《网络协议分析》课件

网络协议分析网络协议分析是理解网络通信的关键，它是深入了解网络架构和数据传输的基础从数据包的结构到协议的交互，协议分析揭示了网络运作的奥秘课程目标掌握网络协议基础知识学习协议分析工具了解网络安全协议提升网络问题分析能力理解网络协议在网络通信中掌握常用的协议分析工具的学习常见网络安全协议，掌通过案例分析，学习解决实的作用，熟悉常见网络协议使用方法，能够进行网络数握安全协议的工作机制，提际网络问题的方法，提高网的结构、功能和工作原理据包的抓取、分析和解读高网络安全意识络故障排查和处理能力网络分层结构为了更好地组织和管理网络通信，计算机网络被划分为不同的层次，每个层次负责完成特定的功能各层之间通过协议进行交互，形成一个完整的网络通信体系结构•物理层•数据链路层•网络层•传输层•应用层物理层协议物理层协议数据编码12负责数据在物理介质上的传将数据转换为物理层能够传输，例如电信号、光信号输的信号等传输介质连接器34双绞线、光纤、无线电波、、等，用于RJ-45SC BNC等连接网络设备数据链路层协议数据链路层链路层协议数据链路层位于网络模型的第链路层协议包括一些常见的协二层，负责数据帧的封装和传议，例如以太网协议、无线局输它将数据报文转换为数据域网协议、令牌环协议等帧，并在物理层的基础上实现数据传输重要功能数据链路层提供数据帧的封装、地址解析、数据帧的错误检测和重传等功能地址MAC地址，又称为物理地址或硬件地址，是网络设备的唯一标识符MAC每个网络设备都有唯一的地址，用于在同一局域网内识别设备MAC地址通常由制造商分配，并烧录在网卡上MAC地址由个十六进制数字组成，例如MAC1200-15-5D-9E-76-44网络层协议网络层功能•数据包路由•网络地址转换•数据包分片与重组IP协议网络层最核心的协议，负责数据包的路由和地址管理其他协议IGMP、ICMP、ARP等协议，协助IP协议实现网络通信地址IP地址是网络层协议中的核心概念IP它用于标识网络上的每个设备地址可以分为两部分网络地址和主机地址IP地址分为和，地址由个字节组成，用点分十进制IP IPv4IPv6IPv44表示子网掩码子网掩码是一个32位二进制数，用于区分网络地址和主机地址它与IP地址一起使用，用于识别网络中的特定设备255网络标识网络地址0主机标识主机地址1掩码区分网络和主机路由协议作用分类特点路由协议用于在网络中交换•内部网关协议IGP•动态路由路由信息，实现数据包的最•外部网关协议EGP•自适应性强佳路径选择可靠性高•用于同一自治系统内的IGP路由协议帮助网络设备了解路由信息交换，例如和RIP路由协议能够根据网络的变网络拓扑结构，并根据距OSPF化自动更新路由信息，确保离、带宽等因素选择最优路数据包能够高效地到达目的用于不同自治系统之径EGP地间的路由信息交换，例如BGP路由协议通过冗余机制和校验机制来保证路由信息的可靠性，防止路由错误导致数据包丢失传输层协议传输层概述协议TCP传输层位于网络模型的第四是一种面向连接的协议，TCP层，负责主机之间的数据传提供可靠的、有序的数据传输它为应用程序提供端到端输它使用三次握手建立连的通信服务接，四次挥手断开连接协议UDP是一种无连接的协议，提供快速、简单的传输它不保证数据传UDP输的可靠性，也不保证数据传输的顺序三次握手TCP第一次握手客户端向服务器发送（同步）报文，请求建立连接SYN第二次握手服务器收到报文后，返回（同步确认）报SYN SYN+ACK文，表示同意建立连接第三次握手客户端收到报文后，向服务器发送报文，SYN+ACK ACK确认连接建立四次挥手TCP关闭连接请求1客户端发送FIN段确认关闭请求2服务器发送ACK段关闭连接确认3服务器发送FIN段确认关闭连接4客户端发送ACK段TCP四次挥手是断开连接的必要步骤当一方希望断开连接时，它会发送一个FIN段，表明它不再发送数据另一方收到FIN段后，会发送一个ACK段确认接着，另一方也会发送FIN段，表示它也关闭了连接最后，发送方收到FIN段后，发送ACK段确认，完成断开连接过程协议UDP无连接面向数据报12是一种无连接协议，不协议将数据封装成数据UDP UDP需要建立连接即可发送数报，每个数据报独立发送，据接收端按顺序接收数据报不可靠应用场景34协议不保证数据传输的协议适用于实时性要求UDP UDP可靠性，可能出现数据丢失高、可靠性要求低的应用，或乱序如视频直播、在线游戏应用层协议协议协议协议协议HTTP HTTPSSMTP FTP用于网页浏览，是互联是的安全版本，用于电子邮件的发送，用于文件传输，允许用户HTTP HTTPSHTTP SMTPFTP网最常用的协议之一使用加密数据传定义了电子邮件的格式和传上传和下载文件使用HTTP SSL/TLS FTP使用建立连接，支持多输用于确保敏感信输机制基于协协议，分为数据连接和TCP HTTPSSMTP TCPTCP种方法，例如、息的安全性，例如信用卡信议，使用端口号控制连接GET POST25等息和密码协议HTTP超文本传输协议无状态协议是应用层协议，用于在客户端和服务器之间传输数据是一种无状态协议，每个请求都是独立的，服务器不会HTTP HTTP存储之前的请求信息主要用于网页浏览，使用协议作为传输层协议为了保持状态，需要使用或机制TCP CookieSession协议HTTPS安全连接网站安全证书验证利用加密通信内容，确是网站安全的重要保障，防止信使用数字证书验证网站身份，确HTTPS SSL/TLS HTTPSHTTPS保数据传输安全息泄露和攻击保用户访问的是真实网站协议FTP文件传输协议客户端服务器模型-是一种应用层协议，用于在网络之间传使用客户端服务器模型，客户端向服务FTP FTP-输文件器发送请求，服务器响应请求两种连接模式安全隐患使用两种连接模式控制连接和数据连协议传输的数据未加密，存在安全隐FTP FTP接患，建议使用安全的协议，如或FTP SFTPFTPS协议SMTP电子邮件传输协议电子邮件客户端邮件地址格式协议负责发送电子邮件它定义了例如，、和等协议规定了邮件地址的格式，包括SMTP OutlookGmail ThunderbirdSMTP电子邮件服务器之间传输邮件的格式和电子邮件客户端使用协议将电子邮用户名、域名和邮箱类型，例如SMTP规则件发送到邮件服务器example@example.com协议DNS域名解析层次结构12将域名转换为地址，便于使用根域名服务器、顶级域IP计算机之间进行通信名服务器、权威域名服务器等，形成层级体系缓存机制3将解析结果存储在缓存中，提高域名解析效率网络安全协议数据加密身份验证数据加密是保证网络安全的重要手段它可以将数据转换为不身份验证是确保用户或设备身份的真实性它可以防止未经授可理解的格式，防止未经授权的访问权的访问和使用网络资源常见的加密协议包括和，它们使用不同的算法常见的身份验证协议包括和，它们使用密SSL/TLS IPSecKerberos RADIUS和密钥来保护网络通信码、证书或其他方法来验证用户身份协议SSL/TLS安全通信身份验证协议确保网络通信安服务器和客户端通过证书进行SSL/TLS全，防止数据窃取和篡改身份验证，确保双方身份合法加密传输数据在传输过程中使用加密算法进行加密，保护数据内容协议IPSec加密身份验证

1.

2.12协议使用加密技术保使用身份验证机制来IPSec IPSec护网络数据，确保数据在传确认数据发送方和接收方的输过程中不被窃取或篡改身份，防止恶意攻击者伪造身份进行通信隧道模式传输模式

3.

4.34隧道模式可以将整个传输模式仅对数IPSec IPSecIP数据包进行加密，并封装据包的有效负载进行加密，IP在新的数据包中，提供更适合需要更高效率的应用IP端到端的安全性场景无线协议

802.11标准化无线网络技术各种设备支持覆盖范围和安全性Wi-Fi协议定义了无线局域协议是最常见的无线笔记本电脑、智能手机、平协议提供不同的频率

802.

11802.

11802.11网的标准，允许设网络标准，支持连接板电脑和其他设备都使用范围和安全机制，以确保无WLAN Wi-Fi备通过无线电波进行通信协议连接到无线网线网络的可靠性和安全性

802.11络蓝牙和协议RFID蓝牙协议协议RFID蓝牙是一种短距离无线通信技术，用于设备之间的数据传输是一种无线通信技术，通过射频信号识别和跟踪物体RFID例如，手机与耳机、电脑与打印机之间的连接例如，超市商品标签、门禁系统、仓库库存管理物联网常见协议MQTT CoAP协议是一种轻量级消息协议是为受限设备设计MQTT CoAP发布订阅协议，广泛应用于物的应用层协议，适用于低功/联网设备数据传输耗、低带宽的环境BLE ZigBee协议是低功耗蓝牙协议，协议是一种低功耗无线BLE ZigBee适用于短距离无线通信，常用通信协议，常用于智能家居和于智能家居和可穿戴设备工业自动化领域协议分析工具Wireshark功能强大、跨平台、开源的网络协议分析工具，可捕获、分析、解密网络数据包tcpdump命令行工具，用于捕获网络数据包，适用于特定协议的分析和数据包筛选网络流量分析工具例如，SolarWinds NetworkPerformance Monitor，可以监测网络流量，识别网络瓶颈，分析网络性能安装与使用Wireshark下载安装1从官网下载Wireshark安装包，根据操作系统选择对应版本启动Wireshark2安装完成后，双击启动Wireshark选择网络接口3在Wireshark界面选择要捕获数据包的网络接口开始捕获4点击“开始”按钮，开始捕获数据包数据包分析5使用Wireshark的过滤器和分析工具，对捕获到的数据包进行分析抓包分析实操选择抓包工具

1、、等工具都可以使用，根据Wireshark tcpdumpFiddler实际需求选择合适的工具设置抓包过滤器2根据需要分析的协议、端口或地址等设置过滤器，以便IP更有效地抓取数据包分析抓取的数据包3分析数据包的协议、源地址、目标地址、数据内容等信息，以了解网络通信过程和数据传输情况案例分析与总结网络协议分析实践网络安全事件分析学习并实践网络协议分析，了解网通过抓包分析，识别网络攻击行络通信流程，识别安全漏洞为，例如恶意软件传播和入侵检测疑难问题排查团队协作与交流解决网络故障，例如网络连接中团队成员共同分析网络问题，分享断、网络性能下降等问题经验，提高整体效率课程小结与展望回顾学习内容展望未来学习探索更多领域本次课程涵盖了网络协议的基础知识，未来将继续深入学习网络安全协议，掌探索云计算、大数据等领域，学习相关从物理层到应用层，重点介绍了常见协握安全攻击和防御技巧，为网络安全职网络协议和安全技术，拓展知识领域，议的功能、特点和应用场景业发展奠定坚实基础提升职业竞争力。