安全生产_网络协议与网络安全讲义

网络协议NetworkProtocols与NetworkSecurity网络安全 第四讲Internet协议 第四讲Internet协议 1 主要内容 Internet简介IP协议及其相关关键技术TCP UDP协议Internet路由协议主要应用层协议 第四讲Internet协议 2 Internet简史 Internet简史1969年 美国国防部远景研究规划局 AdvancedResearchProjectsAgency 为军事实验用而建立ARPANET 设计目标是当网络中的一部分因战争原因遭到破坏时 其余部分仍能正常运行 80年代初期 ARPA和美国国防部通信局研制成功用于异构网络的TCP IP协议并投入使用1986年 在美国国会科学基金会 NationalScienceFoundation 的支持下 用高速通信线路把分布在全美各地的一些超级计算机连接起来 以NFSNET接替ARPANET经过十几年的发展形成Internet 应用范围由最早的军事 国防 扩展到美国国内的学术机构 进而迅速覆盖了全球的各个领域 运营性质也由科研 教育为主逐渐转向商业化1994年4月20日 NCFC工程连接Internet的64K国际专线开通 从此中国被国际上正式承认为真正拥有全功能Internet的国家 第四讲Internet协议 3 Internet的 扩张 计算机互连需求推动 单一计算机系统 计算机孤岛 计算机联网 网络孤岛 网络系统互连 国家 区域孤岛 国际互连 第四讲Internet协议 4 Internet是什么 是 国际互联网 互联网 因特网 是一种计算机网络是IP网络是信息网络 新媒体 是一台超级计算机是虚拟空间 网络家园 是 区别 internet 第四讲Internet协议 5 Internet的特点 分布式控制和管理 抗毁性强 容灾 标准化程度高 技术开放性强适应性强 适用各种通信手段 简单 易部署 易维护扩展性好 鼓励技术创新支持产品极其丰富薄弱环节 安全性 QoS IP地址 第四讲Internet协议 6 Internet协议簇 第四讲Internet协议 7 Internet标准 部分 第四讲Internet协议 8 IP协议 IP InternetProtocol网络层 第三层 数据报协议 非连接 报头固定24字节常用字段 报文存活时间 Hop数 IP地址长度和分段偏移 第四讲Internet协议 9 IP地址 4个字节 0 0 0 0 255 255 255 255总计2564 4 294 967 296个IP地址IP地址分段 通过子网掩码Mask 子网 Subnet 主机 Host IP地址使用 单播 Unicast 广播 Broadcast 组播 Multicast IP地址分配 合法地址 保留 私有 地址 第四讲Internet协议 10 IP地址分类 共5类 3类常用 第四讲Internet协议 11 DN DN DomainName域名 主机名称 次级域名 域名 顶级域名例 传统顶级域名 com net gov org edu mil国家顶级域名 cn uk jp 下属地区域名 新顶级域名 biz info name tv cc 思考 中文域名是什么 它与cn域名有何区别 网络实名是什么 它与域名有何关系 第四讲Internet协议 12 DNS DNS DomainNameService域名 解析 服务 服务器 系统 61 129 163 67多级域名解析体系二级域名解析动态域名解析 思考 DNS有何意义 有何风险 第四讲Internet协议 13 URL URL UniversalResourceLocation统一资源定位应用协议名称 域名串或IP地址 端口号 目录 文件名 超文本http文件ftp新闻news 第四讲Internet协议 14 TCP协议 TCP TransportControlProtocol传输控制协议第四层 运输层 面向连接可靠传输端到端通信 第四讲Internet协议 15 逻辑电路 虚电路 LogicalCircuit逻辑电路VirtualCircuit虚电路 PVCPermanentVC永久虚电路 TVCTwo wayVC双向虚电路 IVCIncomingVC单向入虚电路 OVCOutgoingVC单向出虚电路 提高传输效率 控制流量 防止线路拥塞或接收方溢出 差错 误码 丢失等 检测与恢复 多条物理线路上的分流与合流 负载均衡 容灾 多条物理线路进行 捆绑 形成多路复用 带宽控制 优先级控制 时延控制 抖动控制 安全传输机制 第四讲Internet协议 16 TCP 三次握手 协议 发起方 接受方 第一次握手 第二次握手 第三次握手 SYN syn j IDLE SYN SENT SYN ACK syn k ack j 1 SYN RECV ACK ack k 1 ESTABLISHED IDLE ESTABLISHED 第四讲Internet协议 17 UDP协议 UDP UserDatagramProtocol用户数据报协议第四层面向非连接 不可靠传输 第四讲Internet协议 18 Port Socket TCP UDP协议的Port 端口 套接字Socket Port IP地址Port组 公认端口Well knownPorts0 1023注册端口RegisteredPorts1024 49151动态和 或私有端口Dynamicand orPrivatePorts49152 65535 第四讲Internet协议 19 其它主要协议 ICMP InternetControlMessageProtocol控制消息协议DHCP DynamicHostConfigurationProtocol动态主机配置协议ARP AddressResolutionProtocol地址解析协议SNMP SimpleNetworkManagementProtocol简单网络管理协议 第四讲Internet协议 20 Ping ICMP应用 ECHO 回显 第四讲Internet协议 21 Trace route ICMP应用 跟踪路由 第四讲Internet协议 22 路由Route 最小跳数最短距离最大带宽 思考 如何防止循环路由 第四讲Internet协议 23 自治域 AS AutonomousSystem自治域 自治系统Internet中相对独立的管理区域域内采用统一的路由管理域间交换路由信息可防止路由信息泛滥成灾 第四讲Internet协议 24 常见路由协议 RIP RoutingInformationProtocol 路由信息协议基于距离矢量算法的内部网关路由协议 通过计算抵达目的地的最少Hop来选取最佳路径 最多到15跳 否则认为不可达 可能导致所选的路径不是最优 RIP只适用中小型网络 几乎所有IP路由器均支持RIP协议 IGRP InteriorGatewayRoutingProtocol 内部网关路由协议由CISCO公司开发的距离矢量路由协议 同RIP相比 IGRP将网络的带宽 时延 可靠性和负载等因素综合起来 提供一种综合的选路度量 可以更真实地反映网络的路径特性 避免了RIP中出现的问题 最大跳数是255 可以应用于大规模网络 OSPF OpenShortestPathFirst 开放式最短路径优先协议链路状态路由协议 每一个路由器都维护一个相同的网络拓扑数据库 以此构造一个最短路径树来计算路由表 收敛速度比RIP快 更新路由信息时产生的流量较少 为了管理大规模的网络 OSRP采用分层的连接结构 将自治系统 AS 分为不同的区域 以减少路由重计算的时间 BGP BorderGatewayProtocol 边界网关路由协议自治系统间的路由协议 主要功能是同其他的BGP系统交换网络可达信息 属于外部网关路由协议 可以实现自治系统间的路由信息的无环路交换 第四讲Internet协议 25 路由器与Internet组网 Router发现和维护路由 运行路由协议 选择路由 转发IP报文 IP 192 168 10 1 IP 202 120 224 5 IP 192 168 10 110 IP 192 168 10 112 IP 192 168 10 113 IP 200 15