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TCP/IP协议_君子以阅川的博客

4 人参与  2022年02月15日 10:52  分类 : 《休闲阅读》  评论

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协议,端口

  • TCP/IP协议
  • Telnet协议
  • SSH协议
  • 端口
    • 寄存器

TCP/IP协议

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际协议)是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。
TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议,而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇, 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性,所以被称为TCP/IP协议


TCP/IP协议在一定程度上参考了OSI的体系结构。OSI模型共有七层,从下到上分别是物理层数据链路层网络层运输层会话层表示层应用层。在TCP/IP协议中,它们被简化为了四个层次

1)应用层:应用层是TCP/IP协议的第一层,是直接为应用进程提供服务的。
(1)对不同种类的应用程序它们会根据自己的需要来使用应用层的不同协议,邮件传输应用使用了SMTP协议、万维网应用使用了HTTP协议、远程登录服务应用使用了有TELNET协议。
(2)应用层还能加密、解密、格式化数据。
(3)应用层可以建立或解除与其他节点的联系,这样可以充分节省网络资源。


2)运输层:作为TCP/IP协议的第二层,运输层在整个TCP/IP协议中起到了中流砥柱的作用。且在运输层中,TCP和UDP也同样起到了中流砥柱的作用。


3)网络层:网络层在TCP/IP协议中的位于第三层。在TCP/IP协议中网络层可以进行网络连接的建立和终止以及IP地址的寻找等功能。


4)网络接口层:在TCP/IP协议中,网络接口层位于第四层。由于网络接口层兼并了物理层和数据链路层所以,网络接口层既是传输数据的物理媒介,也可以为网络层提供一条准确无误的线路。

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Telnet协议

Telnet协议是TCP/IP协议族中的一员,是Internet远程登录服务的标准协议和主要方式。它为用户提供了在本地计算机上完成远程主机工作的能力。在终端使用者的电脑上使用telnet程序,用它连接到服务器。终端使用者可以在telnet程序中输入命令,这些命令会在服务器上运行,就像直接在服务器的控制台上输入一样。可以在本地就能控制服务器。要开始一个telnet会话,必须输入用户名和密码来登录服务器。Telnet是常用的远程控制Web服务器的方法。

基本内容

Telnet是位于OSI模型的第7层—应用层上的一种协议,是一个通过创建虚拟终端提供连接到远程主机终端仿真的TCP/IP协议。这一协议需要通过用户名和口令进行认证,是Internet远程登陆服务的标准协议。应用Telnet‎协议能够把本地用户所使用的计算机变成远程主机系统的一个终端。它提供了三种基本服务:
1)Telnet定义一个网络虚拟终端为远程系统提供一个标准接口。客户机程序不必详细了解远程系统,他们只需构造使用标准接口的程序;
2)Telnet包括一个允许客户机和服务器协商选项的机制,而且它还提供一组标准选项; .
3)Telnet对称处理连接的两端,即Telnet不强迫客户机从键盘输入,也不强迫客户机在屏幕上显示输出。

数据流向

数据信息被用户从本地键盘键入并通过操作系统传到客户机程序客户机程序将其处理后返回操作系统,并由操作系统经过网络传送到远程机器远程操作系统将所接收数据传给服务器程序,并经服务器程序再次处理后返回到操作系统上的伪终端入口点,最后,远程操作系统将数据传送到用户正在运行的应用程序,这便是一次完整的输入过程;输出将按照同一通路从服务器传送到客户机。 因为每一次的输入和输出,计算机将切换进程环境好几次,这个开销是很昂贵的。还好用户的键入速率并不算高,这个缺点我们仍然能够接受。

输入:键盘键入–>客户机程序–>操作系统–>远程机器–>服务器程序–>操作系统–>应用程序

输出:同一通路从服务器传送到客户机

SSH协议

SSH 为 (Secure Shell) 的缩写,由 IETF 的网络小组(Network Working Group)所制定;SSH 为建立在应用层基础上的安全协议。SSH 是较可靠,专为远程登录会话和其他网络服务提供安全性的协议。利用 SSH 协议可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。SSH最初是UNIX系统上的一个程序,后来又迅速扩展到其他操作平台。SSH在正确使用时可弥补网络中的漏洞。


传统的网络服务程序,如:ftp、pop和telnet在本质上都是不安全的,因为它们在网络上用明文传送口令和数据,别有用心的人非常容易就可以截获这些口令和数据。而且,这些服务程序的安全验证方式也是有其弱点的, 就是很容易受到“中间人”(man-in-the-middle)这种方式的攻击。所谓“中间人”的攻击方式, 就是“中间人”冒充真正的服务器接收你传给服务器的数据,然后再冒充你把数据传给真正的服务器。服务器和你之间的数据传送被“中间人”一转手做了手脚之后,就会出现很严重的问题。通过使用SSH,你可以把所有传输的数据进行加密,这样"中间人"这种攻击方式就不可能实现了,而且也能够防止DNS欺骗和IP欺骗。使用SSH,还有一个额外的好处就是传输的数据是经过压缩的,所以可以加快传输的速度。SSH有很多功能,它既可以代替Telnet,又可以为FTP、PoP、甚至为PPP提供一个安全的"通道"


验证
从客户端来看,SSH提供两种级别的安全验证。

第一种级别(基于口令的安全验证)

只要你知道自己帐号和口令,就可以登录到远程主机。所有传输的数据都会被加密,但是不能保证你正在连接的服务器就是你想连接的服务器。可能会有别的服务器在冒充真正的服务器,也就是受到“中间人”这种方式的攻击。

第二种级别(基于密匙的安全验证)

需要依靠密匙,也就是你必须为自己创建一对密匙,并把公用密匙放在需要访问的服务器上。如果你要连接到SSH服务器上,客户端软件就会向服务器发出请求,请求用你的密匙进行安全验证。服务器收到请求之后,先在该服务器上你的主目录下寻找你的公用密匙,然后把它和你发送过来的公用密匙进行比较。如果两个密匙一致,服务器就用公用密匙加密“质询”(challenge)并把它发送给客户端软件。客户端软件收到“质询”之后就可以用你的私人密匙解密再把它发送给服务器。
用这种方式,你必须知道自己密匙的口令。但是,与第一种级别相比,第二种级别不需要在网络上传送口令。
第二种级别不仅加密所有传送的数据,而且“中间人”这种攻击方式也是不可能的(因为他没有你的私人密匙)。但是整个登录的过程可能需要10秒
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端口

端口是指接口电路中的一些寄存器,这些寄存器分别用来存放数据信息、控制信息和状态信息,相应的端口分别称为数据端口、控制端口和状态端口。可以认为是设备与外界通讯交流的出口。端口可分为虚拟端口物理端口
虚拟端口指计算机内部或交换机路由器内的端口,不可见。例如计算机中的80端口、21端口、23端口等。
物理端口又称为接口,是可见端口,计算机背板的RJ45网口,交换机路由器集线器等RJ45端口。电话使用RJ11插口也属于物理端口的范畴


电脑运行的系统程序,其实就像一个闭合的圆圈,但是电脑是为人服务的,他需要接受一些指令,并且要按照指令调整系统功能来工作,于是系统程序设计者,就把这个圆圈截成好多段,这些线段接口就叫端口(通俗讲是断口,就是中断),系统运行到这些端口时,一看端口是否打开或关闭,如果关闭,就是绳子接通了,系统往下运行,如果端口是打开的,系统就得到命令,有外部数据输入,接受外部数据并执行

数据包的接收和发送是根据目的主机的ip来识别的,但是主机接收经过互联网路由选择并传输的数据包之后要具体分配到哪一个应用程序中呢?这就是端口的作用,用于将数据包进行分配到指定的应用程序中

分类

硬件端口

CPU通过接口寄存器或特定电路与外设进行数据传送,这些寄存器或特定电路称之为端口。
其中硬件领域的端口又称接口,如:并行端口、串行端口等。

网络端口

在网络技术中,端口有好几种意思。集线器、交换机、路由器的端口指的是连接其他网络设备的接口,如RJ-45端口、Serial端口等。我们 这里所指的端口不是指物理意义上的端口,而是特指TCP/IP协议中的端口,是逻辑意义上的端口。

软件端口

缓冲区。

寄存器

寄存器是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域,用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路,但这种时序逻辑电路只包含存储电路。寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的,因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数,所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存储容量的高速存储部件,它们可用来暂存指令、数据和位址。

在计算机领域,寄存器是CPU内部的元件,包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。寄存器拥有非常高的读写速度,所以在寄存器之间的数据传送非常快。

Cortex-M4总共有18个寄存器,相比传统ARM(如ARM7/ARM9/Cortex-A系列)的38个寄存器已减少很多,减少了内核核心面积(Die-size)

功能
寄存器最起码具备以下4种功能。
清除数码:将寄存器里的原有数码清除。
接收数码:在接收脉冲作用下,将外输入数码存入寄存器中。
存储数码:在没有新的写入脉冲来之前,寄存器能保存原有数码不变。
输出数码:在输出脉冲作用下,才通过电路输出数码。 [3]
仅具有以上功能的寄存器称为数码寄存器;有的寄存器还具有移位功能,称为移位寄存器。

寄存器有串行和并行两种数码存取方式。
将n位二进制数一次存入寄存器或从寄存器中读出的方式称为并行方式
将n位二进制数以每次1位,分成n次存入寄存器并从寄存器读出,这种方式称为串行方式
并行方式只需一个时钟脉冲就可以完成数据操作,工作速度快,但需要n根输入和输出数据线。串行方式要使用几个时钟脉冲完成输入或输出操作,工作速度慢,但只需要一根输入或输出数据线,传输线少,适用于远距离传输。


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