文作为应答，同时将确认号设置为客户端的序列号+1，并随机生成一个序列号，服务端进入SYN-RECEIVED状态
客户端收到服务端的SYN/ACK报文后，会发送一个带有ACK标记的报文作为应答，同时将确认号设置为服务端的序列号+1

TCP四次挥手（断开连接）⭐⭐⭐⭐⭐

客户端发送一个带有FIN标志的报文到服务端，进入FIN-WAIT-1状态
服务端接收到FIN报文后，会发送一个带有ACK标志的报文作为应答，并进入CLOSE-WAIT状态
服务器完成数据传输后，会发送一个带有FIN标志的报文给客户端，并进入LAST-ACK状态
客户端接收到FIN报文后，会发送一个带有ACK标志的报文作为应答，然后进入TIME-WAIT状态
经过一段时间后（2MSL），双方进入CLOSED状态，连接断开

TCP三次握手抓包（nc命令）⭐⭐⭐

nc命令是linux系统中的一个强大的网络工具，用于创建TCP/UDP套接字连接

nc 参数	英文名称	描述
-l	listen mode	使对应的端口处于监听模式
-p	local port	指定本地端口
-u	UDP mode	使用udp协议，不指定-u则是tcp协议
-k	keep listening	处理完一个连接后继续监听
-s	specific address	指定源ip地址
-v	verbose mode	显示详细信息

TCP/UDP区别⭐⭐⭐

传输控制协议（TCP）	数据报协议（UDP）
面向连接	无连接
可靠传输	不可靠传输
控流（检查数据是否丢失，丢失重新发送）	丢包
使用TCP应用：WEB浏览器、电子邮件、文件传输程序	使用UDP应用：域名系统(DNS)、视频流、IP语音

TCP连接11种状态11种状态11种状态⭐⭐⭐⭐⭐

CLOSING状态

核心掌握：CLOSED，ESTABLISHED，LISTEN，TIME_WAIT，CLOSE_WAIT

逐渐掌握：FIN_WAIT1，FIN_WAIT2，CLOSING，SYN_SENT，LAST_ACK

常见网络协议⭐⭐⭐

DNS（域名解析服务/协议）：将域名转换成IP地址
ARP（地址解析协议）：将网络层地址（ip地址）转换成数据链路层地址（MAC地址）
ICMP（互联网控制报文协议）：在网络设备之间传递控制消息和错误消息
DHCP（动态主机配置协议）：自动为网络中的设备分配IP地址和其他网络配置参数

DNS（域名解析服务/协议）

将域名转换成IP地址

域名结构

完整域名：www.blog.example.com

根域名：互联网域名系统的最高级别，通常”.“表示（全球有13台根域名服务器）
顶级域名：.com .cn .org
二级域名：代表特定组织、公司或服务
三级域名：进一步细分特定服务或子站点

DNS解析详细流程

DNS解析命令⭐⭐⭐

# windows
    ipconfig  # windows中查看计算机网络配置的命令
    ipconfig /displaydns  # 显示DNS解析器缓存中的所有条目
    ipconfig /flushdns  # 清空DNS缓存
    Windows hosts文件
        C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

# Linux
    dig：Linux中查询DNS信息命令
    dig +trace：递归查询域名解析的整个过程 
        dig www.baidu.com
        dig +trace www.baidu.com

ARP（地址解析协议）

将IP地址转换成mac地址（ARP是网络层协议，但工作在数据链路层）

ARP解析流程

10.0.0.200---->10.0.0.220

广播发出：发出arp请求，发送广播找10.0.0.220的mac地址
单播回复：所有局域网设备都接收到广播，只有10.0.0.220机器进行响应
缓存mac地址

抓包

# arp -n  # 查看当前系统arp缓存表
# arp -d  # 删除arp缓存
    ping -c 1 10.0.0.220
    arp -d 10.0.0.220

ICMP（互联网控制报文协议）

ping 使用的就是网络控制报文协议

网卡配置

网卡命名

安装系统时修改

系统安装完成后修改

# 1.修改/boot/grub2/grub.cfg配置
    搜索linux16的行，在该行结尾加上
    net.ifnames=0 biosdevname=0

# 2.修改网卡配置文件
    修改网卡配置文件中NAME和DEVICE两个部分
    网卡配置问价的名字修改为eth0

修改完成后重启Linux

网卡配置文件⭐⭐⭐

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

TYPE=Ethernet    # 网络接口类型，通常为Ethernet(以太网)
PROXY_METHOD=none    # 指定不使用代理方法
BROWSER_ONLY=no    # 指定该接口不是浏览器专用的
BOOTPROTO=none    # 网卡固定ip还是自动获取ip
        （自动获取BOOTPROTO=dhcp，手动获取BOOTPROTO=none或static）
DEFROUTE=yes    # 允许通过次接口设置为默认路由
IPV4_FAILURE_FATAL=no    # 指定如果IPv4失败，系统不会停止网络服务
IPV6INIT=yes    # 启用IPv6地址配置
IPV6_AUTOCONF=yes    # 启用IPv6自动配置（自动生成IPv6地址）
IPV6_DEFROUTE=yes    # 表示IPv6使用该接口作为默认路由
IPV6_FAILURE_FATAL=no    # 如果IPv6失败，系统不会停止网络服务
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=eth0    # 设备名字
UUID=654890b9-0d8c-468a-9914-7e19520ba021    # 唯一标识符
DEVICE=eth0    # 设备名字
ONBOOT=yes    # 网卡是否开机自启动
IPADDR=10.0.0.200
PREFIX=24    # 子网掩码，设置这个局域网中最多能有多少台机器
GATEWAY=10.0.0.2    # 默认网关，系统将使用这个地址来访问其他网络
DNS1=223.5.5.5    # 首选DNS服务器地址
DNS2=223.6.6.6    # 备选DNS服务器地址
IPV6_PRIVACY=no

用户访问网络过程

用户访问www.baidu.com整个过程

过程概述
- DNS解析：域名-->ip
- 与对应服务器的端口(80或443)建立连接：3次握手
- 数据的请求与响应：http协议，传输数据
- 断开连接：4次挥手

局域网用户上网流程

虚拟机上网流程

网络管理命令

yum install -y net-tools lsof nethogs iftop telnet nc nmap

检查端口
查看连接情况
网络速度与程序占用情况
DNS解析
追踪名命令

检查端口

案例01：检查是否存在22端口

ss/netstat：查看网络连接的命令
-l	仅显示监听状态的套接字
-n	以数字格式显示地址和端口号
-t	仅显示tcp套接字
-u	仅显示udp套接字
-p	显示每个套接字相关的进程信息
lsof：查看当前系统中打开的文件和对应的进程信息
-n	以数字格式显示网络地址(不要将ip反向解析为主机名、域名)
-i	显示打开的网络连接
-P	指定进程ID所打开的文件(不要把端口解析为对应的服务)

# 方法01
    ss -lntup |grep 22

# 方法02
    netstat -lntup |grep -w 22    # grep -w 精确过滤

# 方法03
    lsof -nPi :22

案例02：检查是否可以访问22端口

# 方法01
    telnet 10.0.0.200 22    # 命令行中推荐使用（检查是否有Connected标记）

# 方法02
    nc -v 10.0.0.200 22    # 一般用于shell脚本中检查端口是否开启

# 方法03（nmap 网路扫描工具）
    nmap -p 22 10.0.0.200    # nmap结果中只要有端口，则表示该端口开启

    nmap -p100-1000 10.0.0.200    # 指定要扫描的端口范围
    nmap -p 22 10.0.0.0/24 taobao.com    # 表示要扫描ip地址的范围

网络速度

iftop：一个用于实时监控网络流量的命令
-n	不对IP地址进行反向解析（显示IP地址而不是主机名）
-i	指定要监控的网络接口（网卡）
-P	显示端口号
-N	禁止对端口进行反向解析

总体速度

进程流量

nethogs：按进程显示网络带宽使用情况

DNS解析

dig dns解析查询
host
nslookup

追踪命令

ping
traceroute（Linux）
tracert（Windows）

网络命令总结⭐⭐⭐⭐⭐

网络命令	Linux	windows
查询ip地址	ip/ifconfig	ipconfig
检查端口号	ss/netstat/lsof nc/telnet/nmap	netstat -ant
检查连接状况	ss -ant /netstat -ant
检查速度	iftop /nethogs
dns解析	dig/host/nslookup	nslookup
路径追踪	traceroute	tracert
查询当前系统配置的网关路由信息	ip route/route -n	route print

抓包⭐⭐⭐

概述

抓出指定协议、指定端口、指定ip的数据包

抓包工具	特点
Wireshark	可视化抓包工具
tcpdump	命令行工具（可以将捕获到的数据保存到文件中，使用Wireshark进行分析）
Fiddler	侧重于HTTP/HTTPS流量抓取和分析的调试代理工具
BurpSuite	攻击(测试)web应用的集成平台

Wireshark过滤器过滤

比较大小
==	!=
<=	>=
与或非
and &&	并且
or \|\|	或者
!	取反

过滤指定协议数据包

icmp
tcp
udp
http
arp
过滤https数据包：tls
排除arp包：!arp 或 not arp

过滤指定端口数据包

tcp.port == 80    # 过滤出源端口和目标端口是80的数据包
tcp.srcport == 80    # 过滤出源端口是80的数据包
udp.dstport == 53    # 过滤出目标端口是53的数据包
tcp.port >= 1 and tcp.port <= 80    # 过滤端口范围

过滤指定ip的数据包

ip.addr == 10.0.0.200    # 过滤出源ip和目标ip是10.0.0.200的数据包
ip.src == 10.0.0.200    # 过滤出源ip为10.0.0.200的数据包
ip.dstport == 10.0.0.200    # 过滤出源ip为10.0.0.200的数据包

正则过滤⭐⭐⭐

Wireshark中不是所有的指标都支持正则
字段的内容是字符串才能使用正则

matches 或 ~
# 过滤出http协议中包含www.baidu.com数据包
    http ~ "www.baidu.com"
# 过滤出http.host用户请求的域名中包含[0-9]+(.com|.cn)的数据包
    http.host ~ "[0-9]+(.com|.cn)"

tcpdump 过滤

yum install -y tcpdump

参数	说明
-i	指定要监听的网络接口（网卡）
-n	ip地址不进行反向解析
-v	显示详细信息
-w	将捕获的数据写入文件

# 过滤协议
    tcpdump -vv -nn icmp
# 过滤指定端口号
    tcpdump -nn src port 80
    tcpdump -nn dst port 80
# 过滤指定主机
    tcpdump -nn host 10.0.0.200
# 过滤指定ip和端口的数据包
    tcpdump -nnn src host 10.0.0.200 and port 80

抓包小结⭐⭐⭐

tcpdump无法过滤应用层、表示层、会话层上协议的数据包，

过滤条件	wireshark	tcpdump
过滤指定协议	osi七层上的协议	osi下四层协议
过滤指定端口	tcp.port == 80 tcp.srcport == 80	port 80 tcp src port 80
过滤指定ip的数据包	ip.addr == 10.0.0.200 ip.src == 10.0.0.200	host 10.0.0.200 src host 10.0.0.200
正则	字段的内容为字符串 ~或matches 匹配正则	不支持
与	&& and	and
或	\|\| or	or
非	!	!
选项	无	-w 保存数据包 -i 指定网卡 -v 显示详细信息 -n 地址不支持反向解析

posted @ 2024-10-27 21:17 猿小姜阅读(76) 评论(0) 编辑收藏举报

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