计算机网络--->6. 传输层(1)

1. OSI和DOD模型

• 说明：RARP就是将ARP反过来

2. 传输层的两个协议

在TCP/IP协议栈，传输层有两个协议TCP和UDP。

2.1 TCP：传输控制协议

在客户端打开一个网页的时候，（1）服务器要将这个网页分成段，封装成多个数据包进行传输。（2）TCP协议要求客户端和服务器之间保持一个会话，用于统计发送了多少个数据包了，还有多少个没发，中途若有丢失的数据包客户端还要要求服务器重新传输，以保证可靠传输。知道数据传输完成，会话才会结束。（3）若服务器给客户端发送的数据过快，客户端来不及处理，客户端会告知服务器暂停一下，等客户端处理完成之后，服务器再继续发。

TCP总结：

• 将传输的文件分段
• 客户端与服务器段建立会话保证可靠传输
• 实现流量控制功能

2.2 UDP：用户数据包协议

（1）上网的时候一般都需要进行域名解析。当在计算机A中输入一个网址的时候，A就要向DNS服务器发一个请求，询问该网址的地址是多少(一个数据包就说明白这件事情)，这个时候传输层就用UDP协议；DNS服务器收到数据包后告诉A该域名的ip地址是...,(一个数据包就可以回答A的问题)，这也是用UDP协议；之后A通过收到的IP地址访问WEB站点。UDP是不可靠传输，当网络堵塞，数据包发生丢失，即A问了之后，DNS服务器没有回应，那么过1s后，A会再问一遍。A不需要和DNS服务器建立会话

（2）QQ聊天的时候，发送的聊天信息也是一个数据包可以传完，也是不可靠传输，用的是UDP协议。一来一回聊了很多内容，发送了很多数据包，但是这些数据包之间是没有联系的，所以也不需要编号。有时候会出现一个红色！号表示发送失败，这时我们人为地就会再发一遍
（3）两个人传一份500M的电影，这一个数据包是传不完的，这里用的是TCP协议。
（4）发邮件用的是TCP协议(可能邮件很长还有附件)
（5）利用ftp下载文件使用的是TCP协议，ftp上的文件有大有小
（6）有时候使用多个数据包的通信也是UDP通信：eg:广播屏幕也是属于UDP协议。一个机房里的计算机都连着一个交换机，其中有一台老师的计算机上安装了一个广播软件，这个老师的计算机就在这个局域网中发广播，并不和其他的计算机建立会话，也不使用可靠的通信，若有一台学生电脑相应慢没有收到老师当前的屏幕，老师也不会去管，老师的计算机只管当前电脑屏幕是什么样子就在网上播什么。这样数据包广播或者多播的这里通信也用UDP协议。因为不建立会话，也不保证数据传输的可靠性。

• 一个数据包就能完成数据通信，不需要分段
• 客户端和服务器端不需要建立会话（降低了对服务器的性能要求）
• 不需要流量控制（因为就一个数据包）
• 进行不可靠传输（没收到就再传一遍）
• 也会应用于多播和广播

2.3 查看会话

• netstat -n命令用于查看我电脑当前建立的会话，以下都是TCP协议，这里是看不到UDP协议的，因为UDP协议不建立会话

C:UsersRuanc>netstat -n

活动连接

  协议  本地地址          外部地址        状态
  TCP    127.0.0.1:49664        127.0.0.1:59699        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:54530        127.0.0.1:64231        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:59699        127.0.0.1:49664        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:64231        127.0.0.1:54530        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:64232        127.0.0.1:64233        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:64233        127.0.0.1:64232        ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:63577   112.34.111.149:80      ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:63593   40.119.211.203:443     ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:63597   183.192.192.163:8080   ESTABLISHED

• netstat -nb用来查看计算机建立会话的进程
  当发现可以的会话后，用这个命令可以直接找到建立这些会话的进程，知道这个进程的名称后，我们在自己的电脑上搜索，如果是木马就把它删掉。

3. 传输层协议和应用层协议之间的关系

如下图，黄底的是应用层协议，这里只是列出部分。TCP/UDP+端口：可以表示一个应用层协议，如此说来应用层协议非常多

例如:

• TCP协议+3389端口：代表远程桌面使用的一个协议，叫做RDP协议

常见的传输层协议和应用层协议之间的关系

• http = TCP+80端口
• https = TCP+443端口（访问安全站点的时候用到就是https）
• RDP=TCP+3389端口(使用远程桌面连服务器的时候用到就是远程桌面协议)
• ftp = TCP+21端口
• 访问共享文件夹 = TCP+445端口
• SMTP = TCP+25端口(发邮件用的协议)
• POP3 = TCP+110端口(收邮件)
• telnet = TCP+23端口
• SQL = TCP+1433端口
• DNS = UDP+53端口(应用层的域名解析DNS协议，既可以用TCP的53端口，又可以用UDP的53端口，多数用于UDP的，所以可以认为DNS用的是UDP协议)

4. 服务和应用层协议之间的关系

服务：计算机安装服务之后，利用TCP/UDP的端口侦听客户端的请求。

我们可以在计算机中安装很多服务。比如：

• 安装web服务，那么计算机就是一个web站点了。

• 安装邮件服务，那么就可以让客户端收发邮件了

• 当计算机1安装了web服务，只有这个服务一启动，他就使用TCP协议的80端口来侦听客户端的请求。若安装FTP服务，那么该服务一启动，那就用TCP协议的21端口来侦听客户端的请求。安装SMTP发邮件服务，就使用TCP的25端口来侦听客户端的请求。

• 举例：
  当计算机2要访问WEB站点，就要在网上发一个数据包，数据包在传输层包含信息：目标端口80(明确)，源端口1234(随便)；到网络层之后加上ip地址：目标ip101,源ip102。到达路由器后，路由器根据ip地址将数据包转发到计算机1的网卡，网卡发现数据包里用的是TCP协议且端口号是80，此时web站点已经启动，且80端口在侦听，那么就用web服务器负责接待，知道对方是来访问网页的，那么就将网页传回去。
  

• 数据到达计算机1后，访问计算机1的哪个服务，是由目标端口决定的。若计算机上只是安装了web服务，但是没有启动，那么这个80端口是不侦听的，也不会搭理客户端的请求

• web安装后必须是启动状态，才会侦听客户端的请求

• 为了安全起见，还可以在计算机1的网卡上设置，什么样的数据包可以进来。若这个网卡只允许目标端口是80的数据可以进来，这样只允许访问网站的数据包可以进来，访问FTP的，SMTP等都进不来，就算在侦听也没有用。网络安全由此产生。

计算机如何实现安全

计算机上如果安装的服务比较多，若服务1有漏洞，通过服务1的漏洞可能会入侵操作系统，之后将其他服务损坏。如何让自己的服务器更安全呢？

• 将没有用的服务停掉
• 若害怕停下某个服务导致系统崩溃，那么可以在计算机的网卡上设置安全
• 网络安全：计算机的网卡上只开发必要的端口

总结服务和应用层协议之间的关系

• 服务使用TCPUDP的端口侦听客户端请求
• 客户端使用IP地址定位服务器
• 客户端使用目标端口定位服务器中的某个服务
• 可以在服务器网卡上设置必要的端口，实现服务器网络安全

5. 网络安全（补充内容，不属于计算机网络的内容）

5.1 如何在window上安装服务

安装服务之后，启动，计算机就开始侦听对应的端口

5.2 如何查看服务侦听的端口

• 命令netstat -a或者netstat -an都可以查看服务侦听的端口

C:UsersRuanc>netstat -an

活动连接

  协议  本地地址          外部地址        状态
  TCP    0.0.0.0:135            0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:445            0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:5040           0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:5357           0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:6646           0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:7680           0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:49664          0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:49665          0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:49666          0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:49667          0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:49668          0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:49669          0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    0.0.0.0:49671          0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    127.0.0.1:7475         0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    127.0.0.1:10000        0.0.0.0:0              LISTENING
  TCP    127.0.0.1:49184        127.0.0.1:49664        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:49664        127.0.0.1:49184        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:51308        127.0.0.1:54530        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:51309        127.0.0.1:51310        ESTABLISHED

• 本地地址那一列的冒号就表示本台计算机正在侦听的端口号，我的计算机侦听了445端口，445端口是访问共享资源用到的端口
• ESTABLISHED表示已经建立会话
• 说明

  TCP    192.168.43.231:51500   204.79.197.222:443     ESTABLISHED

表面一个ip地址为204.79.197.222的计算机访问我的51500端口，数据包的源端口是443

• 电信的DNS服务器222.222.222.222；谷歌公司的DNS服务器8.8.8.8

• 查看建立的会话netstat -n

C:UsersRuanc>netstat -n

活动连接

  协议  本地地址          外部地址        状态
  TCP    127.0.0.1:49184        127.0.0.1:49664        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:49664        127.0.0.1:49184        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:51308        127.0.0.1:54530        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:51309        127.0.0.1:51310        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:51310        127.0.0.1:51309        ESTABLISHED
  TCP    127.0.0.1:54530        127.0.0.1:51308        ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:49201   112.34.111.149:80      ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:50682   40.119.211.203:443     ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:50701   183.192.192.163:8080   ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:50719   221.228.75.64:9203     ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:50900   13.224.161.13:443      ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:50944   112.34.111.108:443     CLOSE_WAIT
  TCP    192.168.43.231:51373   116.62.230.66:443      ESTABLISHED
  TCP    192.168.43.231:51385   112.34.111.108:443     CLOSE_WAIT
  TCP    192.168.43.231:51457   120.92.219.40:7823     ESTABLISHED

• netstat -nb：查看建立会话的进程
• telnet ip port ： 查看某一个机器上的某一个端口是否可以访问，如：telnet 114.80.67.193 8080。黑客在允许服务器的时候先进行端口扫描，目的就是看对方的服务器上允许着什么服务，若一扫描看到80端口，就知道对方是一个web服务；看到3389端口，就知道对方是远程桌面服务。再看对方的这个服务是不是有什么漏洞再想办法入侵。

5.3 如何更改服务使用默认端口

可以迷惑黑客，若本台计算机上运行远程桌面服务，那么黑客扫描到我在侦听3389端口，就知道我是远程桌面服务；若将端口改成4000，黑客就不知道这是什么服务。更改端口可以让我们的服务器更安全。

5.4 如何甚至window网络安全

在网卡上只开发必要的端口

6. 传输层（计算机网络）

6.1 传输层的功能

• 功能：为相互通信的应用进程提供了逻辑通信

• 与网络层的区别：网络层是将数据包从地址2转到地址1；让一台计算机上的应用程序找到另一台计算机的应用程序，实现方法就是TCP+端口
  

• 传输层协议和网络层协议的区别
  传输层协议：提供应用进程之间的通信
  网络层协议：提供主机之间的通信

• 传输层对收到的报文进行差错检测
• 传输层提供面向连接和面向无连接的服务，TCP协议面向连接，UDP协议面向无连接

6.2 传输层的端口

• 网络层数据包的首部中一个字节的“协议”字段：用协议号来区分数据包里的数据是TCP还是UDP（TCP的协议号是6；UDP的协议号是17；ICMP的协议号是1；IGMP的协议号是2；）
• 传输层用端口号来区分上一层是什么服务
• 每一层都要有一个方法来区分上一层

TCP端口

• 用16位二进制进行标识
• 端口号只具有本地意义，本地唯一，比如一个计算机上运行WEB服务、FTP服务、SMTP服务，那么这三种服务的端口号不能重复
• 对于客户端，打开IE浏览器，输入一个网址，这个窗口就会和服务器通信，就会产生一个源端口1455。若又打开一个IE浏览器，又访问一个网址，该IE窗口会产生另外一个端口号1456，这些源端口也不可以重复，否则从服务器回来的数据包就不知道该给哪个窗口。访问web站点的时候，在通信接收前，源端口号是不变的。
• 端口取值范围0~65535，分以下3钟
  （1）熟知的端口：0~1023：FTP是21；TELNET是23；SMTP是25；DNS是53；HTTP是80；https是443；
  （2）登记端口号：1024~49151：RDP是3389.（后面开发出新的程序的人，所占用的端口）
  （3）客户端口号：49152_{65535：我们访问一个web站点，我们产生的源端口是从49152}65535这里产生一个随机数
• 小技巧

C:UsersRuanc>netstat -n : find "ESTABLISHED"

显示协议统计信息和当前 TCP/IP 网络连接。

NETSTAT [-a] [-b] [-e] [-f] [-n] [-o] [-p proto] [-r] [-s] [-x] [-t] [interval]

  -a            显示所有连接和侦听端口。
  -b            显示在创建每个连接或侦听端口时涉及的
                可执行程序。在某些情况下，已知可执行程序承载
                多个独立的组件，这些情况下，
                显示创建连接或侦听端口时
                涉及的组件序列。在此情况下，可执行程序的
                名称位于底部 [] 中，它调用的组件位于顶部，
                直至达到 TCP/IP。注意，此选项
                可能很耗时，并且在你没有足够
                权限时可能失败。
  -e            显示以太网统计信息。此选项可以与 -s 选项
                结合使用。
  -f            显示外部地址的完全限定
                域名(FQDN)。
  -n            以数字形式显示地址和端口号。
  -o            显示拥有的与每个连接关联的进程 ID。
  -p proto      显示 proto 指定的协议的连接；proto
                可以是下列任何一个: TCP、UDP、TCPv6 或 UDPv6。如果与 -s
                选项一起用来显示每个协议的统计信息，proto 可以是下列任何一个:
                IP、IPv6、ICMP、ICMPv6、TCP、TCPv6、UDP 或 UDPv6。
  -q            显示所有连接、侦听端口和绑定的
                非侦听 TCP 端口。绑定的非侦听端口
                 不一定与活动连接相关联。
  -r            显示路由表。
  -s            显示每个协议的统计信息。默认情况下，
                显示 IP、IPv6、ICMP、ICMPv6、TCP、TCPv6、UDP 和 UDPv6 的统计信息;
                -p 选项可用于指定默认的子网。
  -t            显示当前连接卸载状态。
  -x            显示 NetworkDirect 连接、侦听器和共享
                终结点。
  -y            显示所有连接的 TCP 连接模板。
                无法与其他选项结合使用。
  interval      重新显示选定的统计信息，各个显示间暂停的
                间隔秒数。按 CTRL+C 停止重新显示
                统计信息。如果省略，则 netstat 将打印当前的
                配置信息一次。