计算机信息安全技术电子课件

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1、第 1章 信 息 安 全 概 述李 剑 北 京 邮 电 大 学 信 息 安 全 中 心 E-mail: 电 话 ： 130 01936882 概 述 本 章 从 一 些 疑 问 和 一 个 故 事 说 起 ， 进 而 讲 述 信 息 安 全 的 定 义 、信 息 的 安 全 威 胁 、 以 及 信 息 安 全 发 展 的 过 程 ， 然 后 讲 述 了 信 息安 全 的 需 求 和 信 息 安 全 实 现 ， 最 后 给 出 了 本 书 的 结 构 。 目 录 一 些 疑 问 一 个 故 事 信 息 与 信 息 安 全 信 息 的 安 全 威 胁 信 息 安 全 的 需 求 与 实 现 信 息

2、 安 全 发 展 过 程 1.1 一 些 疑 问n 在 使 用 一 些 电 脑 的 时 候 ， 经 常 会 遇 到 一 些 各 种各 样 的 安 全 疑 问 ， 比 如 ：n 1. 现 在 市 面 上 的 病 毒 软 件 这 么 多 ， 国 外 的 有诺 顿 、 卡 巴 斯 基 、 Mcafee等 ， 国 内 的 有 江 民 、金 山 、 瑞 星 等 ， 究 竟 安 装 哪 一 个 款 杀 病 毒 软 件杀 病 毒 的 效 果 会 更 好 一 些 呢 ？n 2. 为 什 么 U盘 里 经 常 会 出 现 Autorun.inf、RECYCLER、 RavMonE.exe 等 病 毒 相 关 文

3、 件呢 ？ 如 何 防 止 这 些 病 毒 的 传 染 与 发 作 呢 ？ 图 1.1中 所 示 为 U盘 病 毒 。 1.1 一 些 疑 问n 图 1.1 U盘 病 毒 1.1 一 些 疑 问n 3. 为 什 么 电 脑 硬 盘 里 经 常 会 出 现 一 个 名 为“ runauto.”的 病 毒 文 件 夹 ， 并 且 怎 么 删除 都 删 除 不 掉 呢 ？ 图 1.2所 示 为 runauto.文 件 夹 。 1.1 一 些 疑 问n 4. 为 什 么 刚 装 好 的 Windows 2000 专 业 版的 计 算 机 当 中 C盘 、 D盘 、 E盘 等 硬 盘 全 是共 享 的

4、， 并 且 还 有 IPC$空 连 接 呢 ？ 如 何去 掉 这 些 共 享 呢 ？ 图 1.3为 使 用“ netshare”命 令 看 到 的 操 作 系 统 中 的 共享 信 息 。 (注 ： 本 书 中 所 有 的 “ ” 符 号 ，代 表 空 格 的 意 思 ！ ) 1.1 一 些 疑 问n 图 1.3 操 作 系 统 中 的 共 享 信 息 1.1 一 些 疑 问n 5. 如 果 有 一 天 ， 发 现 自 己 的 电 脑 运 行 很 慢 ， 鼠 标 乱动 ， 并 且 硬 盘 灯 在 不 停 地 闪 动 ， 这 时 怀 疑 自 己 的 电 脑 有病 毒 ， 那 么 应 该 怎 样

5、做 应 急 处 理 呢 ？ 怎 样 找 出 病 毒 隐 藏在 什 么 地 方 呢 ？n 6. 如 果 有 一 天 ， 自 己 的 电 脑 在 运 行 过 程 中 死 机 了 ，重 新 启 动 不 起 来 ， 安 全 模 式 也 进 不 去 。 如 果 重 新 安 装 电脑 的 话 ， 会 删 除 电 脑 里 许 多 重 要 的 文 件 ， 这 时 应 该 怎 样处 理 呢 ？n 7. 如 何 安 装 一 台 新 的 电 脑 ？ 安 装 哪 些 软 件 才 能 使 它更 安 全 一 些 呢 ？ 安 装 的 步 骤 是 什 么 呢 ？ 对 电 脑 的 操 作 系统 应 该 做 怎 样 的 设 置

6、呢 ？ 1.1 一 些 疑 问n 8. 如 何 一 次 性 将 电 脑 所 有 补 丁 都 安 装 上 ， 而 不 是 使用 互 联 网 慢 慢 下 载 ， 一 个 一 个 安 装 呢 ？n 9. 如 何 使 用 软 件 防 火 墙 来 封 锁 一 个 IP地 址 或 一 个 端口 呢 ？n 10 当 信 息 系 统 遭 受 攻 击 的 时 候 ， 为 什 么 经 常 会 查到 攻 击 人 的 IP地 址 在 日 本 、 台 湾 、 美 国 、 或 是 在 欧 洲 呢 ？难 道 真 的 有 日 本 人 、 台 湾 人 、 美 国 人 、 或 是 欧 洲 人 在 攻击 信 息 系 统 吗 ？ 1

7、.2 一 个 故 事n 1. 故 事 的 开 始n 在 讲 述 信 息 安 全 之 前 ， 这 里 先 讲 术 一 个 故 事 。这 个 故 事 发 生 在 2004年 4月 29日 。 地 点 是 德 国北 部 罗 滕 堡 镇 的 一 个 名 叫 沃 芬 森 (Waffensen)的小 村 ， 这 个 村 人 口 仅 920。 其 中 住 着 一 家 人 ， 他的 房 子 如 图 1.4所 示 。 1.2 一 个 故 事n 。 1.2 一 个 故 事n 这 个 房 子 里 住 着 一 个 小 孩 ， 名 叫 斯 文 雅 尚(Sven Jaschan) 如 图 1.5所 示 。 。 1.2 一

8、 个 故 事n 他 的 母 亲 叫 维 洛 妮 卡 ， 开 了 一 个 门 面 不 算 大的 以 电 脑 维 护 修 理 为 主 的 电 脑 服 务 部 。 4月 29日这 一 天 是 他 18岁 的 生 日 。 几 天 前 ， 为 了 庆 祝 他的 生 日 ， 他 在 网 上 下 载 了 一 些 代 码 。 修 改 之 后将 它 放 到 了 互 联 网 上 面 。 1.2 一 个 故 事n 2. 故 事 的 发 展n 第 二 天 ， 这 些 代 码 开 始 在 互 联 网 上 以 一 种“ 神 不 知 鬼 不 觉 ” 的 特 殊 方 式 传 遍 全 球 。 “ 中招 ” 后 ， 电 脑 开

9、始 反 复 自 动 关 机 、 重 启 ， 网 络资 源 基 本 上 被 程 序 消 耗 ， 运 行 极 其 缓 慢 。 如 图1.6所 示 ， 电 脑 反 复 自 动 关 机 。 如 图 1.7所 示 ， 病毒 占 用 大 量 系 统 资 源 。 1.2 一 个 故 事n 2. 故 事 的 发 展n 1.2 一 个 故 事n 2. 故 事 的 发 展n 1.2 一 个 故 事n 这 就 是 全 球 著 名 的 “ 震 荡 波 ” (Worm.Sasser )蠕 虫 病 毒 。 自 “ 震 荡 波 ” 2004年 5月 1日 开 始 传播 以 来 ， 全 球 不 完 全 统 计 已 有 约 1

10、800万 台 电 脑报 告 感 染 了 这 一 病 毒 。 n 2004年 5月 3日 ， “ 震 荡 波 ” 病 毒 出 现 第 一 个 发作 高 峰 ， 当 天 先 后 出 现 了 B、 C、 D三 个 变 种 ，全 国 已 有 数 以 十 万 计 的 电 脑 感 染 了 这 一 病 毒 。微 软 悬 赏 25万 美 元 找 原 凶 ! 1.2 一 个 故 事n 3. 故 事 的 结 束n 开 始 时 ， 报 道 有 俄 罗 斯 人 编 写 了 这 种 病 毒 !因 为 这 个 小 孩 在 编 写 这 个 病 毒 的 过 程 中 ， 加 了一 段 俄 罗 斯 语 。n 5月 7日 ， 斯

11、万 雅 尚 的 同 学 为 了 25万 美 元 ， 将其 告 发 。 并 被 警 察 逮 捕 。 1.2 一 个 故 事n 4. 病 毒 发 作 的 原 因n 震 荡 波 病 毒 是 通 过 微 软 在 2004年 4月 初 发 布 的 高危 漏 洞 -LSASS 漏 洞 (微 软 MS04-011 公 告 )进 行传 播 的 ， 危 害 性 极 大 。 那 时 的 Windows 2000/XP/Server 2003 等 操 作 系 统 的 用 户 都 存在 该 漏 洞 ， 这 些 操 作 系 统 的 用 户 只 要 一 上 网 ，就 有 可 能 受 到 该 病 毒 的 攻 击 。 1.2

12、 一 个 故 事n 5 病 毒 的 防 治n 这 种 病 毒 的 防 治 很 简 单 ， 只 要 安 装 上 微 软 关于 这 个 漏 洞 的 补 丁 就 行 了 。 也 可 以 使 用 流 行 的杀 病 毒 软 件 进 行 查 杀 。 如 图 1.8所 示 为 瑞 星 专 杀工 具 。 1.2 一 个 故 事n 5 病 毒 的 防 治 1.3.1 信 息 的 定 义n 信 息 是 一 种 消 息 ， 通 常 以 文 字 或 声 音 、 图 像的 形 式 来 表 现 ， 是 数 据 按 有 意 义 的 关 联 排 列 的结 果 。 信 息 由 意 义 和 符 号 组 成 。 信 息 就 是 指

13、 以声 音 、 语 言 、 文 字 、 图 像 、 动 画 、 气 味 等 方 式所 表 示 的 实 际 内 容 。 信 息 是 客 观 事 物 状 态 和 运动 特 征 的 一 种 普 遍 形 式 ， 客 观 世 界 中 大 量 地 存在 、 产 生 和 传 递 着 以 这 些 方 式 表 示 出 来 的 各 种各 样 的 信 息 。 在 谈 到 信 息 的 时 候 ， 就 不 可 避 免地 遇 到 信 息 的 安 全 问 题 。 1.3.2 信 息 安 全 的 定 义n 信 息 安 全 是 指 信 息 网 络 的 硬 件 、 软 件 及 其 系统 中 的 数 据 受 到 保 护 ， 不 受

14、 偶 然 的 或 者 恶 意 的原 因 而 遭 到 破 坏 、 更 改 、 泄 露 ， 系 统 连 续 可 靠正 常 地 运 行 ， 信 息 服 务 不 中 断 。n 信 息 安 全 是 一 门 涉 及 计 算 机 科 学 、 网 络 技 术 、通 信 技 术 、 密 码 技 术 、 信 息 安 全 技 术 、 应 用 数学 、 数 论 、 信 息 论 等 多 种 学 科 的 综 合 性 学 科 。 1.3.3 P2DR2安 全 模 型n P2DR2动 态 安 全 模 型 研 究 的 是 基 于 企 业 网 对 象 、 依时 间 及 策 略 特 征 的 （ Policy， Protection

15、， Detection，Response， Restore） 动 态 安 全 模 型 结 构 ， 由 策 略 、 防护 、 检 测 、 响 应 和 恢 复 等 要 素 构 成 ， 是 一 种 基 于 闭 环 控制 、 主 动 防 御 的 动 态 安 全 模 型 ， 通 过 区 域 网 络 的 路 由 及安 全 策 略 分 析 与 制 定 ， 在 网 络 内 部 及 边 界 建 立 实 时 检 测 、监 测 和 审 计 机 制 ， 采 取 实 时 、 快 速 动 态 响 应 安 全 手 段 ，应 用 多 样 性 系 统 灾 难 备 份 恢 复 、 关 键 系 统 冗 余 设 计 等 方法 ， 构

16、 造 多 层 次 、 全 方 位 和 立 体 的 区 域 网 络 安 全 环 境 ，如 图 1.9所 示 。 1.3.3 P2DR2安 全 模 型n P2DR2动 态 安 全 模 型 1.3.4 信 息 安 全 体 系 结 构n P2DR2动 态 安 全 模 型 1.3.5 信 息 安 全 的 目 标n 1. 保 密 性 ： 保 证 机 密 信 息 不 被 窃 听 ， 或 窃 听 者 不 能 了 解 信 息 的 真 实含 义 。n 2. 完 整 性 ： 保 证 数 据 的 一 致 性 ， 防 止 数 据 被 非 法 用 户 篡 改 。n 3. 可 用 性 ： 保 证 合 法 用 户 对 信 息

17、 和 资 源 的 使 用 不 会 被 不 正 当 地 拒 绝 。n 4. 真 实 性 ： 对 信 息 的 来 源 进 行 判 断 ， 能 对 伪 造 来 源 的 信 息 予 以 鉴 别 。n 5. 不 可 否 认 性 ： 建 立 有 效 的 责 任 机 制 ， 防 止 用 户 否 认 其 行 为 ， 这 一点 在 电 子 商 务 中 是 极 其 重 要 的 。n 6. 可 控 制 性 ： 对 信 息 的 传 播 及 内 容 具 有 控 制 能 力 。n 7. 可 追 究 性 ： 对 出 现 的 网 络 安 全 问 题 提 供 调 查 的 依 据 和 手 段 。 1.4 信 息 的 安 全 威

18、胁n 信 息 系 统 的 安 全 威 胁 是 永 远 存 在 的 ， 下 面从 信 息 安 全 的 五 个 层 次 ， 来 介 绍 信 息 安 全中 的 信 息 的 安 全 威 胁 。 1.4.1 物 理 层 安 全 风 险 分析n 信 息 系 统 物 理 层 安 全 风 险 主 要 包 括 以 下 方 面 ：n 地 震 、 水 灾 、 火 灾 等 环 境 事 故 造 成 设 备 损 坏 。n 电 源 故 障 造 成 设 备 断 电 以 至 操 作 系 统 引 导 失 败或 数 据 库 信 息 丢 失 。 n 设 备 被 盗 、 被 毁 造 成 数 据 丢 失 或 信 息 泄 漏 。n 电 磁

19、 辐 射 可 能 造 成 数 据 信 息 被 窃 取 或 偷 阅 。 n 监 控 和 报 警 系 统 的 缺 乏 或 者 管 理 不 善 可 能 造 成原 本 可 以 防 止 的 事 故 。 1.4.2 网 络 层 安 全 风 险 分析 n 1. 数 据 传 输 风 险 分 析 n 数 据 在 传 输 过 程 中 ， 线 路 搭 载 ， 链 路 窃 听 可 能 造 成 数 据被 截 获 、 窃 听 、 篡 改 和 破 坏 ， 数 据 的 机 密 性 、 完 整 性 无法 保 证 。 n 2. 网 络 边 界 风 险 分 析 n 如 果 在 网 络 边 界 上 没 有 强 有 力 的 控 制 ，

20、 则 其 外 部 黑 客 就可 以 随 意 出 入 企 业 总 部 及 各 个 分 支 机 构 的 网 络 系 统 ， 从而 获 取 各 种 数 据 和 信 息 ， 那 么 ， 泄 露 问 题 就 无 法 避 免 。 n 3. 网 络 服 务 风 险 分 析 n 一 些 信 息 平 台 运 行 Web服 务 、 数 据 库 服 务 等 ， 如 不 加 防范 ， 各 种 网 络 攻 击 可 能 对 业 务 系 统 服 务 造 成 干 扰 、 破 坏 ，如 最 常 见 的 拒 绝 服 务 攻 击 DoS， DDoS。 1.4.3 操 作 系 统 层 安 全 风险 分 析n 系 统 安 全 通 常

21、指 操 作 系 统 的 安 全 ， 操 作 系 统 的安 装 以 正 常 工 作 为 目 标 ， 在 通 常 的 参 数 、 服 务配 置 中 ， 缺 省 地 开 放 的 端 口 中 ， 存 在 很 大 安 全隐 患 和 风 险 。n 而 操 作 系 统 在 设 计 和 实 现 方 面 本 身 存 在 一 定 的安 全 隐 患 ， 无 论 是 Windows还 是 UNIX操 作 系 统 ，不 能 排 除 开 发 商 留 有 后 门 （ Back-Door） 。n 系 统 层 的 安 全 同 时 还 包 括 数 据 库 系 统 以 及 相 关商 用 产 品 的 安 全 漏 洞 。n 病 毒 也

22、 是 系 统 安 全 的 主 要 威 胁 ， 病 毒 大 多 利 用了 操 作 系 统 本 身 的 漏 洞 ， 通 过 网 络 迅 速 传 播 。 1.4.4 应 用 层 安 全 风 险 分析n 1. 业 务 服 务 安 全 风 险n 2. 数 据 库 服 务 器 的 安 全 风 险n 3. 信 息 系 统 访 问 控 制 风 险 1.4.5 管 理 层 安 全 风 险 分析n 管 理 层 安 全 是 网 络 中 安 全 得 到 保 证 的 重 要 组成 部 分 ， 是 防 止 来 自 内 部 网 络 入 侵 必 须 的 部 分 。责 权 不 明 ， 管 理 混 乱 、 安 全 管 理 制 度

23、 不 健 全 及缺 乏 可 操 作 性 等 都 可 能 引 起 管 理 安 全 的 风 险 。n 信 息 系 统 无 论 从 数 据 的 安 全 性 ， 业 务 的 服 务 的保 障 性 和 系 统 维 护 的 规 范 性 等 角 度 ， 需 要 严 格的 安 全 管 理 制 度 ， 从 业 务 服 务 的 运 营 维 护 和 更新 升 级 等 层 面 加 强 安 全 管 理 能 力 。 1.5 信 息 安 全 的 需 求 与 实现n 1.5.1 信 息 安 全 的 需 求n 信 息 安 全 研 究 涵 盖 多 样 内 容 ， 其 中 包 括网 络 自 身 的 可 用 性 、 网 络 的 运

24、营 安 全 、 信息 传 递 的 机 密 性 、 有 害 信 息 传 播 控 制 等 大量 问 题 。 然 而 通 信 参 与 的 不 同 实 体 对 网 络安 全 关 心 的 内 容 不 同 ， 对 网 络 与 信 息 安 全又 有 不 同 的 需 求 。 在 这 里 按 照 国 家 、 用 户 、运 营 商 以 及 其 他 实 体 描 述 安 全 需 求 。 1.5.1 信 息 安 全 的 需 求n 1. 国 家 对 网 络 与 信 息 安 全 的 需 求 n 2. 用 户 （ 企 业 用 户 ， 个 人 用 户 ） 对 网 络 与信 息 安 全 需 求 n 3. 运 营 商 （ ISP、

25、 ICP等 ） 对 网 络 与 信 息安 全 需 求 n 4. 其 他 实 体 对 网 络 与 信 息 安 全 的 需 求 1.5.2 信 息 安 全 的 实 现n 信 息 安 全 的 实 现 需 要 有 一 定 的 信 息 安 全 策 略 ， 它 是 指为 保 证 提 供 一 定 级 别 的 安 全 保 护 所 必 须 遵 守 的 规 则 。 实现 信 息 安 全 ， 不 但 靠 先 进 的 技 术 ， 而 且 也 得 靠 严 格 的 安全 管 理 ， 法 律 约 束 和 安 全 教 育 。n 1 先 进 的 信 息 安 全 技 术 是 网 络 安 全 的 根 本 保 证 。n 2 严 格

26、的 安 全 管 理 。n 3 制 订 严 格 的 法 律 、 法 规 。 1.6 信 息 安 全 发 展 过 程n 信 息 安 全 自 古 以 来 就 是 受 到 人 们 关 注 的 问 题 ， 但 在 不 同的 发 展 时 期 ， 信 息 安 全 的 侧 重 点 和 控 制 方 式 是 有 所 不 同的 。 大 致 说 来 ， 信 息 安 全 在 其 发 展 过 程 中 经 历 了 三 个 阶段 ：n 第 一 阶 段 ： 早 在 20 世 纪 初 期 ， 通 信 技 术 还 不 发 达 ，面 对 电 话 、 电 报 、 传 真 等 信 息 交 换 过 程 中 存 在 的 安 全 问题 ， 人

27、 们 强 调 的 主 要 是 信 息 的 保 密 性 ， 对 安 全 理 论 和 技术 的 研 究 也 只 侧 重 于 密 码 学 ， 这 一 阶 段 的 信 息 安 全 可 以简 单 称 为 通 信 安 全 ， 即 COMSEC（ Communication Security） 。 1.6 信 息 安 全 发 展 过 程n 第 二 阶 段 ： 20 世 纪 60 年 代 后 ， 半 导 体 和 集 成 电 路 技术 的 飞 速 发 展 推 动 了 计 算 机 软 硬 件 的 发 展 ， 计 算 机 和 网络 技 术 的 应 用 进 入 了 实 用 化 和 规 模 化 阶 段 ， 人 们 对

28、安 全的 关 注 已 经 逐 渐 扩 展 为 以 保 密 性 、 完 整 性 和 可 用 性 为 目标 的 信 息 安 全 阶 段 ， 即 INFOSEC（ Information Security） ， 具 有 代 表 性 的 成 果 就 是 美 国 的 TCSEC 和欧 洲 的 ITSEC 测 评 标 准 。 1.6 信 息 安 全 发 展 过 程n 第 三 阶 段 ： 20 世 纪 80 年 代 开 始 ， 由 于 互 联 网 技 术 的飞 速 发 展 ， 信 息 无 论 是 对 内 还 是 对 外 都 得 到 极 大 开 放 ，由 此 产 生 的 信 息 安 全 问 题 跨 越 了 时

29、 间 和 空 间 ， 信 息 安 全的 焦 点 已 经 不 仅 仅 是 传 统 的 保 密 性 、 完 整 性 和 可 用 性 三个 原 则 了 ， 由 此 衍 生 出 了 诸 如 可 控 性 、 抗 抵 赖 性 、 真 实性 等 其 他 的 原 则 和 目 标 ， 信 息 安 全 也 从 单 一 的 被 动 防 护向 全 面 而 动 态 的 防 护 、 检 测 、 响 应 、 恢 复 等 整 体 体 系 建设 方 向 发 展 ， 即 所 谓 的 信 息 保 障 （ Information Assurance） ， 这 一 点 ， 在 美 国 的 IATF 规 范 中 有 清 楚 的表 述 。

30、 思 考 题n 1. 请 说 出 平 时 在 使 用 电 脑 的 时 候 遇 到 的 各 种 安全 问 题 ， 以 及 当 时 的 解 决 方 案 。n 2. 什 么 时 信 息 安 全 ？n 3 什 么 是 P2DR2动 态 安 全 模 型 ?n 4. 信 息 系 统 的 安 全 威 胁 有 哪 些 ？n 5. 信 息 安 全 实 现 需 要 什 么 样 的 策 略 ？n 6. 信 息 安 全 的 发 展 可 以 分 为 哪 几 个 阶 段 ？ 返 回 第 2章 网 络 安 全 基 础李 剑 北 京 邮 电 大 学 信 息 安 全 中 心 E-mail: 电 话 ： 130 01936882

31、 概 述 本 章 将 介 绍 最 基 本 的 网 络 安 全 参 考 模 型 ， TCP/IP协 议 族 、常 用 的 网 络 服 务 和 常 用 的 网 络 命 令 等 。 这 些 都 是 信 息 安 全 的 基础 知 识 。 目 录一 . OSI参 考 模 型 二 . TCP/IP参 考 模 型 三 . 常 用 的 网 络 服 务 四 . 常 用 的 网 络 命 令 2.1 OSI参 考 模 型 OSI参 考 模 型 分 为 7层 ， 分 别 是 物 理 层 ， 数 据 链 路 层 ，网 络 层 ， 传 输 层 ， 会 话 层 ， 表 示 层 和 应 用 层 。 如 图 2.1所 示 为

32、OSI参 考 模 型 及 通 信 协 议 。 2.1 OSI参 考 模 型n 1. 物 理 层 (Physical Layer)n 要 传 递 信 息 就 要 利 用 一 些 物 理 媒 体 ， 如 双 纽 线 、 同 轴 电 缆 等 ， 但具 体 的 物 理 媒 体 并 不 在 OSI的 7层 之 内 ， 有 人 把 物 理 媒 体 当 作 第 0层 ，物 理 层 的 任 务 就 是 为 它 的 上 一 层 提 供 一 个 物 理 连 接 ， 以 及 它 们 的 机械 、 电 气 、 功 能 和 过 程 特 性 。 如 规 定 使 用 电 缆 和 接 头 的 类 型 ， 传送 信 号 的 电

33、 压 等 。 在 这 一 层 ， 数 据 还 没 有 被 组 织 ， 仅 作 为 原 始 的 位流 或 电 气 电 压 处 理 ， 单 位 是 比 特 。 2.1 OSI参 考 模 型n 2. 数 据 链 路 层 (Data Link Layer)n 数 据 链 路 层 负 责 在 两 个 相 邻 结 点 间 的 线 路 上 ， 无 差 错的 传 送 以 帧 为 单 位 的 数 据 。 每 一 帧 包 括 一 定 数 量 的 数 据和 一 些 必 要 的 控 制 信 息 。 和 物 理 层 相 似 ， 数 据 链 路 层 要负 责 建 立 、 维 持 和 释 放 数 据 链 路 的 连 接 。

34、 在 传 送 数 据 时 ，如 果 接 收 点 检 测 到 所 传 数 据 中 有 差 错 ， 就 要 通 知 发 方 重发 这 一 帧 。 2.1 OSI参 考 模 型n 3. 网 络 层 (Network Layer)n 在 计 算 机 网 络 中 进 行 通 信 的 两 个 计 算 机 之 间 可 能 会 经 过很 多 个 数 据 链 路 ， 也 可 能 还 要 经 过 很 多 通 信 子 网 。 网 络层 的 任 务 就 是 选 择 合 适 的 网 间 路 由 和 交 换 结 点 ， 确 保数 据 及 时 传 送 。 网 络 层 将 数 据 链 路 层 提 供 的 帧 组 成 数 据包

35、 ， 包 中 封 装 有 网 络 层 包 头 ， 其 中 含 有 逻 辑 地 址 信 息 ，包 括 源 站 点 和 目 的 站 点 地 址 的 网 络 地 址 。 2.1 OSI参 考 模 型n 4. 传 输 层 (Transport Layer)n 该 层 的 任 务 时 根 据 通 信 子 网 的 特 性 最 佳 的 利 用网 络 资 源 ， 并 以 可 靠 和 经 济 的 方 式 ， 为 两 个 端系 统 （ 也 就 是 源 站 和 目 的 站 ） 的 会 话 层 之 间 ，提 供 建 立 、 维 护 和 取 消 传 输 连 接 的 功 能 ， 负 责可 靠 地 传 输 数 据 。 在

36、这 一 层 ， 信 息 的 传 送 单 位是 报 文 。 2.1 OSI参 考 模 型n 5. 会 话 层 (Session Layer)n 这 一 层 也 可 以 称 为 会 晤 层 或 对 话 层 ， 在 会 话 层及 以 上 的 高 层 次 中 ， 数 据 传 送 的 单 位 不 再 另 外命 名 ， 统 称 为 报 文 。 会 话 层 不 参 与 具 体 的 传 输 ，它 提 供 包 括 访 问 验 证 和 会 话 管 理 在 内 的 建 立 和维 护 应 用 之 间 通 信 的 机 制 。 如 服 务 器 验 证 用 户登 录 便 是 由 会 话 层 完 成 的 。 2.1 OSI参

37、 考 模 型n 6. 表 示 层 (Presentation Layer)n 这 一 层 主 要 解 决 拥 护 信 息 的 语 法 表 示 问 题 。它 将 欲 交 换 的 数 据 从 适 合 于 某 一 用 户 的 抽 象 语法 ， 转 换 为 适 合 于 OSI系 统 内 部 使 用 的 传 送 语 法 。即 提 供 格 式 化 的 表 示 和 转 换 数 据 服 务 。 数 据 的压 缩 和 解 压 缩 ， 加 密 和 解 密 等 工 作 都 由 表 示 层负 责 。 2.1 OSI参 考 模 型n 7. 应 用 层 (Application Layer)n 应 用 层 确 定 进 程

38、 之 间 通 信 的 性 质 以 满 足 用 户 需 要 以 及 提供 网 络 与 用 户 应 用 软 件 之 间 的 接 口 服 务 。 2.2 TCP/IP参 考 模 型 ISO制 定 的 OSI参 考 模 型 的 过 于 庞 大 、 复 杂 招 致 了 许 多批 评 。 与 此 对 照 ， 由 技 术 人 员 自 己 开 发 的 TCP/IP协 议 栈获 得 了 更 为 广 泛 的 应 用 。 如 图 2.3所 示 ， 是 TCP/IP参 考模 型 和 OSI参 考 模 型 的 对 比 示 意 图 。 2.2 TCP/IP参 考 模 型 TCP/IP参 考 模 型 分 为 四 个 层 次

39、 ： 应 用 层 、 传 输 层 、 网络 互 连 层 和 主 机 到 网 络 层 。 如 图 2.4所 示 。 2.2 TCP/IP参 考 模 型n 1. 主 机 到 网 络 层n 实 际 上 TCP/IP参 考 模 型 没 有 真 正 描 述 这 一层 的 实 现 ， 只 是 要 求 能 够 提 供 给 其 上 层 -网 络 互连 层 一 个 访 问 接 口 ， 以 便 在 其 上 传 递 IP分 组 。由 于 这 一 层 次 未 被 定 义 ， 所 以 其 具 体 的 实 现 方法 将 随 着 网 络 类 型 的 不 同 而 不 同 。 2.2 TCP/IP参 考 模 型n 2. 网 络

40、 互 连 层n 网 络 互 连 层 是 整 个 TCP/IP协 议 栈 的 核 心 。它 的 功 能 是 把 分 组 发 往 目 标 网 络 或 主 机 。 同 时 ，为 了 尽 快 地 发 送 分 组 ， 可 能 需 要 沿 不 同 的 路 径同 时 进 行 分 组 传 递 。 因 此 ， 分 组 到 达 的 顺 序 和发 送 的 顺 序 可 能 不 同 ， 这 就 需 要 上 层 必 须 对 分组 进 行 排 序 。 2.2 TCP/IP参 考 模 型n 3. 传 输 层n 在 TCP/IP模 型 中 ， 传 输 层 的 功 能 是 使 源 端主 机 和 目 标 端 主 机 上 的 对 等

41、 实 体 可 以 进 行 会 话 。在 传 输 层 定 义 了 两 种 服 务 质 量 不 同 的 协 议 。 即 ：传 输 控 制 协 议 TCP（ Transmission Control Protocol） 和 用 户 数 据 报 协 议 UDP（ User Datagram Protocol） 。 2.2 TCP/IP参 考 模 型n 4. 应 用 层n TCP/IP模 型 将 OSI参 考 模 型 中 的 会 话 层 和 表 示 层 的功 能 合 并 到 应 用 层 实 现 。 应 用 层 面 向 不 同 的 网 络 应 用 引入 了 不 同 的 应 用 层 协 议 。 其 中 ，

42、有 基 于 TCP协 议 的 ， 如文 件 传 输 协 议 （ File Transfer Protocol， FTP） 、 虚 拟终 端 协 议 （ TELNET） 、 超 文 本 链 接 协 议 （ Hyper Text Transfer Protocol， HTTP） ， 也 有 基 于 UDP协 议 的 ，如 SNMP协 议 等 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务 网 络 上 的 服 务 很 多 ， 这 里 介 绍常 用 的 四 个 服 务 即 ： Web服 务 、FTP服 务 、 E-Mail服 务 和 Telnet服务 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务 WEB服 务 也

43、称 为 WWW(World Wide Web)服 务 ， 主 要功 能 是 提 供 网 上 信 息 浏 览 服 务 。 WWW也 可 以 简 称 为 Web， 中 文 名 字 为 “ 万 维 网 ” 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 1. Microsoft IISn Microsoft的 Web服 务 器 产 品 为 Internet Information Server (IIS)， IIS 是 允 许 在 公 共 Intranet或 Internet上 发 布 信 息 的 Web服 务 器 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 2. IBM WebSpheren WebSph

44、ere Application Server 是 一 种 功 能 完 善 、开 放 的 Web应 用 程 序 服 务 器 ， 是 IBM电 子 商 务 计 划 的 核心 部 分 ， 它 是 基 于 Java 的 应 用 环 境 ， 用 于 建 立 、 部 署和 管 理 Internet和 Intranet Web应 用 程 序 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 3. BEA WebLogicn BEA WebLogic Server是 一 种 多 功 能 、 基 于 标 准 的 Web应 用 服 务 器 ， 为 企 业 构 建 自 己 的 应 用 提 供 了 坚 实 的 基 础 。 2

45、.3 常 用 的 网 络 服 务n 4. Apachen Apache仍 然 是 世 界 上 用 的 最 多 的 Web服 务 器 ， 市 场 占有 率 达 60%左 右 。 它 源 于 NCSA httpd服 务 器 ， 当 NCSA WWW服 务 器 项 目 停 止 后 ， 那 些 使 用 NCSA WWW服 务器 的 人 们 开 始 交 换 用 于 此 服 务 器 的 补 丁 ， 这 也 是Apache名 称 的 由 来 (Pache 补 丁 ) 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 5. Tomcatn Tomcat是 一 个 开 放 源 代 码 、 运 行 Servlet和 JSP

46、Web应用 软 件 的 基 于 Java的 Web应 用 软 件 容 器 。 Tomcat Server是 根 据 Servlet和 JSP规 范 进 行 执 行 的 ， 因 此 我 们就 可 以 说 Tomcat Server也 实 行 了 Apache-Jakarta规 范且 比 绝 大 多 数 商 业 应 用 软 件 服 务 器 要 好 。 图 2.9 Tomcat的 图 标 如 图 所 示 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 2.3.2 FTP服 务n FTP（ File Transfer Protocol） 是 文 件 传 输 协 议 的 简 称 。正 如 其 名 所 示 ：

47、FTP的 主 要 作 用 ， 就 是 让 用 户 连 接 上 一个 远 程 计 算 机 （ 这 些 计 算 机 上 运 行 着 FTP服 务 器 程 序 ）察 看 远 程 计 算 机 有 哪 些 文 件 ， 然 后 把 文 件 从 远 程 计 算 机上 拷 到 本 地 计 算 机 ， 或 把 本 地 计 算 机 的 文 件 送 到 远 程 计算 机 去 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 2.3.2 FTP服 务n 常 用 的 FTP工 具 有 很 多 如 CuteFTP、 LeapFTP、FlashFXP、 TurboFTP、 ChinaFTP、 AceFTP等 。CuteFTP的 界

48、 面 如 图 2.10所 示 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 另 外 ， 微 软 也 提 供 FTP服 务 ， 如 图 2.11所 示 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 电 子 邮 件 （ E-mail， 也 被 大 家 昵 称 为 伊 妹 儿 ） 是 Internet应 用 最 广的 服 务 。 具 统 计 ， 每 天 80%上 网 的 人 都 要 使 用 这 个 服 务 。 电 子 邮 件地 址 的 典 型 格 式 是 abcxyz， 这 里 之 前 是 您 自 己 选 择 代 表 您 的字 符 组 合 或 代 码 ， 之 后 是 为 您 提 供 电 子 邮 件 服 务

49、的 服 务 商 名 称 ，如 。 常 用 的 邮 件 系 统 包 括 Outlook Express(如 图2.12所 示 )和 Foxmail(如 图 2.13所 示 )等 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n Foxmail。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n Foxmail软 件 上 的 邮 件 服 务 器 的 设 置 如 图 2.14所 示 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n Outlook中 的 SMTP和 POP3设 置 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 2.3.4 Telnet服 务n Telnet是 TCP IP网 络 的 登 录 和 仿 真 程 序 。 它

50、最 初 是 由 ARPANET开 发 的 ， 现 在 它 主 要 用 于 Internet会 话 。 它 的 基 本 功 能 是 ， 允 许 用户 登 录 进 入 远 程 主 机 系 统 。 起 初 ， 它 只 是 让 用 户 的 本 地 计 算 机 与 远程 计 算 机 连 接 ， 从 而 成 为 远 程 主 机 的 一 个 终 端 。 Telnet的 应 用 不 仅方 便 了 我 们 进 行 远 程 登 录 ， 也 给 hacker们 提 供 了 又 一 种 入 侵 手 段 和后 门 。 如 图 2.16所 示 为 在 DOS下 使 用 Telnet进 行 登 录 。 2.3 常 用 的

51、网 络 服 务n 使 用 Telnet协 议 进 行 远 程 登 陆 时 需 要 满 足 以 下 条 件 ： 在 本的 计 算 机 上 必 须 装 有 包 含 Telnet协 议 的 客 户 程 序 ； 必 须 知道 远 程 主 机 的 IP地 址 或 域 名 ； 必 须 知 道 登 录 标 识 与 口 令 。Telnet远 程 登 录 服 务 分 为 以 下 4个 过 程 ：n 1. 本 地 与 远 程 主 机 建 立 连 接 。 该 过 程 实 际 上 是 建 立 一 个TCP连 接 ， 用 户 必 须 知 道 远 程 主 机 的 IP地 址 或 域 名 。n 2. 将 本 地 终 端 上

52、 输 入 的 用 户 名 和 口 令 及 以 后 输 入 的 任 何命 令 或 字 符 以 NVT（ Net Virtual Terminal） 格 式 传 送 到 远程 主 机 。 该 过 程 实 际 上 是 从 本 地 主 机 向 远 程 主 机 发 送 一个 IP数 据 报 。 2.3 常 用 的 网 络 服 务n 3. 将 远 程 主 机 输 出 的 NVT格 式 的 数 据 转 化 为 本 地所 接 受 的 格 式 送 回 本 地 终 端 ， 包 括 输 入 命 令 回 显和 命 令 执 行 结 果 。n 4. 最 后 ， 本 地 终 端 对 远 程 主 机 进 行 撤 消 连 接

53、。 该过 程 是 撤 销 一 个 TCP连 接 。 2.4 常 用 的 网 络 命 令n Windows是 从 简 单 的 DOS字 符 界 面 发 展 过 来 的 。 虽 然平 时 在 使 用 Windows操 作 系 统 的 时 候 ， 主 要 是 对 图 形 界面 进 行 操 作 ， 但 是 DOS命 令 仍 然 非 常 有 用 ， 特 别 是 在 计算 机 安 全 故 障 诊 断 与 排 除 过 程 中 ， 这 些 命 令 就 显 得 更 为重 要 了 。 本 小 节 介 绍 这 些 命 令 的 作 用 ， 同 时 学 习 如 何 使用 这 些 命 令 的 技 巧 。 2.4.1 pi

54、ng命 令n 1. pingIPn 例 如 ping127.0.0.1， 如 图 2.17所 示 。 2.4.1 ping命 令n 2. ping URLn 如 ping 新 浪 网 ， 如 图 2.18所 示 。 2.4.1 ping命 令n 3. ping IP -tn 连 续 对 IP地 址 执 行 ping命 令 ， 直 到 被 用 户 以Ctrl+C中 断 。 例 如 ping 127.0.0.1 -t， 如 图 2.19所 。中 断 如 图 2.20所 示 。 2.4.1 ping命 令n 图 2.20 使 用 Ctrl+C中 断 pingIP-t命 令 2.4.1 ping命 令

55、n 4. pingIP-l3000n 指 定 ping命 令 中 的 数 据 长 度 为 3000字 节 ， 而 不 是缺 省 的 32字 节 。 该 命 令 的 使 用 如 图 2.21所 示 。 2.4.1 ping命 令n 5. pingIPncountn 执 行 特 定 次 数 (count次 )的 ping命 令 。 如 图 2.22所示 为 执 行 100次 的 ping命 令 。 2.4.2 ipconfig命 令n ipconfig可 用 于 显 示 当 前 的 TCP/IP配 置 的 设 置值 。 这 些 信 息 一 般 用 来 检 验 人 工 配 置 的 TCP/IP设 置

56、 是 否 正 确 。 但 是 ， 如 果 计 算 机 和 所 在 的 局 域网 使 用 了 动 态 主 机 配 置 协 议 （ DHCP） ， 这 个 程序 所 显 示 的 信 息 会 更 加 实 用 。 这 时 ， ipconfig可以 了 解 自 己 的 计 算 机 是 否 成 功 的 租 用 到 一 个 IP地址 ， 如 果 租 用 到 则 可 以 了 解 它 目 前 分 配 到 的 是 什么 地 址 。 了 解 计 算 机 当 前 的 IP地 址 、 子 网 掩 码 和缺 省 网 关 实 际 上 是 进 行 测 试 和 故 障 分 析 的 必 要 项目 。 2.4.2 ipconfig

57、命 令n 1. ipconfign 当 使 用 ipconfig不 带 任 何 参 数 选 项 时 ， 它 为 每 个 已 经 配 置了 的 接 口 显 示 IP地 址 、 子 网 掩 码 和 缺 省 网 关 值 。 如 图2.23所 示 ， 显 示 的 IP地 址 为 59.64.158.190， 子 网 掩 码 为255.255.255.0， 默 认 为 59.64.156.1。 2.4.2 ipconfig命 令n 2. ipconfig/alln 当 使 用 all参 数 时 ， ipconfig能 为 DNS和 WINS服 务 器 显 示它 已 配 置 且 所 要 使 用 的 附 加

58、 信 息 （ 如 IP地 址 等 ） ， 并 且显 示 内 置 于 本 地 网 卡 中 的 物 理 地 址 （ MAC） 。 如 果 IP地址 是 从 DHCP服 务 器 租 用 的 ， ipconfig将 显 示 DHCP服 务器 的 IP 地 址 和 租 用 地 址 预 计 失 效 的 日 期 。 如 图 2.24所 示为 ipconfig/all命 令 的 使 用 。 2.4.3 netstat命 令n 1. netstat-an 本 选 项 显 示 一 个 所 有 的 有 效 连 接 信 息 列 表 ， 包 括 已建 立 的 连 接 （ ESTABLISHED） ， 也 包 括 监 听

59、 连 接 请 求（ LISTENING） 的 那 些 连 接 ， 如 图 2.25所 示 。 2.4.3 netstat命 令n 2. netstat-nn 显 示 所 有 已 建 立 的 有 效 连 接 ， 如 图 2.26所 示 。 2.4.3 netstat命 令n 3. netstat-rn 本 选 项 可 以 显 示 关 于 路 由 表 的 信 息 ， 类 似 于 后 面 所 讲 使用 route print命 令 时 看 到 的 信 息 。 除 了 显 示 有 效 路 由 外 ，还 显 示 当 前 有 效 的 连 接 。 如 图 2.27所 示 。 2.4.3 netstat命 令

60、n 这 些 命 令 也 可 以 连 接 使 用 ， 如 netstat-an如 图2.28所 示 。 2.4.4 arp命 令n arp是 地 址 转 换 协 议 的 意 思 ， 它 也 是 一 个 重 要 的 命 令 ，用 于 确 定 对 应 IP地 址 的 网 卡 物 理 地 址 。 用 arp命 令 ， 能 够查 看 本 地 计 算 机 或 另 一 台 计 算 机 的 arp高 速 缓 存 中 的 当 前内 容 。n arp-a或 arp-g。 用 于 查 看 高 速 缓 存 中 的 所 有 项 目 。 -a和 -g参 数 的 结 果 是 一 样 的 。 如 图 2.29所 示 ， 可

61、以 看 到 IP地 址和 物 理 地 址 。 2.4.5 net命 令n net命 令 是 一 个 命 令 行 命 令 ， 它 有 很 多 函 数 用 于实 用 和 核 查 计 算 机 之 间 的 NetBIOS连 接 ， 可 以 查看 管 理 网 络 环 境 、 服 务 、 用 户 、 登 陆 等 信 息 内 容 。关 于 net命 令 的 使 用 参 数 也 很 多 ， 如 net view、net user、 net use、 net time、 net start、 net share、 net print、 net name、 net group、 net computer、 net

62、 accounts等 。 最 常 见 的 使 用 方 法如 下 ： 2.4.5 net命 令n 1. netsharen 它 的 作 用 是 用 来 创 建 、 删 除 或 显 示 共 享 资 源 。 如 图2.30所 示 为 查 看 系 统 中 的 共 享 资 源 ， 图 中 显 示 了 一 个IPC$空 连 接 共 享 。 2.4.5 net命 令n 2. netstartn 它 的 作 用 是 启 动 服 务 ， 或 显 示 已 启 动 服 务 的 列 表 。 命 令格 式 为 netstartservice。 如 图 2.31所 示 。 2.4.6 at命 令n at命 令 是 Win

63、dows系 列 操 作 系 统 中 内 置 的 命 令 。 at命令 可 在 指 定 时 间 和 日 期 、 在 指 定 计 算 机 上 运 行 命 令 和 程序 。 可 以 在 “ 开 始 ” “ 运 行 ” 出 现 的 DOS提 示 符 下 面输 入 at命 令 。 下 面 就 来 看 看 at命 令 的 一 些 实 例 分 析 。n 1. 定 时 关 机n 命 令 ： at22:00ShutDownST40 n 该 命 令 运 行 后 ， 到 了 22:00点 ， 电 脑 会 出 现 “ 系 统 关 机 ”对 话 框 ， 并 默 认 40秒 延 时 自 动 关 机 。 2.4.6 at命

64、 令n 2. 定 时 提 醒n 命 令 ： at11:00netsend10.10.36.122“与 朋 友 约 会 的 时 间到 了 ， 快 点 准 备 出 发 吧 ! ”n 其 中 netsend是 Windows内 部 程 序 ， 可 以 发 送 消 息 到 网 络上 的 其 他 用 户 、 计 算 机 。 10.10.36.122是 本 机 电 脑 的 IP地 址 。 这 个 功 能 在 Windows中 也 称 作 “ 信 使 服 务 ” 。 n 3 自 动 运 行 批 处 理 文 件n 如 果 公 司 的 数 据 佷 重 要 ， 要 求 在 指 定 的 日 期 /时 间 进 行 备

65、份 ， 那 么 运 行 ：n 命 令 ： at2:00AM/Every:SaturdayBackUp.bat 2.4.6 at命 令n 4、 取 消 已 经 安 排 的 计 划n 命 令 ： at5/deleten 有 时 候 ， 已 经 安 排 好 的 计 划 可 能 临 时 变 动 ， 这 样 可 以 及时 地 用 上 述 命 令 删 除 该 计 划 (5为 指 派 给 已 计 划 命 令 的 标识 编 号 ） ， 当 然 ， 删 除 该 计 划 后 ， 可 以 重 新 安 排 。 2.4.7 tracert命 令n tracert 命 令 显 示 用 于 将 数 据 包 从 计 算 机

66、传 递 到 目 标 位置 的 一 组 IP 路 由 器 ， 以 及 每 个 跃 点 所 需 的 时 间 。 如 果 数据 包 不 能 传 递 到 目 标 ， tracert 命 令 将 显 示 成 功 转 发 数 据包 的 最 后 一 个 路 由 器 。 当 数 据 报 从 计 算 机 经 过 多 个 网 关传 送 到 目 的 地 时 ， tracert命 令 可 以 用 来 跟 踪 数 据 报 使 用的 路 由 （ 路 径 ） 。 该 实 用 程 序 跟 踪 的 路 径 是 源 计 算 机 到目 的 地 的 一 条 路 径 ， 不 能 保 证 或 认 为 数 据 报 总 遵 循 这 个路 径 。 2.4.7 tracert命 令n 1. tracertip或 tracertURLn (注 ： 上 面 的 URL表 示 网 址 )n 该 命 令 返 回 到 达 IP 地 址 所 经 过 的 路 由 器 列 表 。 如 图2.32所 示 为 本 机 到 新 浪 网 的 所 有 路 由 器 列 表 。 2.4.7 tracert命 令n 2. tracertIPd或 tracertURL