学习HCIA网络安全第一次笔记

HCIA--华为认证的初级网络工程师

HCIP--华为认证的高级网络工程师

HCIE--华为认证的专家网络工程师

基础课

实验作业：实验报告（用文档形式）

每日一讲（每人都需要）

云技术---云计算---分布式计算

        云存储---百度网盘

计算机技术

抽象语言---电信号

抽象语言---编码（应用层）

编码---二进制（表示层）

二进制---电信号（介质（硬件）访问控制层）（网卡的工作）

处理电信号（物理层）（网线）（中继器）

通信技术

1946年2月14日（第一台电子计算机诞生）

1876年--贝尔获得电话专利--公共交换电话网--电路交换--1888年

阿帕网（互联网前身）

最早的网络--对等网（两台电脑用网线相连）

扩大网络规模

增加网络节点数量

延长传输距离（更简单）

延长传输距离

放大器（中继器）属于物理层--可以延长5倍的传输距离     理论上无法无限延长，只可以解决信号衰弱问题，但存在信号畸变、

传输介质：网线--学名：RJ-45双绞线----8根铜丝，两两一组，分为四组，两两相绞（抵消自身的电磁干扰）

作用：传递电信号--传输介质：铜丝

超5类线---1000Mbps（最大传输速率）---100米（最大传输距离）---信号衰弱

屏蔽双绞线（外界强电磁干扰）

非屏蔽双绞线（家常）  

1 byte=8 bit

速率计算公式：（100/8）*0.85=10.625       大概值

光纤：

传递---光信号；传输介质---光导纤维

电信号---光信号：发光二极管，注入式激光二极管

光信号---电信号：光电二极管

电话：模拟信号

网线：数字信号（高低电频的电脉冲信号）

单模光纤：注入式激光二极管---信号畸变小

多模光纤：发光二极管

增加网络节点数量

     网络拓扑结构

       1. 直线型拓扑（总线型）

        优点：简单

   缺点：1.一处断可能整个

         都会出问题

         2.延迟可能会高
  2.环形拓扑结构

 

3.星型拓扑（性价比最高）

4.网状拓扑

5.混合型---多环型拓扑

性价比最高的拓扑---星型拓扑

集线器（hub）（物理层）

                                                             

     问题：

     地址---1. 全球唯一；2. 格式统一

      MAC地址（介质访问控制层）：芯片出厂时厂家烧录串号，全球唯一，都是由48位二进制构成

      MAC地址前24位代表厂商标识，后24位为厂商分配的串号（为了方便人类识别，用16进制表示，数据处理中一定是用二进制）

物理地址: ‎74-4C-A1-AB-DA-D1（永久不变）

源码SMAC原地址

目标码DMAC目标地址

 

    冲突

安全

延迟

冲突问题---CSMA/CD  载波侦听多路访问/冲突检测---排队（不能完全解决问题）

                                           （监听电信号）

对互联网的美好需求，目标

1. 无限延长传输距离
2. 完全解决冲突---所有节点可以同时收发数据
3. 实现单播---一对一的通信
4. 提供端口密度，简单讲就位提高接口的数量（可提可不提）

 交换机--二层设备，可以解决上述三个问题

交换机，利用二进制和电信号的相互转换，解决信号畸变问题（波形失真）

泛洪，当找不到目标码时，交换机会给每个节点发过去数据

交换机的转发原理：

数据来到交换机，交换机先看源MAC，将源MAC和数据进入接口的对应关系记录在MAC地址表中。之后看目标MAC，基于目标MAC去查看MAC地址表；如果表中存在记录，则将直接按照记录进行单播；否则，则进行泛洪---除了数据进入的接口外，将把数据向剩余所有接口进行转发。

当节点过多时，有可能会发生泛洪现象，会导致垃圾信息过多，发生卡顿，甚至网络瘫痪

泛洪范围

 

 

交换机的一个接口可以对应多个MAC地址，但是一个MAC地址只能对应一个交换机的接口。

 

黑客可以利用交换机的一个接口可以对应多个MAC地址这个漏洞，使别人的网络瘫痪

（MAC地址泛洪攻击）

 

MAC地址表存在老化时间---300s

 

路由器（1. 不让泛红范围扩大，隔离泛洪范围（广播域）；2. 数据互通）

隔离泛洪范围---路由器一个接口等于一个泛洪范围

 

应用层

表示层

网络层（路由器工作在此层）

介质访问控制层

物理层

 

IP---互联网协议---IPV4---32位二进制构成---点分十进制

    IPV6---128位二进制构成---冒分十六进制

IPv4 地址 : 172.21.79.208

---次方轴

十进制转二进制---凑

二进制转化为十进制---加

网络位：网络位相同，则代表在同一个泛红范围

主机位：区分同一个泛红范围内的不同主机

192.168.43.105

11000000.10101000.00101011.01101001

11111111.11111111.11111111.00000000---1代表网络位，0代表主机位---子网掩码--由连续的0和1组成

PING--通过发送ICMP协议的数据包实现网络连通性的检测

ARP协议---地址解析协议--通过一种地址获取另一种地址   

广播地址，48位二进制全是1，在16进制中全是F，没有一个MAC地址是这样的

依靠广播地址逼迫交换机泛洪

广播域==泛洪范围

ARP工作原理：

ARP以广播的形式发送ARP请求包，所有收到广播包的设备都会先记录数据包中源IP和源MAC对应关系，记录在ARP缓存表；之后请求的IP，如果不是自己本地的IP，则将该数据包直接丢弃；否则，将以单播的形式回复ARP应答，在之后的数据传输中，优先查看本地ARP缓存表中的记录，如果存在记录，则直接按照ARP缓存表中的记录来发送；如果没有记录，则需要重新发送ARP请求。

ARP缓存表老化时间：180s

可通过此原理进行ARP欺骗（经常会信晚来的）例：PC1给PC2发ARP请求，但PC5中途截胡冒充PC2

ARP的分类

 1. 正向ARP：通过IP地址获取MAC地址

 2. 反向ARP：通过MAC地址获取IP地址 RARP

 3. 免费ARP：1. 自我介绍；2. 检测地址冲突

IP地址的分类

A,B,C,D,E

A,B,C---单播地址（既可以做源IP又可以做目标IP使用）

D---组播地址（只能作为目标IP使用，不能作为源IP使用）

E---保留地址

A：0XXX XXXX---取值范围：0-127（1-126）

B：10XX XXXX---取值范围：128-191

C：110X XXXX---取值范围：192-223

D：1110 XXXX---取值范围：224-239

E：1111 XXXX---取值范围：240-255

A：255.0.0.0---前8位是网络位

B：255.255.0.0---前16位是网络位

C：255.255.255.0---前24位都是网络位

1. 127.0.0.1-127.255.255.255（127开头的地址叫环回地址）
2. 255.255.255.255---受限广播地址（到路由器后不可以通过路由器转出去）---只能作为目标IP地址使用
3. 主机位全1---192.168.1.255---直接广播地址---只能作为目标IP使用
4. 主机位全0---192.168.1.0---代表一个范围（192.168.1.0-192.168.1.254）---网段---网络号
5. 0.0.0.0---1. 可以代表没有地址；2. 可以代表所有IP（临时充当IP）
6. 169.254.0.0/16（前二组为网络位）---自动私有地址/本地链路地址

VLSM

CIDR

VLSM--可变长子网掩码---子网划分

将172.16.0.0/16划分为8个网段

需要将172.16.0.0/16划分为8个子网

CIDR---无类域间路由---汇总

取相同，去不同（针对二进制来说）

192.168.0.00 000000

192.168.0.01 000000

192.168.0.10 000000

192.168.0.11 000000

192.168.0.0/24

 

例：将下列子网掩码汇总

192.168.0.0/24

192.168.1.0/24

192.168.2.0/24

192.168.3.0/24

 

192.168.0.0/24----超网（因为192开头是C类网段码，是24位，而汇总完是22个）

 

172.18.0.0/24

172.18.1.0/24

172.18.2.0/24

172.18.3.0/24

 

172.18.0.0/22----子网汇总

单播---一对一的通信

组播---一对多（指同一个组播组）的通信

广播---一对所有（广播域中的所有）

 

 

OSI/RM---开放式系统互联参考模型（先有模型，后有协议、功能等）

是1979年由国际标准化组织（ISO）制定

OSI的核心思想：

分层：

属于同一层面的不同功能具有相同或相似的目的和作用；处于不同层次的功能之间有明显的差异，每一层都在下次的基础上提供更高级的增值服务。

分层的作用 ：

1. 更易标准化（利用分治的思想）
2. 降低关联性（降低层次之间的关联性）
3. 更容易学习和理解

OSI七层模型：

模型	功能
应用层
表示层
会话层	维持网络应用和应用服务器之间的会话连接。
传输层	实现端到端的通讯（传输）---端口号---区分和标定不同应用---16位二进制构成，1-65535，其中1-1023为知名端口号 源端口号（通常是个随机值） 目标端口号（不是随机值） http协议端口号是80 例： 访问百度http协议网页服务时，目标端口号要写80
网络层
数据链路层（包含两个子层：1. 介质访问控制层（MAC）； 2. 逻辑链路控制层（LLC））	确保数据的完整性（FCS（帧校验序列）） FCS（帧校验序列）---CRC（循环冗余算法）（物理损坏可以检测出来，但是人为损坏不能检测出来）
物理层

TCP/IP模型（先有协议，后有模型）

TCP/IP协议簇

TCP/IP四层模型：

TCP/IP四层模型和五层模型：

TCP/IP四层模型 --- TCP/IP标准模型

TCP/IP五层模型 --- TCP/IP对等模型

PDU---协议数据单元（最早来源于OSI开放式系统互联参考模型）

L1PDU

L2PDU

。。。

L7PDU

应用层---报文

传输层---段

网络层---包

数据链路层---帧

物理层---比特流

 

封装和解封装

参考模型	封装	封装协议
应用层	应用	区于不同的应用
传输层	端口号	TCP协议、UDP协议
网络层	IP地址	IP协议
数据链路层	MAC地址	以太网协议
物理层	不需要封装

传输层---端口号---TCP  UDP

网络层---IP地址---IP

数据链路层---MAC---以太网协议

物理层

以太网（依靠交换机传输的网络就是以太网，工作在1、2层的网络）：早期局域网的解决方案，现在也应用在广域网当中，是一种依靠MAC地址寻址，工作在1、2层的网络。

以太网2型帧：

type：表示上层所使用的协议类型

Preamble：前导符

主要有TCP、UDP协议（传输层）

应用层常见的协议（有端口号的一定是应用层协议）：

 

HTTP TCP 80 --- 超文本传输协议

HTTPS = HTTP + SSL（安全传输协议）（TLS协议） --- TCP 443         （加密的，很多大网站都用）

FTP TCP 20/21 --- 文件传输协议

tftp UDP 69 ---- 简单文件传输协议

telnet TCP 23 ---- 远程登录协议

SSH TCP 22 --- telnet + SSL            （加密了，更安全）

DHCP UDP 67/68 --- 动态主机配置协议

DNS UDP/TCP 53 ---- 域名解析协议

传输层---端口号---TCP协议/UDP协议：

1. TCP是面向连接的协议，而UDP是无连接的协议
2. TCP传输是可靠的，而UDP的传输是“尽力而为”
3. TCP可以实现流控，而UDP不可以
4. TCP可以实现分段，而UDP不可以
5. TCP耗费资源比较大，传输速率较慢；UDP耗费资源较少，传输速度快

TCP和UDP的应用场景：TCP适合应用在对传输效率要求较低，但是对可靠性要求较高的场景；UDP更适用于对传输率要求较高，但对可靠性要求较低的场景。（即时类通讯）