tcp 11种状态(tcp的11种状态)

译者序前言第1章 概述11.1 引言11.2 分层11.3 TCP/IP的分层41.4 互联网的地址51.5 域名系统61.6 封装61.7 分用81.8 客户-服务器模型81.9 端口号91.10 标准化过程101.11 RFC101.12 标准的简单服务111.13 互联网121.14 实现121.15 应用编程接口121.16 测试网络131.17 小结13第2章 链路层152.1 引言152.2 以太网和IEEE 802封装152.3 尾部封装172.4 SLIP：串行线路IP172.5 压缩的SLIP182.6 PPP：点对点协议182.7 环回接口202.8 最大传输单元MTU212.9 路径MTU212.10 串行线路吞吐量计算212.11 小结22第3章 IP：网际协议243.1 引言243.2 IP首部243.3 IP路由选择273.4 子网寻址303.5 子网掩码323.6 特殊情况的IP地址333.7 一个子网的例子333.8 ifconfig命令353.9 netstat命令363.10 IP的未来363.11 小结37第4章 ARP：地址解析协议384.1 引言384.2 一个例子384.3 ARP高速缓存404.4 ARP的分组格式404.5 ARP举例414.5.1 一般的例子414.5.2 对不存在主机的ARP请求424.5.3 ARP高速缓存超时设置434.6 ARP代理434.7 免费ARP454.8 arp命令454.9 小结46第5章 RARP：逆地址解析协议475.1 引言475.2 RARP的分组格式475.3 RARP举例475.4 RARP服务器的设计485.4.1 作为用户进程的RARP服务器495.4.2 每个网络有多个RARP服务器495.5 小结49第6章 ICMP：Internet控制报文协议506.1 引言506.2 ICMP报文的类型506.3 ICMP地址掩码请求与应答526.4 ICMP时间戳请求与应答536.4.1 举例546.4.2 另一种方法556.5 ICMP端口不可达差错566.6 ICMP报文的4.4BSD处理596.7 小结60第7章 Ping程序617.1 引言617.2 Ping程序617.2.1 LAN输出627.2.2 WAN输出637.2.3 线路SLIP链接647.2.4 拨号SLIP链路657.3 IP记录路由选项657.3.1 通常的例子667.3.2 异常的输出687.4 IP时间戳选项697.5 小结70第8章 Traceroute程序718.1 引言718.2 Traceroute 程序的操作718.3 局域网输出728.4 广域网输出758.5 IP源站选路选项768.5.1 宽松的源站选路的traceroute程序示例788.5.2 严格的源站选路的traceroute程序示例798.5.3 宽松的源站选路traceroute程序的往返路由808.6 小结81第9章 IP选路839.1 引言839.2 选路的原理849.2.1 简单路由表849.2.2 初始化路由表869.2.3 较复杂的路由表879.2.4 没有到达目的地的路由879.3 ICMP主机与网络不可达差错889.4 转发或不转发899.5 ICMP重定向差错899.5.1 一个例子909.5.2 更多的细节919.6 ICMP路由器发现报文929.6.1 路由器操作939.6.2 主机操作939.6.3 实现939.7 小结94第10章 动态选路协议9510.1 引言9510.2 动态选路9510.3 Unix选路守护程序9610.4 RIP：选路信息协议9610.4.1 报文格式9610.4.2 正常运行9710.4.3 度量9810.4.4 问题9810.4.5 举例9810.4.6 另一个例子10010.5 RIP版本210210.6 OSPF：开放最短路径优先10210.7 BGP：边界网关协议10310.8 CIDR：无类型域间选路10410.9 小结105第11章 UDP：用户数据报协议10711.1 引言10711.2 UDP首部10711.3 UDP检验和10811.3.1 tcpdump输出10911.3.2 一些统计结果10911.4 一个简单的例子11011.5 IP分片11111.6 ICMP不可达差错（需要分片）11311.7 用Traceroute确定路径MTU11411.8 采用UDP的路径MTU发现11611.9 UDP和ARP之间的交互作用11811.10 最大UDP数据报长度11911.11 ICMP源站抑制差错12011.12 UDP服务器的设计12211.12.1 客户IP地址及端口号12211.12.2 目标IP地址12211.12.3 UDP输入队列12211.12.4 限制本地IP地址12411.12.5 限制远端IP地址12511.12.6 每个端口有多个接收者12511.13 小结126第12章 广播和多播12812.1 引言12812.2 广播12912.2.1 受限的广播12912.2.2 指向网络的广播12912.2.3 指向子网的广播12912.2.4 指向所有子网的广播13012.3 广播的例子13012.4 多播13212.4.1 多播组地址13312.4.2 多播组地址到以太网地址的转换13312.4.3 FDDI和令牌环网络中的多播13412.5 小结134第13章 IGMP：Internet组管理协议13613.1 引言13613.2 IGMP报文13613.3 IGMP协议13613.3.1 加入一个多播组13613.3.2 IGMP报告和查询13713.3.3 实现细节13713.3.4 生存时间字段13813.3.5 所有主机组13813.4 一个例子13813.5 小结141第14章 DNS：域名系统14214.1 引言14214.2 DNS基础14214.3 DNS的报文格式14414.3.1 DNS查询报文中的问题部分14614.3.2 DNS响应报文中的资源记录部分14714.4 一个简单的例子14714.5 指针查询15014.5.1 举例15114.5.2 主机名检查15114.6 资源记录15214.7 高速缓存15314.8 用UDP还是用TCP15614.9 另一个例子15614.10 小结157第15章 TFTP：简单文件传送协议15915.1 引言15915.2 协议15915.3 一个例子16015.4 安全性16115.5 小结162第16章 BOOTP: 引导程序协议16316.1 引言16316.2 BOOTP的分组格式16316.3 一个例子16416.4 BOOTP服务器的设计16516.5 BOOTP穿越路由器16716.6 特定厂商信息16716.7 小结168第17章 TCP：传输控制协议17017.1 引言17017.2 TCP的服务17017.3 TCP的首部17117.4 小结173第18章 TCP连接的建立与终止17418.1 引言17418.2 连接的建立与终止17418.2.1 tcpdump的输出17418.2.2 时间系列17518.2.3 建立连接协议17518.2.4 连接终止协议17718.2.5 正常的tcpdump输出17718.3 连接建立的超时17818.3.1 第一次超时时间17818.3.2 服务类型字段17918.4 最大报文段长度17918.5 TCP的半关闭18018.6 TCP的状态变迁图18218.6.1 2MSL等待状态18318.6.2 平静时间的概念18618.6.3 FIN_WAIT_2状态18618.7 复位报文段18618.7.1 到不存在的端口的连接请求18718.7.2 异常终止一个连接18718.7.3 检测半打开连接18818.8 同时打开18918.9 同时关闭19118.10 TCP选项19118.11 TCP服务器的设计19218.11.1 TCP服务器端口号19318.11.2 限定的本地IP地址19418.11.3 限定的远端IP地址19518.11.4 呼入连接请求队列19518.12 小结197第19章 TCP的交互数据流20019.1 引言20019.2 交互式输入20019.3 经受时延的确认20119.4 Nagle算法20319.4.1 关闭Nagle算法20419.4.2 一个例子20519.5 窗口大小通告20719.6 小结208第20章 TCP的成块数据流20920.1 引言20920.2 正常数据流20920.3 滑动窗口21220.4 窗口大小21420.5 PUSH标志21520.6 慢启动21620.7 成块数据的吞吐量21820.7.1 带宽时延乘积22020.7.2 拥塞22020.8 紧急方式22120.9 小结224第21章 TCP的超时与重传22621.1 引言22621.2 超时与重传的简单例子22621.3 往返时间测量22721.4 往返时间RTT的例子22921.4.1 往返时间RTT的测量22921.4.2 RTT估计器的计算23121.4.3 慢启动23321.5 拥塞举例23321.6 拥塞避免算法23521.7 快速重传与快速恢复算法23621.8 拥塞举例（续）23721.9 按每条路由进行度量24021.10 ICMP的差错24021.11 重新分组24321.12 小结243第22章 TCP的坚持定时器24522.1 引言24522.2 一个例子24522.3 糊涂窗口综合症24622.4 小结250第23章 TCP的保活定时器25123.1 引言25123.2 描述25223.3 保活举例25323.3.1 另一端崩溃25323.3.2 另一端崩溃并重新启动25423.3.3 另一端不可达25423.4 小结255第24章 TCP的未来和性能25624.1 引言25624.2 路径MTU发现25624.2.1 一个例子25724.2.2 大分组还是小分组25824.3 长肥管道25924.4 窗口扩大选项26224.5 时间戳选项26324.6 PAWS：防止回绕的序号26524.7 T/TCP：为事务用的TCP扩展26524.8 TCP的性能26724.9 小结268第25章 SNMP：简单网络管理协议27025.1 引言27025.2 协议27025.3 管理信息结构27225.4 对象标识符27425.5 管理信息库介绍27425.6 实例标识27625.6.1 简单变量27625.6.2 表格27625.6.3 字典式排序27725.7 一些简单的例子27725.7.1 简单变量27825.7.2 get-next操作27825.7.3 表格的访问27925.8 管理信息库(续)27925.8.1 system组27925.8.2 interface组28025.8.3 at组28125.8.4 ip组28225.8.5 icmp组28525.8.6 tcp组28525.9 其他一些例子28825.9.1 接口MTU28825.9.2 路由表28825.10 trap29025.11 ASN.1和BER29125.12 SNMPv229225.13 小结292第26章 Telnet和Rlogin：远程登录29326.1 引言29326.2 Rlogin协议29426.2.1 应用进程的启动29526.2.2 流量控制29526.2.3 客户的中断键29626.2.4 窗口大小的改变29626.2.5 服务器到客户的命令29626.2.6 客户到服务器的命令29726.2.7 客户的转义符29826.3 Rlogin的例子29826.3.1 初始的客户-服务器协议29826.3.2 客户中断键29926.4 Telnet协议30226.4.1 NVT ASCII30226.4.2 Telnet命令30226.4.3 选项协商30326.4.4 子选项协商30426.4.5 半双工、一次一字符、一次一行或行方式30426.4.6 同步信号30626.4.7 客户的转义符30626.5 Telnet举例30626.5.1 单字符方式30626.5.2 行方式31026.5.3 一次一行方式(准行方式)31226.5.4 行方式：客户中断键31326.6 小结314第27章 FTP：文件传送协议31627.1 引言31627.2 FTP协议31627.2.1 数据表示31627.2.2 FTP命令31827.2.3 FTP应答31927.2.4 连接管理32027.3 FTP的例子32127.3.1 连接管理：临时数据端口32127.3.2 连接管理：默认数据端口32327.3.3 文本文件传输：NVT ASCII表示还是图像表示32527.3.4 异常中止一个文件的传输：Telnet同步信号32627.3.5 匿名FTP32927.3.6 来自一个未知IP地址的匿名FTP33027.4 小结331第28章 SMTP：简单邮件传送协议33228.1 引言33228.2 SMTP协议33228.2.1 简单例子33228.2.2 SMTP命令33428.2.3 信封、首部和正文33528.2.4 中继代理33528.2.5 NVT ASCII33728.2.6 重试间隔33728.3 SMTP的例子33728.3.1 MX记录：主机非直接连到Internet33728.3.2 MX记录：主机出故障33928.3.3 VRFY和EXPN命令34028.4 SMTP的未来34028.4.1 信封的变化：扩充的SMTP34128.4.2 首部变化：非ASCII字符34228.4.3 正文变化：通用Internet邮件扩充34328.5 小结346第29章 网络文件系统34729.1 引言34729.2 Sun远程过程调用34729.3 XDR：外部数据表示34929.4 端口映射器34929.5 NFS协议35129.5.1 文件句柄35329.5.2 安装协议35329.5.3 NFS过程35429.5.4 UDP还是TCP35529.5.5 TCP上的NFS35529.6 NFS实例35629.6.1 简单的例子：读一个文件35629.6.2 简单的例子：创建一个目录35729.6.3 无状态35829.6.4 例子：服务器崩溃35829.6.5 等幂过程36029.7 第3版的NFS36029.8 小结361第30章 其他的TCP/IP应用程序36330.1 引言36330.2 Finger协议36330.3 Whois协议36430.4 Archie、WAIS、Gopher、Veronica和WWW36630.4.1 Archie36630.4.2 WAIS36630.4.3 Gopher36630.4.4 Veronica36630.4.5 万维网WWW36730.5 X窗口系统36730.5.1 Xscope程序36830.5.2 LBX: 低带宽X37030.6 小结370附录A tcpdump程序371附录B 计算机时钟376附录C sock程序378附录D 部分习题的解答381附录E 配置选项395附录F 可以免费获得的源代码406参考文献409缩略语420

一、端口简介 随着计算机网络技术的发展，原来物理上的接口（如键盘、鼠标、网卡、显示卡等输入/输出接口）已不能满足网络通信的要求，TCP/IP协议作为网络通信的标准协议就解决了这个通信难题。TCP/IP协议集成到操作系统的内核中，这就相当于在操作系统中引入了一种新的输入/输出接口技术，因为在TCP/IP协议中引入了一种称之为"Socket（套接字）"应用程序接口。有了这样一种接口技术，一台计算机就可以通过软件的方式与任何一台具有Socket接口的计算机进行通信。端口在计算机编程上也就是"Socket接口"。有了这些端口后，这些端口又是如何工作呢？例如一台服务器为什么可以同时是Web服务器，也可以是FTP服务器，还可以是邮件服务器等等呢？其中一个很重要的原因是各种服务采用不同的端口分别提供不同的服务，比如：通常TCP/IP协议规定Web采用80号端口，FTP采用21号端口等，而邮件服务器是采用25号端口。这样，通过不同端口，计算机就可以与外界进行互不干扰的通信。据专家们分析，服务器端口数最大可以有65535个，但是实际上常用的端口才几十个，由此可以看出未定义的端口相当多。这是那么多黑客程序都可以采用某种方法，定义出一个特殊的端口来达到入侵的目的的原因所在。为了定义出这个端口，就要依靠某种程序在计算机启动之前自动加载到内存，强行控制计算机打开那个特殊的端口。这个程序就是"后门"程序，这些后门程序就是常说的木马程序。简单的说，这些木马程序在入侵前是先通过某种手段在一台个人计算机中植入一个程序，打开某个（些）特定的端口，俗称"后门"（BackDoor），使这台计算机变成一台开放性极高（用户拥有极高权限）的FTP服务器，然后从后门就可以达到侵入的目的。二、端口的分类端口的分类根据其参考对象不同有不同划分方法，如果从端口的性质来分，通常可以分为以下三类：（1）公认端口（Well KnownPorts）：这类端口也常称之为"常用端口"。这类端口的端口号从0到1024，它们紧密绑定于一些特定的服务。通常这些端口的通信明确表明了某种服务的协议，这种端口是不可再重新定义它的作用对象。例如：80端口实际上总是HTTP通信所使用的，而23号端口则是Telnet服务专用的。这些端口通常不会像木马这样的黑客程序利用。为了使大家对这些常用端口多一些认识，在本章后面将详细把这些端口所对面应的服务进行列表，供各位理解和参考。（2） 注册端口（RegisteredPorts）：端口号从1025到49151。它们松散地绑定于一些服务。也是说有许多服务绑定于这些端口，这些端口同样用于许多其他目的。这些端口多数没有明确的定义服务对象，不同程序可根据实际需要自己定义，如后面要介绍的远程控制软件和木马程序中都会有这些端口的定义的。记住这些常见的程序端口在木马程序的防护和查杀上是非常有必要的。常见木马所使用的端口在后面将有详细的列表。（3） 动态和/或私有端口（Dynamic and/or PrivatePorts）：端口号从49152到65535。理论上，不应把常用服务分配在这些端口上。实际上，有些较为特殊的程序，特别是一些木马程序就非常喜欢用这些端口，因为这些端口常常不被引起注意，容易隐蔽。如果根据所提供的服务方式的不同，端口又可分为"TCP协议端口"和"UDP协议端口"两种。因为计算机之间相互通信一般采用这两种通信协议。前面所介绍的"连接方式"是一种直接与接收方进行的连接，发送信息以后，可以确认信息是否到达，这种方式大多采用TCP协议；另一种是不是直接与接收方进行连接，只管把信息放在网上发出去，而不管信息是否到达，也就是前面所介绍的"无连接方式"。这种方式大多采用UDP协议，IP协议也是一种无连接方式。对应使用以上这两种通信协议的服务所提供的端口，也就分为"TCP协议端口"和"UDP协议端口"。使用TCP协议的常见端口主要有以下几种：（1） FTP：定义了文件传输协议，使用21端口。常说某某计算机开了FTP服务便是启动了文件传输服务。下载文件，上传主页，都要用到FTP服务。（2）Telnet：它是一种用于远程登陆的端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上，通过这种端口可以提供一种基于DOS模式下的通信服务。如以前的BBS是纯字符界面的，支持BBS的服务器将23端口打开，对外提供服务。（3）SMTP：定义了简单邮件传送协议，现在很多邮件服务器都用的是这个协议，用于发送邮件。如常见的免费邮件服务中用的就是这个邮件服务端口，所以在电子邮件设置中常看到有这么SMTP端口设置这个栏，服务器开放的是25号端口。（4）POP3：它是和SMTP对应，POP3用于接收邮件。通常情况下，POP3协议所用的是110端口。也是说，只要你有相应的使用POP3协议的程序（例如Foxmail或Outlook），就可以不以Web方式登陆进邮箱界面，直接用邮件程序就可以收到邮件（如是163邮箱就没有必要先进入网易网站，再进入自己的邮箱来收信）。使用UDP协议端口常见的有：（1）HTTP：这是大家用得最多的协议，它就是常说的"超文本传输协议"。上网浏览网页时，就得在提供网页资源的计算机上打开80号端口以提供服务。常说"WWW服务"、"Web服务器"用的就是这个端口。（2） DNS：用于域名解析服务，这种服务在WindowsNT系统中用得最多的。因特网上的每一台计算机都有一个网络地址与之对应，这个地址是常说的IP地址，它以纯数字+"."的形式表示。然而这却不便记忆，于是出现了域名，访问计算机的时候只需要知道域名，域名和IP地址之间的变换由DNS服务器来完成。DNS用的是53号端口。（3） SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。（4）OICQ：OICQ程序既接受服务，又提供服务，这样两个聊天的人才是平等的。OICQ用的是无连接的协议，也是说它用的是UDP协议。OICQ服务器是使用8000号端口，侦听是否有信息到来，客户端使用4000号端口，向外发送信息。如果上述两个端口正在使用（有很多人同时和几个好友聊天），就顺序往上加。在计算机的6万多个端口，通常把端口号为1024以内的称之为常用端口，这些常用端口所对应的服务通常情况下是固定的。表1所列的都是服务器默认的端口，不允许改变，一般通信过程都主要用到这些端口。表1服务类型默认端口服务类型默认端口Echo7Daytime13FTP21Telnet23SMTP25Time37Whois43DNS53Gopher70Finger79WWW80POP3110NNTP119IRC194另外代理服务器常用以下端口：（1）. HTTP协议代理服务器常用端口号：80/8080/3128/8081/9080（2）. SOCKS代理协议服务器常用端口号：1080（3）. FTP协议代理服务器常用端口号：21（4）. Telnet协议代理服务器常用端口：23三、端口在黑客中的应用像木马之类的黑客程序，就是通过对端口的入侵来实现其目的的。在端口的利用上，黑客程序通常有两种方式，那就是"端口侦听"和"端口扫描"。"端口侦听"与"端口扫描"是黑客攻击和防护中经常要用到的两种端口技术，在黑客攻击中利用它们可以准确地寻找攻击的目标，获取有用信息，在个人及网络防护方面通过这种端口技术的应用可以及时发现黑客的攻击及一些安全漏洞。下面首先简单介绍一下这两种端口技术的异同。"端口侦听"是利用某种程序对目标计算机的端口进行监视，查看目标计算机上有哪能些端口是空闲、可以利用的。通过侦听还可以捕获别人有用的信息，这主要是用在黑客软件中，但对于个人来说也是非常有用的，可以用侦听程序来保护自己的计算机，在自己计算机的选定端口进行监视，这样可以发现并拦截一些黑客的攻击。也可以侦听别人计算机的指定端口，看是否空闲，以便入侵。"端口扫描"（portscanning）是通过连接到目标系统的TCP协议或UDP协议端口，来确定什么服务正在运行，然后获取相应的用户信息。现在有许多人把"端口侦听"与"端口扫描"混为一谈，根本分不清什么样的情况下要用侦听技术，什么样的情况下要用扫描技术。不过，现在的这类软件也似乎对这两种技术有点模糊了，有的干脆把两个功能都集成在一块。"端口侦听"与"端口扫描"有相似之处，也有区别的地方，相似的地方是都可以对目标计算机进行监视，区别的地方是"端口侦听"属于一种被动的过程，等待别人的连接的出现，通过对方的连接才能侦听到需要的信息。在个人应用中，如果在设置了当侦听到有异常连接立即向用户报告这个功能时，就可以有效地侦听黑客的连接企图，及时把驻留在本机上的木马程序清除掉。这个侦听程序一般是安装在目标计算机上。用在黑客中的"端口侦听"通常是黑客程序驻留在服务器端等待服务器端在进行正常活动时捕获黑客需要的信息，然后通过UDP协议无连接方式发出去。而"端口扫描"则是一种主动过程，它是主动对目标计算机的选定端口进行扫描，实时地发现所选定端口的所有活动（特别是对一些网上活动）。扫描程序一般是安装在客户端，但是它与服务器端的连接也主要是通过无连接方式的UDP协议连接进行。在网络中，当信息进行传播的时候，可以利用工具，将网络接口设置在侦听的模式，便可将网络中正在传播的信息截获或者捕获到，从而进行攻击。端口侦听在网络中的任何一个位置模式下都可实施进行，而黑客一般都是利用端口侦听来截取用户口令。四、端口侦听原理以太网（Ethernet）协议的工作方式是将要发送的数据包发往连接在一起的所有计算机。在包头中包括有应该接收数据包的计算机的正确地址，因为只有与数据包中目标地址一致的那台计算机才能接收到信息包。但是当计算机工作在侦听模式下，不管数据包中的目标物理地址是什么，计算机都将可以接收到。当同一网络中的两台计算机通信的时候，源计算机将写有目的计算机地址的数据包直接发向目的计算机，或者当网络中的一台计算机同外界的计算机通信时，源计算机将写有目的计算机IP地址的数据包发向网关。但这种数据包并不能在协议栈的高层直接发送出去，要发送的数据包必须从TCP/IP协议的IP协议层交给网络接口--数据链路层。网络接口不会识别IP地址的，在网络接口中，由IP协议层来的带有IP地址的数据包又增加了一部分以太网的帧头信息。在帧头中，有两个域分别为只有网络接口才能识别的源计算机和目的计算机的物理地址，这是一个48位的地址，这个48位的地址是与IP地址相对应的。换句话说，一个IP地址也会对应一个物理地址。对于作为网关的计算机，由于它连接了多个网络，它也就同时具备有很多个IP地址，在每个网络中它都有一个。而发向网络外的帧中继携带的是网关的物理地址。以太网中填写了物理地址的帧从网络端口中（或者从网关端口中）发送出去，传送到物理的线路上。如果局域网是由一条粗同轴电缆或细同轴电缆连接成的，那么数字信号在电缆上传输信号就能够到达线路上的每一台计算机。再当使用集线器的时候，发送出去的信号到达集线器，由集线器再发向连接在集线器上的每一条线路。这样在物理线路上传输的数字信号也就能到达连接在集线器上的每个计算机了。当数字信号到达一台计算机的网络接口时，正常状态下网络接口对读入数据帧进行检查，如数据帧中携带的物理地址是自己的或者物理地址是广播地址，那么就会将数据帧交给IP协议层软件。对于每个到达网络接口的数据帧都要进行这个过程的。但是当计算机工作在侦听模式下，所有的数据帧都将被交给上层协议软件处理。当连接在同一条电缆或集线器上的计算机被逻辑地分为几个子网的时候，那么要是有一台计算机处于侦听模式，它可以接收到发向与自己不在同一个子网（使用了不同的掩码、IP地址和网关）的计算机的数据包，在同一个物理信道上传输的所有信息都可以被接收到。在UNIX系统上，当拥有超级权限的用户要想使自己所控制的计算机进入侦听模式，只需要向Interface（网络接口）发送I/O控制命令，就可以使计算机设置成侦听模式了。而在Windows9x的系统中则不论用户是否有权限都将可以通过直接运行侦听工具就可以实现。在端口处于侦听时，常常要保存大量的信息（也包含很多的垃圾信息），并将对收集的信息进行大量的整理，这样就会使正在侦听的计算机对其他用户的请求响应变的很慢。同时侦听程序在运行的时候需要消耗大量的处理器时间，如果在这时就详细的分析包中的内容，许多包就会来不及接收而被漏走。所以侦听程序很多时候就会将侦听得到的包存放在文件中等待以后分析。分析侦听到的数据包是很头疼的事情，因为网络中的数据包都非常之复杂。两台计算机之间连续发送和接收数据包，在侦听到的结果中必然会加一些别的计算机交互的数据包。侦听程序将同一TCP协议会话的包整理到一起就相当不容易，如果还期望将用户详细信息整理出来就需要根据协议对包进行大量的分析。现在网络中所使用的协议都是较早前设计的，许多协议的实现都是基于一种非常友好的，通信的双方充分信任的基础。在通常的网络环境之下，用户的信息包括口令都是以明文的方式在网上传输的，因此进行端口侦听从而获得用户信息并不是一件难点事情，只要掌握有初步的TCP/IP协议知识就可以轻松的侦听到想要的信息的。五、端口扫描原理"端口扫描"通常指用同一信息对目标计算机的所有所需扫描的端口进行发送，然后根据返回端口状态来分析目标计算机的端口是否打开、是否可用。"端口扫描"行为的一个重要特征是：在短时期内有很多来自相同的信源地址传向不同的目的地端口的包。对于用端口扫描进行攻击的人来说，攻击者总是可以做到在获得扫描结果的同时，使自己很难被发现或者说很难被逆向跟踪。为了隐藏攻击，攻击者可以慢慢地进行扫描。除非目标系统通常闲着（这样对一个没有listen端口的数据包都会引起管理员的注意），有很大时间间隔的端口扫描是很难被识别的。隐藏源地址的方法是发送大量的欺骗性的端口扫描包（1000个），其中只有一个是从真正的源地址来的。这样，即使全部包（1000）都被察觉，被记录下来，也没有人知道哪个是真正的信源地址。能发现的仅仅是"曾经被扫描过"。也正因为这样那些黑客们才乐此不彼地继续大量使用这种端口扫描技术来达到他们获取目标计算机信息、并进行恶意攻击。通常进行端口扫描的工具目前主要采用的是端口扫描软件，也通称之为"端口扫描器"，端口扫描可以为提供三个用途：（1）识别目标系统上正在运行的TCP协议和UDP协议服务。（2）识别目标系统的操作系统类型（Windows 9x, Windows NT，或UNIX，等）。（3）识别某个应用程序或某个特定服务的版本号。端口扫描器是一种自动检测远程或本地计算机安全性弱点的程序，通过使用扫描器你可不留痕迹的发现远程服务器的各种TCP协议端口的分配及提供的服务，还可以得知它们所使用的软件版本！这就能让间接的了解到远程计算机所存在的安全问题。端口扫描器通过选用远程TCP/IP协议不同的端口的服务，记录目标计算机端口给予的回答的方法，可以搜集到很多关于目标计算机的各种有用信息（比如：是否有端口在侦听？是否允许匿名登陆？是否有可写的FTP目录，是否能用TELNET等。端口扫描器并不是一个直接攻击网络漏洞的程序，它仅仅能帮助发现目标机的某些内在的弱点。一个好的扫描器还能对它得到的数据进行分析，帮助查找目标计算机的漏洞。但它不会提供一个系统的详细步骤。端口扫描器在扫描过程中主要具有以下三个方面的能力：（1） 发现一个计算机或网络的能力；（2） 一旦发现一台计算机，就有发现目标计算机正在运行什么服务的能力；（3） 通过测试目标计算机上的这些服务，发现存在的漏洞的能力。编写扫描器程序必须要很多TCP/IP协议程序编写和C，Perl和或SHELL语言的知识。需要一些Socket编程的背景，一种在开发客户/服务应用程序的方法。六、常用端口在计算机的6万多个端口，通常把端口号为1024以内的称之为常用端口，这些常用端口所对应的服务通常情况下是固定的，所以了解这些常用端口在一定程序上是非常必要的，下表2列出了计算机的常用端口所对应的服务（注：在这列表中各项"="前面的数字为端口号，"="后面的为相应端口服务。）。1=tcpmux（TCP协议 Port Service Multiplexer）401=ups（Uninterruptible PowerSupply）2=compressnet=Management Utility402=genie（Genie Protocol）3=compressnet=Compression Process403=decap5=rje（Remote Job Entry）404=nced7=echo=Echo405=ncld9=discard406=imsp（Interactive Mail Support Protocol）11=systat,Active Users407=timbuktu13=daytime408=prm-sm（Prospero Resource Manager Sys. Man.）17=qotd（Quote of the Day）409=prm-nm（Prospero Resource Manager Node Man.）18=msp（Message Send Protocol）410=decladebug（DECLadebug Remote DebugProtocol）19=Character Generator411=rmt（Remote MT Protocol）20=FTP-data（File Transfer [Default Data]）412=synoptics-trap（TrapConvention Port）21=FTP（File Transfer [Control]）413=smsp22=ssh414=infoseek23=telnet415=bnet24private mail system416=silverplatter25=smtp（Simple Mail Transfer）417=onmux27=nsw-fe（NSW User System FE）418=hyper-g29=msg-icp419=ariel131=msg-auth420=smpte33=Display Support Protocol421=ariel235=private printer server422=ariel337=time423=opc-job-start（IBM Operations Planning and Control Start）38=rap（Route Access Protocol）424=opc-job-track（IBM Operations Planning andControl Track）39=rlp（Resource Location Protocol）425=icad-el（ICAD）41=graphics426=smartsdp42=nameserver（WINS Host Name Server）427=svrloc（Server Location）43=nicname（Who Is）428=ocs_cmu44=mpm-flags（MPM FLAGS Protocol）429=ocs_amu45=mpm（Message Processing Module [recv]）430=utmpsd46=mpm-snd（MPM [default send]）431=utmpcd47=ni-ftp432=iasd48=Digital Audit Daemon433=nnsp49=tacacs（Login Host Protocol （TACACS））434=mobileip-agent50=re-mail-ck（Remote Mail Checking Protocol）435=mobilip-mn51=la-maint（IMP Logical Address Maintenance）436=dna-cml52=xns-time（XNS Time Protocol）437=comscm53=Domain Name Server438=dsfgw54=xns-ch（XNS Clearinghouse）439=dasp（dasp Thomas Obermair）55=isi-gl（ISI Graphics Language）440=sgcp56=xns-auth（XNS Authentication）441=decvms-sysmgt57= private terminal access442=cvc_hostd58=xns-mail（XNS Mail）443=https（https Mcom）59=private file service444=snpp（Simple Network Paging Protocol）61=ni-mail（NI MAIL）445=microsoft-ds62=acas（ACA Services）446=ddm-rdb63=whois+whois+447=ddm-dfm64=covia（Communications Integrator （CI））448=ddm-byte65=tacacs-ds（TACACS-Database Service）449=as-servermap66=sql*net（Oracle SQL*NET）450=tserver67=bootps（Bootstrap Protocol Server）451=sfs-smp-net（Cray Network Semaphoreserver）68=bootpc（Bootstrap Protocol Client）452=sfs-config（Cray SFS config server）69=tftp（Trivial File Transfer）453=creativeserver70=gopher454=contentserver71=netrjs-1,Remote Job Service455=creativepartnr72=netrjs-2,Remote Job Service456=macon-tcp73=netrjs-3,Remote Job Service457=scohelp74=netrjs-4,Remote Job Service458=appleqtc（apple quick time）75=private dial out service459=ampr-rcmd76=deos（Distributed External Object Store）460=skronk77=private RJE service461=datasurfsrv78=vettcp462=datasurfsrvsec79=finger463=alpes80=http（World Wide Web HTTP）464=kpasswd81=hosts2-ns（HOSTS2 Name Server）465=ssmtp82=xfer（XFER Utility）466=digital-vrc83=mit-ml-dev（MIT ML Device）467=mylex-mapd84=ctf（Common Trace Facility）468=photuris85=mit-ml-dev（MIT ML Device）469=rcp（Radio Control Protocol）86=mfcobol（Micro Focus Cobol）470=scx-proxy&nbs参考资料：http://callingcard.dyndsl.com/cgi-bin/topic.cgi?forum=14&topic=78

自己看 计算机网络的应用计算机网络在资源共享和信息交换方面所具有的功能，是其它系统所不能替代的。计算机网络所具有的高可靠性、高性能价格比和易扩充性等优点，使得它在工 业、农业、交通运输、邮电通信、文化教育、商业、国防以及科学研究等各个领域、各个行业获得了越来越广泛的应用。我国有关部门也已制订了"金桥"、"金关 "和"金卡"三大工程，以及其它的一些金字号工程，这些工程都是以计算机网络为基础设施，为促使国民经济早日实现信息化的主干工程，也是计算机网络的具体 应用。计算机网络的应用范围实在太广泛，本节仅能涉及一些带有普遍意义和典型意义的应用领域。（1）办公自动化OA（Office Automation）办公自动化系统，按计算机系统结构来看是一个计算机网络，每个办公室相当于一个工作站。它集计算机技术、数据库、局域网、远距离通信技术以及人工智 能、声音、图像、文字处理技术等综合应用技术之大成，是一种全新的信息处理方式。办公自动化系统的核心是通信，其所提供的通信手段主要为数据/声音综合服 务、可视会议服务和电子邮件服务。（2）电子数据交换EDI（Electronic Data Interchange）电子数据交换，是将贸易、运输、保险、银行、海关等行业信息用一种国际公认的标准格式，通过计算机网络通信，实现各企业之间的数据交换，并完成以贸易为中心的业务全过程。EDI在发达国家应用已很广泛，我国的"金关"工程就是以EDI作为通信平台的。（3）远程交换（Telecommuting）远程交换是一种在线服务（Online Serving）系统，原指在工作人员与其办公室之间的计算机通信形式，按通俗的说法即为家庭办公。一个公司内本部与子公司办公室之间也可通过远程交换系统，实现分布式办公系统。远程交换的作用也不仅仅是工作场地的转移，它大大加强了企业的活力与快速反应能力。近年来各大企业的本部，纷纷采用一种被之为"虚拟办公室"（Virtual Office）的技术，创造出一种全新的商业环境与空间。远程交换技术的发展，对世界的整个经济运作规则产生了巨大的影响。（4）远程教育（Distance Education）远程教育是一种利用在线服务系统，开展学历或非学历教育的全新的教学模式。远程教育几乎可以提供大学中所有的课程，学员们通过远程教育，同样可得到正规大学从学士到博士的所有学位。这种教育方式，对于已从事工作而仍想完成高学位的人士特别有吸引力。远程教育的基础设施是电子大学网络EUN（Electronic University Network）。EUN的主要作用是向学员提供课程软件及主机系统的使用，支持学员完成在线课程，并负责行政管理、协作合同等。这里所指的软件除系统软 件之外，包括CAI课件，即计算机辅助教学（Computer Aided Instruction）软件。CAI课件一般采用对话和引导式的方式指导学生学习发现学生错误还具有回溯功能，从本质上解决了学生学习中的困难。（5）电子银行电子银行也是一种在线服务系统，是一种由银行提供的基于计算机和计算机网络的新型金融服务系统。电子银行的功能包括：金融交易卡服务、自动存取款作 业、销售点自动转帐服务、电子汇款与清算等，其核心为金融交易卡服务。金融交易卡的诞生，标志了人类交换方式从物物交换、货币交换到信息交换的又一次飞 跃。围绕金融交易卡服务，产生了自动存取款服务，自动取款机（CD）及自动存取款机（ATM）也应运而生。自动取款机与自动存取款机大多采用联网方式工 作，现已由原来的一行联网发展到多行联网，形成覆盖整个城市、地区，甚至全国的网络，全球性国际金融网络也正在建设之中。电子汇款与清算系统可以提供客户转帐、银行转帐、外币兑换、托收、押汇信用证、行间证券交易、市场查证、借贷通知书、财务报表、资产负债表、资金调拨 及清算处理等金融通信服务。由于大型零售商店等消费场所采用了终端收款机（POS），从而使商场内部的资金即时清算成为现实。销售点的电子资金转帐是 POS与银行计算机系统联网而成的。当前电子银行服务又出现了智能卡（IC）。IC卡内装有微处理器、存储器及输入输出接口，实际上是一台不带电源的微型电子计算机。由于采用IC卡，持卡人的安全性和方便性大大提高了，（6）电子公告板系统BBS（Bulletin Board System）电子公告板是一种发布并交换信息的在线服务系统。BBS可以使更多的用户通过电话线以简单的终端形式实现互联，从而得到廉价的丰富信息，并为其会员提供网上交谈、发布消息、讨论问题、传送文件、学习交流和游戏等的机会和空间。（7）证券及期货交易证券及期货交易是由于其获利巨大、风险巨大，且行情变化迅速，投资者对信息的依赖格外显得重要。金融业通过在线服务计算机网络提供证券市场分析、预 测、金融管理、投资计划等需要大量计算工作的服务，提供在线股票经纪人服务和在线数据库服务（包括最新股价数据库、历史股价数据库、股指数据库以及有关新 闻、文章、股评等）。（8）广播分组交换广播分组交换实际上是由一种无线广播与在线系统结合的特殊服务，该系统使用户在任何地点都可使用在线服务系统。广播分组交换可提供电子邮件、新闻、文 件等传送服务，无线广播与在线系统通过调制解调器，再通过电话局可以结合在一起。移动式电话也属于广播系统。（9）校园网（Campus Network）校园网是在大学校园区内用以完成大中型计算机资源及其它网内资源共享的通信网络。一些发达国家已将校园网确定为信息高速公路的主要分支。无论在国内还 是国外，校园网的存在与否，是衡量该院校学术水平与管理水平的重要标志，也是提高学校教学、科研水平不可或缺的重要支撑环节。共享资源是校园网最基本的应用，人们通过网络更有效地共享各种软、硬件及信息资源，为众多的科研人员提供一种崭新的合作环境。校园网可以提供异型机联网的 公共计算环境、海量的用户文件存储空间、昂贵的打印输出设备、能方便获取的图文并茂的电子图书信息，以及为各级行政人员服务的行政信息管理系统和为一般用 户服务的电子邮件系统。（10）信息高速公路如同现代信息高速公路的结构一样，信息高速公司也分为主干、分支及树叶。图像、声音、文字转化为数字信号在光纤主干线上传送，由交换技术再送到电话线或电缆分支线上，最终送到具体的用户"树叶"。主干部分由光纤及其附属设备组成，是信息高速公路的骨架。我国政府也十分重视信息化事业，为了促进国家经济信息化，提出个"金桥"工程--国家公用经济信息网工程、"金关"工程--外贸专用网工程、"金卡" 工程--电子货币工程。这些工程是规模宏大的系统工程，其中的"金桥工程"是国民经济的基础设施，也是其它"金"字系列工程的基础。“金桥”工程包含信息源、信息通道和信息处理三个组成部分，通过卫星网与地面光纤网开发，并利用国家及各部委、大中型企业的信息资源为经济建设服务。 “金卡”工程是在金桥网上运行的重要业务系统之一，主要包括电子银行及信用卡等内容。“金卡”工程又称为无纸化贸易工程，其主要实现手段为EDI，它以网 络通信和计算机管理系统为支撑，以标准化的电子数据交换替代了传统的纸面贸易文件和单证。其它的一些“金”字系列工程，如“金税”工程、“金智”工程、 “金盾”工程等亦在筹划与运作之中。这些重大信息工程的全面实施，在国内外引起了强烈反响，开创了我国信息化建设事业的新纪元。（11）企业网络集散系统和计算机集成制造系统是两种典型的企业网络系统。集散系统实质上是一种分散型自动化系统，又称做以微处理机为基础的分散综合自动化系统。集散系统具有分散监控和集中综合管理两方面的特征，而更将"集 "字放在首位，更注重于全系统信息的综合管理。80年代以来，集散系统逐渐取代常规仪表，成为工业自动化的主流。工业自动化不仅体现在工业现场，也体现在 企业事务行政管理上。集散系统的发展及工业自动化的需求，导致了一个更庞大、更完善的计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）的诞生。集散系统一般分为三级：过程级、监控级和管理信息级。集散系统是将分散于现场的以微机为基础的过程监测单元、过程控制单元、图文操作站及主机（上位 机）集成在一起的系统。它采用了局域网技术，将多个过程监控、操作站和上位机互连在一起，使通信功能增强，信息传输速度加快，吞吐量加大，为信息的综合管 理提供了基础。因为CIMS具有提高生产率、缩短生产周期等一系列极具吸引力的优点，所以已经成为未来工厂自动化的方向。（12）智能大厦和结构化综合布线系统智能大厦（Intelligent Building）是近十年来新兴的高技术建筑形式，它集计算机技术、通信技术、人类工程学、楼宇控制、楼宇设施管理为一体，使大楼具有高度的适应性（柔 性），以适应各种不同环境与不同客户的需要。智能大厦是以信息技术为主要支撑的，这也是其具有"智能"之名称的由来。有人认为具有三A的大厦，可视为智能 大厦。所谓三A就是CA（通信自动化）、OA（办公自动化）和BA（楼宇自动化）。概括起来，可以认为智能大厦除有传统大厦功能之外，主要必须具备下列基 本构成要素：高舒适的工程环境、高效率的管理信息系统和办公自动化系统、先进的计算机网络和远距离通信网络及楼宇自动化。智能大厦及计算机网络的信息基础设施是结构化综合布线系统SCS（Structure Cabling System）。在建设计算机网络系统时，布线系统是整个计算机网络系统设计中不可分割的一部分，它关系到日后网络的性能、投资效益、实际使用效果以及日 常维护工作。结构化布线系统是指在一个楼宇或楼群中的通信传输网络能连接所有的话音、数字设备，并将它们与交换系统相连，构成一个统一、开放的结构化布线 系统。在综合布线系统中，设备的增减、工位的变动，仅需通过跳线简单插拔即可，而不必变动布线本身，从而大大方便了管理、使用和维护。网络的分类按照网络的类型特征，对网络进行分类是了解网络、学习网络技术的重要基础之一。从不同的角度对网络分类则有不同的分类方法。常见的分类方法有以下几种：1、按分布地理范围分类按分布地理范围分类，计算机网络可以分为广域网、局域网和城域网三种。广域网（Wide Area Network，简称WAN）又称远程网，其分布范围可达数百公里乃至更远，可以覆盖一个地区，一个国家，更至全世界。局域网（Local Area Network，简称LAN）是将小区域内的计算机及各种通信设备互连在一起的网络，其分布范围局限在一个办公室、一个建筑物或一个企业内。城域网（Metropolitan Area Network，简称MAN）的分布范围介于局域网与广域网之间，其目的是在一个较大的地理区域内提供数据、声音和图像的传输。2、按交换方式分类按网络的交换方式分类，计算机网络可以分为电路交换网，报文交换网和分组交换网三种。电路交换（Circuit Switching）方式类似于传统的电话交换方式，用户在开始通信之前，必须申请建立一条从发送端到接收端的物理通道，并且在双方通信期间始终占用该信道。报文交换（Message Switching）方式的数据单元是要发送一个完整报文，其长度不受限制。报文交换采用存储转发原理，这点像古代的邮政通信，邮件由途中的驿站逐个存储 转发一样。每个报文中含有目的地址，每个用户节点要为途径的报文选择适当的路径，使其能最终达到目的端。分组交换（Packet Switching）方式也称包交换方式，1969年首次在ARPANET上使用，现在人们都公认ARPANET是分组交换网之父，并将分组交换网的出现 作为计算机网络新时代的开始。采用分组交换方式通信前，发送端先将数据划分为一个个等长的单位（即分组），这些分组逐个由各中间节点采用存储转发方式进行 传输，最终达到目的端。由于分组长度有限，可以在中间节点机的内存中进行存储处理，其转发速度可大大提高。3、按拓扑结构分类按拓扑结构分类，计算机网络可分为星形网、总线网、环形网、树型网和网形网。星形网是最早采用的拓扑结构形式，其每个站点都通过连接电缆与主控机相联，相关站点之间的通信都由主控机进行，所以要求主控机有很高的可靠性，这种结构是一种集中控制方式。环形网中各工作站依次相互连接组成一个闭合的环形，信息可以沿着环形线路单向（或双向）传输，由目的站点接收。环形网适合那些数据不需要在中心主控机上集中处理而主要在各站点进行处理的情况。总线结构网中各个工作站通过一条总线连接，信息可以沿着两个不同的方向由一个站点传向另一个站点，是目前局域网中普遍采用的一种网络拓扑结构情形。除了以上分类方法以外，还可按所采用的传输媒体分为双绞线网，同轴电缆网、光纤网、无线网；按信道的带宽分为窄带网和宽带网；按不同用户分为科研网、教育网、商业网和企业网等。计算机网络的拓扑结构和传输媒体1、网络的拓扑结构“拓扑”"这个名词是从几何学中借用来的。网络拓扑是指网络形状，或者是它在物理上的连通性。下面介绍几种最为主要的网络拓扑结构。（1）星形拓扑星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成，如图 7.5所示。中央节点执行集中工通信控制策略，因此中央节点相当复杂，而各个站点的通信处理负担都很小。星形网采用的交换方式有电路交换和报文交换，尤以 电路交换方式更为普遍。这种结构一旦建立通道连接，就可以无延迟地在连通的两个站点之间传送数据。目前流行的专用交换机 PBX（ Private Branch eXchange）就是星形拓扑结构的典型实例。星形拓扑结构有以下优点：① 控制简单。在星形网络中，任何一个站点只和中央节点相连接，因而媒体访问控制方法很简单，致使访问协议也十分简单。② 故障诊断和隔离容易。在星形网络中，中央节点对网络连接线路可以逐一地隔离开来进行故障检测和定位，单个连节点的故障只影响一个设备，不会影响整个网络。③ 方便服务。中央节点可方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。星形拓扑结构的缺点：① 电缆长度和安装工作量相当可观。因为每个站点都要和中央节点直接连接，需要耗费大量的电缆、安装、维护的工作量也剧增。② 中央节点的负担较重，易形成瓶颈。一旦发生故障，则全网受影响，因而对中央节点的可靠性和冗余度方面的要求很高。③ 各站点的分布处理能力较低。星形拓扑结构广泛应用于网络智能集中于某个中央站点的场合。从目前的趋势看，计算机的发展已从集中的主机系统发展到大量功能很强的微型机和工作站，在这种形势下，传统的星形拓扑使用会有所减少。（2）总线拓扑总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上，该公共传输媒体即称为总线。任何一个站发送的信号都沿着传输媒体传播，而且能被所有的其它站点所接收。总线拓扑结构见图 7.6所示。因为所有站点共享一条公用的通信信道，所以一次只能有一个设备传输信号。通常采用分布式控制策略来确定哪个站点可以发送。发送时，发送站将报文分成分 组，然后逐个依次发送这些分组，有时还要与其它站来的分组交替地在传输媒体上传输。当分组经过各站时，其中的目的站会识别到分组所携带的目的地址，然后复 制下这些分组的内容。总线拓扑结构的优点：① 总线结构所需要的电缆数量少。② 总线结构简单，又无源工作，有较高的可靠性。③ 易于扩充，增加和减少用户比较方便。总线拓扑结构的缺点：① 总线传输距离有限，通信范围受限制。② 故障诊断和隔离比较困难。③ 分布式协议不能保证信息的及时传输。④ 不具有实时功能，站点必须是智能的，要有媒体访问控制功能，从而增加了站点的硬件和软件开销。（3）环形拓扑环形拓扑网络由站点和连接站点的链路组成一个闭合环，如图 7.7所示，每个站点能够接收从一链路传来的数据，并以同样的速率串行地把该数据沿环送到另一链路上。这种链路可以是单向的，也可以是双向的。数据以分组形式发送，如果环上 A站希望发送一个报文到 C站，就先要把报文分成若干个分组，每个分组除了数据还要加上某些控制信息，其中包括 C站的地址。 A站依次把每个分组送到环上，开始沿环传输， C站识别到带有它自己地址的分组时，便将其中的数据复制下来。由于多个设备连接在一个环上，因此需要用分布式控制策略来进行控制。环形拓扑结构的优点：① 电缆的长度短。环形拓扑结构的网络所需的电缆长度和总线拓扑网络相似，但比起星形拓扑结构的网络要短得多。② 减少或增加工作站时，仅需简单的连接操作。③ 可使用光纤。光纤的传输速度率很高，十分适合于环形拓扑的单向传输。环形拓扑结构的缺点：① 节点的故障会引起全网络的故障。这是因为环上的数据传输要通过接在环上的每一个节点，一旦环中某个节点发生故障就会引起全网络的故障。② 故障检测困难。这与总线拓扑结构相似，因为不是集中控制，故障检测需要在网上各个节点进行，因此故障检测就较为困难。③ 环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传送的方式，在负载很轻时，信道利用率相对来说比较低。总的来说，不管局域网或广域网，网络的拓扑选择，需要考虑诸多因素，网络要既利于安装，又有利于扩展，网络的可靠性也是要考虑的重要因素，以外网络拓扑结构的选择还会影响传输媒体的选择和媒体访问控制方法的确定。2、传输媒体传输媒体是通信网中发送方和接收方之间的物理通路，计算机网络中采用的传输媒体可以分为有线和无线两大类。双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线传输媒体，无线电通信、微波通信、红外线通信以及激光通信的信息载体都属于无线传输媒体。传输媒体的特性对网络数据通信质量有很大的影响，这些特性是：① 物理特性，说明传输媒体的特征。② 传输特征，包括信号形式、调制技术、传输速度及频带宽度等内容。③ 连通性，采用点到点连接还是多点连接。④ 地域范围，网上各点间的最大距离。⑤ 抗干扰性，防止噪声、电磁干扰对数据传输影响的能力。⑥ 相对价格，以元件、安装和维护的价格为基础。以下分别介绍其中最为常用的传输媒体的特性。（1）双绞线由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成，线对扭在一起可以减少相互间的辐射电磁干扰。双绞线是最常用的传输媒体，早就用于电话通信中的模拟信号传输，也 可用于数字信号的传输。双绞线一般是铜质的，能提供良好的传导率。双绞线既可用于传输模拟信号，也可用于传输数字信号。对于模拟信号来说，大约每 5 -6km需要一个放大器；对于数字信号来说，每 2 -3km使用一个中继器。双绞线也可用于局域网，如 10BASE-T和 100BASE-T总线，可分别提供 10Mbit/s和 100Mbit/s的数据传输速率。通常将多对双绞线封装于一个绝缘套里组成双绞线电缆，局域网中常用的 3类双绞线和 5类双绞线，均由 4对双绞线组成，其中 3类双绞线常用于 10BASE-T总线局域网， 5类双绞线常用于 100BASE-T总线局域网。双绞线普遍话用于点到点的连接，双绞线可以很容易地在 15km或更大范围内提供数据传输。局域网的双绞线主要用于一个建筑物或几个建筑物间的通信，但在 10Mbit/s和 100Mbit/s传输速率的 10BASE-T和 100BASE-T的总线传输距离都不超过 100m。双绞线的抗干扰性能不如同轴电缆，但价格比同轴电缆要便宜。（2）同轴电缆同轴电缆也像双绞线一样由一对导体组成，但它们是按 "同轴 "的形式构成线对，其最里层是内芯，向外依次为绝缘层、屏蔽层，最外则是起保护作用的塑料外套，内芯和屏蔽层构成一对导体。同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。基带同轴电缆又可以分为粗缆和细缆两种，都用于直接传送数字信号；宽带同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输，也可用于不使用频分多路复用的高速数据通信和模拟信号的传输，闭路电视所使用的 CATV电缆就是宽带同轴电缆。同轴电缆适用于点到点连接和多点连接，基带电缆每段可支持几百台设备，在大系统中还可以用转接器将各段连接起来；宽带同轴电缆可支持数千台设备，但在高数据传输速率（ 50Mbit/s）下使用宽带电缆时，设备数目限制在 20-30台。同轴电缆的传输距离取决于传输信号的形式和传输的速率，典型基带电缆的电大距离限制在几公里。在相同速率条件下，粗缆传输距离较细缆长。同轴电缆的抗干扰性能比双绞线好，但在价格上较双绞线贵，但比光纤要便宜。（3）光纤光纤是光纤纤维的简称，它由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成。相对于金属导线来说具有重量轻、线径细的特点。用光纤传输信号时，在发送端先要将电信号转换成光信号，而在接收端要由光检测器还原成电信号。光纤在计算机网络中普遍采用点到点连接，从地域范围来看可以在 6 -8km的距离内不用中继器传输，因此光纤适合于在几个建筑物之间通过点到点的链路连接局域网。由于光纤具有不受电磁干扰和噪音影响的独有特征，适宜在长 距离内保持高速数据传输率，而且能提供很好的安全性。网络除了有线媒体以外，还可以通过无线传输媒体进行无线传输，目前常用的技术有无线电波、微波、红外线和激光。随着便携式计算机的出现和普及，以及在军事、野外等特殊场合下移动产品的通信联网需要，促进了无线通信网络的发展，出现了无线网络产品。计算机网络的协议及其作用两个计算机间通信时对传输信息内容的理解、信息表示形式以及各种情况下的应答信号都必需进行一个共同的约定，我们称为协议（ Protocol）。一般来说，协议要由如下三个要素组成：（1）语义（ Semantics）。涉及用于协调和差错处理的控制信息。（2）语法（ Syntax）。涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。（3）定时（ Timing）。涉及速度匹配和排序等。协议本质上无非是一种网上交流的约定，由于联网的计算机类型可以各不相同，各自使用的操作系统和应用软件也不尽相同，为了保持彼此之间实现信息交换和资源共享，它们必须具有共同的语言，交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵行某种互相都能够接受的规则。目前，全球最大的网络是因特网（ Internet），它所采用的网络协议是 TCP/IP协议。它是因特网的核心技术。 TCP/IP协议，具体的说就是传输控制协议（ Transmission Control Protocol，即 TCP）和网际协议（ Internet Protocol，即 IP）。其中 TCP协议用于负责网上信息的正确传输，而 IP协议则是负责将信息从一处传输到另一处。TCP/IP协议本质上是一种采用分组交换技术的协议。其基本思想是把信息分割成一个个不超过一定大小的信息包来传送。目的是：一方面可以避免单个用户长时间地占用网络线路；另一方面，可以在传输出错时不必重新传送全部信息，只需重传出错的信息包就行了。TCP/IP协议组织信息传输的方式是一种 4层的协议方式。下表是一种简化了的层次模型：应用层 Telnet、FTP和e-mail等传输层 TCP和UDP网络层 IP、ICMP和IGMP网络接口层 设备驱动程序及接口卡模型中，最底层为 TCP/IP的实现基础，主要用于访问具体局域网，如以大网等。中间两层为 TCP/IP协议，其中的 UDP为一种建立在 IP协议基础上的用户数据协议（ User Data gram Protocol，即 UDP）。最上层为建立在 TCP/IP协议基础上的一些服务： TELNET（远程登录），允许某个用户登录到网上的其它计算机上（要求用户必须拥有该机帐号），然后像使用自己的计算机一样使用远端计算机： FTP（ File Transfer Protocol，文件传输协议），允许用户在网上计算机之间传送程序或文件； SMTP（ Simple Message Transfer Protocol，简单邮件传送协议），允许网上计算机之间互通信函； DNS（ Domain Name Service，域名服务协议），用于将域名地址转换成 IP地址等。因特网（Internet）及其应用因特网概述因特网（ Internet）是一个建立在网络互连基础上的最大的、开放的全球性网络。因特网拥有数千万台计算机和上亿个用户，是全球信息资源的超大型集合体。所有 采用 TCP/IP协议的计算机都可以加入因特网，实现信息共享和互相通信。与传统的书籍、报刊、广播、电视等传播媒体相比，因特网使用更方便，查阅更快捷，内 容更丰富。今天，因特网已在世界范围内得到了广泛的普及与应用，并正在迅速地改变人们的工作方式和生活方式。因特网起源于 20世纪 60年代中期由美国国防部高级研究计划局（ ARPA）资助的 ARPANET，此后提出的 TCP/IP协议为因特网的发展奠定了基础。 1986年美国国家科学基金会（ NSF）的 NSFNET加入了因特网主干网，由此推动了因特网的发展。但是，因特网的真正飞跃发展应该归功于 20世纪 90年代的商业化应用。此后，世界各地无数的企业和个人纷纷加入，终于发展演变成今天成熟的因特网。 我国正式接入因特网是在 1994年 4月，当时为了发展国际科研合作的需要，中国科学院高能物理研究所和北京化工大学开通了到美国的因特网专
1．电路交换技术 电路交换技术的典型代表:公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）基本特点:采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。优点：①由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。②通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。③双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。④电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。⑤电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。缺点：①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。②电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。③电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。2．报文交换技术报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元，由于报文长度差异很大，长报文可能导致很大的时延，并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难，为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的，节点需要分配不同大小的缓冲区，否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些，分组交换是在报文交换的基础上，将报文分割成分组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而得到广泛的应用。优点：①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。②由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态。这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。③通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。缺点：①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等

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