网络安全 网络基础知识
协议和网络
对于网络安全专业人员来说,了解计算机如何通信至关重要。在计算机网络的幕后,发生的事情远远超出了使用应用程序时所能观察到的。
OSI 模型
OSI(“开放式系统互连”)模型代表了一种简单直观的标准化方法,用于标准化跨网络通信所需的各个部分。
该模型通过将需求划分为多个层,清晰地表明了在网络上进行通信所需的内容。
这就是 OSI 模型的样子
层 | 它做什么 |
---|---|
7 - 应用层 | 人类处理数据和信息的地方 |
6 - 表示层 | 确保数据以可用的格式存在 |
5 - 会话层 | 能够维护连接 |
4 - 传输层 | 数据被转发到能够处理请求的服务 |
3 - 网络层 | 负责数据包在网络上的传输路径 |
2 - 数据链路层 | 负责数据包应该发送到的物理设备 |
1 - 物理层 | 传输数据的物理基础设施 |
前三层通常在操作系统内的软件中实现
层 | 它在何处实现 |
---|---|
7 - 应用层 | 软件 |
6 - 表示层 | 软件 |
5 - 会话层 | 软件 |
后三层通常在网络设备(如交换机、路由器和防火墙)内的硬件中实现
层 | 它在何处实现 |
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3 - 网络层 | 硬件 |
2 - 数据链路层 | 硬件 |
1 - 物理层 | 硬件 |
第 4 层,传输层,将软件与硬件层连接起来。
SDN(“软件定义网络”)是一种允许通过软件实现更多硬件层的技术。
第 7 层 - 应用层
应用程序的业务逻辑和功能位于此处。这就是用户用来与网络上的服务进行交互的东西。大多数开发人员在应用层创建应用程序。
您使用的大多数应用程序都位于应用层,其他层的复杂性隐藏起来。
第 7 层应用程序示例
- HTTP(“超文本传输协议”)- 使我们能够访问 Web 应用程序
- FTP(“文件传输协议”)- 允许用户传输文件
- SNMP(“简单网络管理协议”)- 用于读取和更新网络设备配置的协议
许多应用程序使用这些协议,例如 Google Chrome、Microsoft Skype 和 FileZilla。
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第 6 层 - 表示层
通常是不可见的一层,但负责调整、转换和翻译数据。这是为了确保应用程序和底层能够相互理解。
- 用于表示文本和数据的编码方案,例如 ASCII(美国信息交换标准代码)和 UTF(Unicode 转换格式)。
- 服务加密,例如 SSL(“安全套接字层”)和 TLS(“传输层安全”)。
- 压缩,例如许多 HTTP 实现中使用的 GZip。
第 5 层 - 会话层
此层的职责是处理应用程序与底层之间的连接。它涉及建立、维护和终止连接,也称为会话。
很好地代表会话层的常见协议是
- SOCKS - 一种通过代理服务器发送数据包的协议。
- NetBIOS - 一个较旧的 Windows 协议,用于建立会话和解析名称。
- SIP(“会话发起协议”)- 用于进行 VOIP(“语音 over IP”)通信
第 4 层 - 传输层
允许应用程序在网络上表示的层。
此层上的一些知名应用程序
- TCP(“传输控制协议”)- 用于许多应用程序,确保稳定性、控制任何给定时间可以发送的数据量、可靠性等等。
- UDP(“用户数据报协议”)- 用于许多服务的轻量级快速协议。
- QUIC(“快速 UDP 互联网连接”)- 专为更快连接而设计的协议,与 HTTP 协议版本 2 相辅相成。
第 3 层 - 网络层
负责通过路由器在网络之间路由数据包的层。
在此层上,存在以下协议
- IP(“互联网协议”)- 每天访问互联网时都会使用。有两种版本,IP 版本 4 和 6。
- ICMP(“互联网控制报文协议”)- 由网络设备和网络运营商使用,用于诊断网络连接或设备发送和响应错误条件等等。
- IPSec(“互联网协议安全”)- 允许两个网络设备之间建立加密的安全连接。
第 2 层 - 链路层
顾名思义,链路网络由旨在通过网络节点连接的实际链路(物理连接)发送数据包的协议组成。简而言之,链路层负责将数据从物理层移动到逻辑层(到网络层)。
此层上的协议包括
- 以太网 - 大多数操作系统在使用物理电缆连接到网络时使用的基本协议。
- Wi-Fi(“无线保真”)- 通过无线电信号访问网络。它使用称为 IEEE 802.11.xx 的协议族。
- NDP(“邻居发现协议”)- IP 版本 6(IPv6)在链路层上使用此协议来收集通过 IPv6 进行通信所需的信息
第 1 层 - 物理层
物理层代表允许位和字节在物理介质之间传输的信号。它可以通过无线电或电缆上的信号传输,使用电信号或光,例如光纤。
物理层协议示例包括
- CAN 总线(“控制器局域网”)- 用于微控制器和其他设备与其他类似设备进行通信,不涉及计算机。常用于 ICS(“工业控制系统”)。
- 以太网物理层 - 以太网在物理层上使用它来发送信号,速度高达每秒数千兆位的流量。
- 蓝牙物理层 - 蓝牙也有自己的规范,规定了无线电信号的发送和接收方式。