计算机通信

前言 数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，数据链路层是对物理层传输原始比特流的功能的加强，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一无差错的线路。为达到这一目的，数据链路必须具备一系列相应的功能。本文就数据链路层具有的功能进行相关介绍。 一、 数据链路的概念以及相关基础知识 上图为两台主机通过互联网进行通信时数据链路层所处的地位。 本文只关心在协议栈中水平防线的各数据链路层。当H1向H2发送数据时，我们可以想象数据就是在数据链路层从左向右水平传送的。于是在数据链路层的层面上，有如下链路：H1链路层→R1链路层→R2链路层→R3链路层→H2链路层 由此，我们引出了一些基本概念： 链路（link）：一条无源的物理线路段，中间没有其他的交换结点。一条链路只是一条通路的一个组成部分。 数据链路（date link）：除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。 现如今，最常用的方法就是使用网络适配器（网卡）来实现这些要求，一般网卡包含了数据链路层和物理层两层的功能。 数据在信道中传输，其在数据链路层中的数据单元叫做帧。 数据链路层把网络层交下来的数据封装成帧发送到链路上，并将收到的帧中的数据取出

目录 内容总结及实践过程 网络安全属性 网络攻击基本模式 网络接口层 互联层 传输层 应用层 IP 源地址欺骗 ARP 欺骗 ICMP 路由重定向攻击 TCP RST 攻击 TCP 会话劫持攻击 UDP Flood 拒绝服务攻击 实践作业 ARP 缓存欺骗攻击 ICMP 重定向攻击 SYN Flood 攻击 TCP RST 攻击 TCP 会话劫持攻击 学习中遇到的问题及解决 实践总结 参考资料 内容总结及实践过程 网络安全属性 名称 内容 机密性 网络中的信息不被非授权实体获取和使用，通常基于加密算法进行保障 完整性 信息未经授权不能进行改变的特性，即信息在存储和传输过程中保待不被修改、不被破坏和丢失的特性 可用性 指被授权实体访问并按需求使用的特性，即当需要时能够正常地存取和访问所需的信息与服务 真实性 确保通信对方是它所声称的真实实体，而非假冒实体 不可抵赖性 是指在通信中确保任何方无法抵赖自己曾经做过的操作的安全特性，包括对自己行为的不可抵赖及对行为发生时间的不可抵赖，有时也被称为不可否认性和可审查性 (Accountability) 网络攻击基本模式 在网络通信中，攻击者可以采取如下四种基本的攻击模式，包括 截获 、 中断 、 篡改 与 伪造 。 截获是一种被动攻击模式，其目的是获取网络通信双方的通信信息内容，是对机密性的违反，具体攻击技术为嗅探 (Sniffing)

前言 数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，数据链路层是对物理层传输原始比特流的功能的加强，将物理层提供的可能出错的物理连接改造成为逻辑上无差错的数据链路，使之对网络层表现为一无差错的线路。为达到这一目的，数据链路必须具备一系列相应的功能。本文就数据链路层具有的功能进行相关介绍。 一、 数据链路的概念以及相关基础知识 上图为两台主机通过互联网进行通信时数据链路层所处的地位。 本文只关心在协议栈中水平防线的各数据链路层。当H1向H2发送数据时，我们可以想象数据就是在数据链路层从左向右水平传送的。于是在数据链路层的层面上，有如下链路：H1链路层→R1链路层→R2链路层→R3链路层→H2链路层 由此，我们引出了一些基本概念： 链路（link）：一条无源的物理线路段，中间没有其他的交换结点。一条链路只是一条通路的一个组成部分。 数据链路（date link）：除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。 现如今，最常用的方法就是使用网络适配器（网卡）来实现这些要求，一般网卡包含了数据链路层和物理层两层的功能。 数据在信道中传输，其在数据链路层中的数据单元叫做帧。 数据链路层把网络层交下来的数据封装成帧发送到链路上，并将收到的帧中的数据取出

既然入了网工的坑，那么我们首先就需要对网络的发展历程有个大致的了解。这就好比日后别人问起你的奋斗史，假若你连自己的奋斗历程都说不明白，这可就有点尴尬了。好了，闲话少说，咱们步入正题。 前言 虽然计算机网络仅仅经历了几十年的发展历程，但如今它已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。21世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。要实现信息化就必须依靠完善的网络，因为网络可以迅速的传递信息，网络已经成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。 一、 Internet的发展历程 互联网的基础结构大致经历了三个阶段的演进。这三个阶段在时间划分上并非截然分开的，而是存在部分重叠，这是因为网络的演进是渐变的，而非在某一天突然发生了质的飞越。 从单个网络ARPANE向互联网发展的过程。 1969年美国国防部创建的第一个分组交换网络ARPANET最初只是一个单个的分组互联网（当时连一个互连的网络都算不上）。所有要连接在ARPANET上的主机都直接与就近的结点交换机相连。但是到了20世纪70年代中期，人认识到不可能仅使用一个单独的网络来满足所有的通信问题。于是ARPA开始研究多种网络（如分组无线网络）互连的技术，这就导致了互连网络的出现。当时的美国国防部只是希望通过网络加快信息的传递，以此应对可能面临的威胁，因此，互联网的诞生只是一个意外。他们未曾想到，有朝一日

Shell Shell是操作系统与用户交互的界面。表现为通过控制台执行用户命令。本身不执行命令，仅仅是组织和管理命令。 脚本：类似程序的方式执行一系列的逻辑顺序的命令序列完成复杂的功能和人机交互。保存在文件中，是shell命令的集合。 系统调用 定义：操作系统内核为应用程序提供的服务/函数 特点： 一般涉及核心操作和硬件资源 运行于核态 函数具有唯一ID 产生中断，且为自愿中断 进程管理 定义：是程序在某个数据集合上的一次运行活动。程序的一次运行即为一个进程。 特性： 动态性 并发性 异步性 独立性 分类： 按使用资源权限 系统进程：系统内核相关进程 用户进程：运行于用户态的进程 按对CPU依赖性 偏CPU进程：计算型 偏I/O进程： 进程状态 就绪态：获得了除CPU之外所有资源，通常有多个进程处于就绪态，有一个就绪队列。 运行态：获得CPU，正在运行 等待态： 进程控制块 进程由程序、数据、进程控制块组成。 进程控制块是描述和管理进程的一种数据结构，包括以下内容： 进程描述信息 控制和调度信息 资源信息 现场信息 进程互斥和同步 同步：进程通过协作共同完成同一任务而造成的直接制约关系，如生产者-消费者模式 互斥：进程间竞争系统资源而造成的间接制约关系，同一时间内只有一个进程可以访问系统资源。 临界资源和临界区 临界资源：同一时间只能有一个进程访问的资源 临界区

分层的网络结构 　 　　相互通信的计算机必须高度协调才能够进行通信，仅仅一条线路是不可能的 　　为了处理这些 复杂的网络 问题，早在最初的阿帕网中，就 提出 了 分层的方法 　　分层将 庞大复杂的问题 ，转换成 若干个局部较小的问题 ，较小的问题就更加易于研究分析。 　　 比如，唐僧取经，西天路途遥远，如果整体的看待出行问题，势必非常复杂 　　如果将整条路拆分为多个小段，这一段适合坐船，那一段适合骑马，这样就能够更好地解决问题 　　 通过分层，各层之间相互独立，整体功能进行分解，每层实现独立功能 　　灵活型好，易于实现和维护， 当一层发生变化，不会影响另一层 ，只要他们之间的 协作接口不变 　　其实就是软件 开发中的解耦 　　关于通信协议的分层，有下面三种形式 　　其实 只有中间的TCP、IP是有用的 　　OSI理论虽然很完备，但是没有赶上互联网的发展，而且实现过于复杂 　　TCP/IP协议才是真正使用的协议 　　 TCP/IP层次结构 TCP/IP分层介绍 　　如上图所示，现有的TCP、IP协议是分层次的。 　　在分层体系结构中，各层之间是完全独立的，某一层并不需要知道他的下一层是如何实现的，而仅仅是需要知道下层提供的服务 　　由于每一层都只是实现一种相对独立的功能，因而可以 将一个难以处理的复杂问题分解为若干个小问题。 应用层 　　应用层是体系结构中的最高层

物理层 物理层的基本概念 物理层解决如何在连接各种计算机的 传输媒体 上传输 数据比特流 ，而不是指具体的传输媒体。 物理层的主要任务描述为：确定与传输媒体的接口的一些特性，即： 机械特性：比如 接口形状、大小、引线数目 电气特性：比如 规定电压范围（-5V 到 +5V） 功能特性：比如 规定 -5V 表示0，+5V 表示1 过程特性：也成为规程特性，规定建立连接时各个相关部件的工作步骤 数据通信的基础知识 典型的数据通信模型 相关术语： 通信的目的是传送消息 数据（data）—— 运送消息的实体 信号（signal）—— 数据的电气或电磁的表现 “模拟信号” —— 代表消息的参数的取值是连续的 “数字信号” —— 代表消息的参数的取值是离散的 码元（code）—— 在使用时间域的波形表示数字信号时，则表示不同离散数值的基本波形就称为码元 在数字通信中常常用时间间隔相同的符号来表示一个二进制数字，这样的时间间隔内的信号称为二进制码元。而这个间隔被称为码元长度。1码元可以携带 nbit 的信息量 信道的几个基本概念 信道一般表示向一个方向传送信息的媒体。所以咱们说平常的通信线路往往包含一条发送信息的信道和一条接收信息的信道。 单向通信 (单工通信)：只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。 双向交替通信 (半双工通信)：通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送

计算机自诞生伊始,经历了一系列演变与发展。大型通用机计算机、超级计算机、小型机、个人电脑、工作站、便携式电以及现如今的智能手机终端都是这一过程的产物。它们性能逐年增强,价格却逐年下降,机体规模也在逐渐变小。随着计算机的发展,人们不再局限于单机模式,而是将一个个计算机连接在一起,形成一个计算机网络。从而实现信息共享,同事在能在两台物理位置较远的机器之间即时传递消息。计算机网络根据规模可以分为WAN(Wide Area Network,广域网)和LAN(Local Area Network,局域网)。将有业务往来的计算机连在一起便组成了私有网络,将多个私有网络连接一起就成了为公众使用的互联网。随着互联网爆发性地发展与普及,信息网络如同我们身边的空气,触手可及。但是在以前,对一般人来说使用一台计算机都不是那么容易的事情。 计算机与网络大致可以分为7个阶段: 一、20世纪50年代的批处理时代 二、20世纪60年代的分时系统时代 三、20世纪70年代的计算机间通信时代 四、20世纪80年代的计算机网络时代 五、20世纪90年代的互联网普及时代 六、2000年的以互联网为中心的时代 七、2010年的无论何时何地一切皆TCP/IP的网络时代 互联网是由许多独立发展的网络通信技术融合而成。能够使它们之间不断融合并实现统一的正是TCP/IP技术。 那什么是TCP/IP呢? TCP

计算机网络的概念如下，1.计算机网络就是利用通信设备和线路将址 责全网中的信息传递。2、资源子网包括提供资源的主机HDST和请求节点:通信子网主要出网络节点和通信链路组成。3.网络节点也称大或它们的组合。这些功能一-般都由专用于通信的计算机来完成，所以信道，它们可以是电话线、同扯电缆或光缆线也可以是无线电、马的转发，这种传输方式称为“存储-转发”.广域网WAN中一般都采月中的网络节点都简化为安装于主机或工作站中的网卡。 来源： 51CTO 作者： mb5e65a33cd8978 链接： https://blog.51cto.com/14748508/2476755

一、登陆。 不管UDP还是TCP，最终登陆成功之后，QQ都会有一个TCP连接来保持在线状态。这个TCP连接的远程端口一般是80，采用UDP方式登陆的时候，端口是8000。因此，假如你所在的网络开放了80端口（80端口是最常用端口。。就是通常访问Web的端口，禁掉它的话，你的网络对你来说价值已经不大了），但没有屏蔽腾讯的服务器IP，恭喜你，你是可以登陆成功QQ的。 二、聊天消息通信。 采用UDP协议，通过服务器中转方式。因此，现在的IP侦探在你仅仅跟对方发送聊天消息的时候是无法获取到IP的。大家都知道，UDP协议是不可靠协议，它只管发送，不管对方是否收到的，但它的传输很高效。但是，作为聊天软件，怎么可以采用这样的不可靠方式来传输消息呢？于是，腾讯采用了上层协议来保证可靠传输：如果客户端使用UDP协议发出消息后，服务器收到该包，需要使用UDP协议发回一个应答包。如此来保证消息可以无遗漏传输。之所以会发生在客户端明明看到“消息发送失败”但对方又收到了这个消息的情况，就是因为客户端发出的消息服务器已经收到并转发成功，但客户端由于网络原因没有收到服务器的应答包引起的。 三、文件/自定义表情传送。 大家都知道，QQ可以传送文件，可以发送自定义表情。先说官方表情。官方表情实际发送的是命令字，而没有发送表情。客户端收到命令字后，会自动解释为对应的表情。因此，QQ2008正式版的客户端发出的新版表情