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day1 搭建实验环境和网络基础学习

news 2026/6/16 21:14:10

是个笔记

安装实验环境

安装VMware,安装kali和centos7虚拟机

网络基础

OSI网络参考模型

b站技术蛋老师

层次	名称	核心功能
7	应用层	连通两个应用
6	表示层	数据处理，数据格式转换、加密解密、压缩
5	会话层	登录状态，管理应用程序间的会话（建立、管理和终止主机间的会话）
4	传输层	端到端的可靠或不可靠传输，流量控制与错误校正
3	网络层	路由，根据ip地址来找，端到端
2	数据链路层	相邻节点间可靠传输帧，MAC 寻址和差错检测
1	物理层	在物理介质上传输原始比特流，比特流是由0，1组成的二进制数字序列

数据流通过程

客户端发送数据报文，加目标端口号封装成段
加目标ip地址封装成包
ARP广播找到网关
然后用网关的MAC地址封装成帧
之后转成比特流传播
之后网关收到后转成帧，目标mac地址是网关的，网关就解帧，然后重新封装帧
重新封装的MAC地址写下一跳网关的MAC地址
直到到目标服务器的网关地址，网关重新封装就写目标服务器的mac地址
返回也是这样公网的ip地址唯一，私网的ip地址不唯一，网关重新封装还会将源ip从私有ip改成网关的公网ip再发出去

AI生成部分

一、发送端：封装过程（从第7层到第1层）

应用层（数据）
用户应用程序（如浏览器）产生原始数据。例如输入网址、请求网页内容，本层生成HTTP请求报文，交给表示层。
表示层（数据）
负责数据“翻译”，可能做三件事：

格式转换（如将文本从ASCII转为一种通用编码）

数据压缩

数据加密（如SSL/TLS加密）
处理后，加上表示层头部，传给会话层。

会话层（数据）
管理通信会话，在数据流中插入检查点（同步点），以方便中断后恢复。加上会话层头部，交给传输层。
传输层（段 Segment）

将上层数据分段（若数据太大），每个段编上序号。

加上传输层头部，内含源端口号和目的端口号（用于识别具体应用进程）、序号、确认号、窗口大小等控制信息。

如果使用TCP协议，还提供可靠传输、流量控制和错误恢复机制；若用UDP，则仅添加端口和校验和，不做可靠保证。

形成的协议数据单元称为段（TCP）或数据报（UDP），传给网络层。

网络层（包 Packet）

接收传输层段，添加上网络层头部，形成数据包（或叫分组、IP数据报）。

头部主要包含：源IP地址和目的IP地址（逻辑地址，用于跨网路由）、生存时间（TTL）、协议类型（指示上层是TCP还是UDP等）、分片信息等。

网络层还负责路由选择，决定包从哪条路径发往目的网络，交给数据链路层。

数据链路层（帧 Frame）

将网络层交来的包封装成帧。

添加帧头，包含目的MAC地址和源MAC地址（物理地址，用于同一网络内的寻址），可能还包含类型字段（如0x0800表示IPv4）。

添加帧尾（FCS，帧检验序列），用于接收方进行CRC错误检测。

这一层保证了在相邻节点间的可靠传输，交给物理层。

物理层（比特流 Bits）

将帧转换成最适合传输介质的比特流（一串0101…）。

定义电气特性、光特性或无线电特性，通过电缆、光纤或无线信道，把比特一位一位地发出去。

二、中间设备（如路由器）的处理
数据在物理网络上传输时，会经过交换机、路由器等设备。以路由器为例：

从物理层收到比特流，向上解封到网络层（路由器会剥离帧头帧尾，读取IP包头）。

根据目的IP地址查找路由表，重新封装新的帧（将原帧的源/目的MAC地址替换为路由器出接口的MAC和下一跳的MAC），再从物理层发出去。

也就是说，路由器会把网络层以下的内容全部替换，但网络层及以上保持不变（TTL等字段会递减），实现不同网段之间的转发。

三、接收端：解封装过程（从第1层到第7层）
过程与发送端正相反，一层一层剥离添加的头部和尾部，并做相应校验和处理。

物理层
接收介质上的信号，将模拟信号或光信号还原为比特流（0101…），传给数据链路层。
数据链路层

将比特流组装成帧。

检查帧尾FCS，若发现错误则丢弃帧（根据协议可能请求重传）。

检查目的MAC地址，确认是否发给自己（或广播/多播），如果是，剥离帧头和帧尾，取出数据包交给网络层。

网络层

检查目的IP地址，确认本机是不是最终目的地。

如果是，剥离IP头部，根据协议字段将载荷交给对应的上层协议（如TCP或UDP）。

若数据包之前被分片，还需先重组。

传输层

根据端口号将段交给正确的应用进程。

若为TCP，检查段序号、重组数据、发送确认，保证数据完整有序；UDP则直接交应用层。

拆除传输层头部，获得原始分段数据。

会话层

管理会话重建，利用发送方插入的同步点来恢复对话。

剥离会话层头部，数据交给表示层。

表示层

完成数据解密、解压缩和格式逆转换（如将通用格式转回应用可识别的格式）。

拆除表示层头部，数据交给应用层。

应用层

得到原始数据，呈现给用户（如浏览器显示网页内容）。

TCP/IP协议栈

概念

TCP/IP协议栈，规定了数据从你的应用程序发出，到最终通过网络到达另一台设备，每一步要遵循什么规则。

TCP/IP：指以 TCP（传输控制协议）和 IP（网际协议）为代表的一系列协议族，并不只有这两个协议。
协议栈：采用分层结构，每一层各司其职，下层为上层服务。发送数据时逐层封装（加头部），接收数据时逐层解封装。

四层结构

层次	主要功能	常见协议
应用层	为应用程序提供网络服务接口	HTTP、HTTPS、DNS、FTP、SMTP、SSH 等
传输层	负责端到端（进程到进程）的数据传输	TCP（可靠、面向连接）、UDP（不可靠、无连接）
网络层（网际层）	处理数据包的路由和寻址，把包从源主机送到目标主机	IP（IPv4/IPv6）、ICMP、ARP、OSPF 等
网络接口层	负责在物理链路上实际传输比特流，处理硬件地址（MAC）	以太网、Wi-Fi、PPP 等

实际互联网使用的就是 TCP/IP 协议栈，OSI 模型主要用于教学和设计参考。

碎碎念

感觉TCP/IP就是OSI网络模型简化了一下，把上三层和下两层合并了一下而已，没什么区别

封装和解封装

网络传输

集线器：泛洪，收到的包发给所有端口
交换机：集线器升级版，有MAC地址表。
MAC地址表没有记录时，泛洪，得知目标MAC地址对应的端口，记录进表，第二次访问同个地址，可以直接访问
路由器：连接不同网段。
看作设备，接在交换机上
有路由表，记录了目标IP地址和其对应的端口。
设备 :有ARP表，记录了IP地址和其对应的MAC地址，如果知道IP地址，但是不知道MAC地址就会发出ARP广播（同一网段广播，对比IP，找到目标IP对应的MAC地址）

跨网段传输

1.设备1要跨网段传输给设备3
2.设备1先判断与设备3是否在同一个网段，是就直接通过交换机发过去，不是，就去找网关，把目标mac地址设置为网关的mac地址（IP仍是设备3的IP），通过交换机发给网关
3.路由器解封装，发现目标IP在另一个网段，查路由表，找到目标IP在的出接口或是下一跳路由器的出接口
4.如果路由表有目标网段的端口号，就要发到目标网段去，要重新封装包，需要得知目标IP的MAC地址，路由器发出ARP广播（路由器直接看成一个设备，路由器是一个连接了目标网段的设备），路由器通过交换机给这个网段所有设备发去广播，问这个设备3IP的MAC地址是多少，获取到设备3MAC地址
5.重新封装，源MAC地址，改成路由器出口端口的MAC地址，目标的MAC地址改成设备3的MAC地址，
6.如果目标IP的网段不在路由表中，路由器就根据路由表里的默认路由或匹配条目，把包发到下一跳路由器，直到找到直连目标网段的路由器。（路由器1连下一跳路由器2，可能路由器1直接连着路由器2的。也有可能是路由器1通过交换机连着路由2）

IP地址端到端全程不变，MAC地址每一跳变一次

封装和解封装

封装

步骤	层次	操作	形成的数据单元
1	应用层	浏览器生成请求报文	原始数据
2	传输层	加上 TCP 头部（端口号、序列号等）	数据段
3	网络层	加上 IP 头部（IP 地址、生存时间等）	数据包
4	网络接口层	加上帧头（MAC 地址）和帧尾，转为物理信号	数据帧 → 比特流

解封装

步骤	层次	操作
1	网络接口层	收到电信号，还原成帧，校验无误后去掉帧头帧尾，上交
2	网络层	检查 IP 头部，确认目标 IP 是自己，去掉 IP 头，上交
3	传输层	检查 TCP 头部，根据端口号交给对应进程（如 Web 服务），去掉 TCP 头
4	应用层	收到原始 HTTP 请求数据，处理并返回网页内容

抓包实验

Wireshark是一个抓包工具

地址解析协议
ARP (Address Resolution Protocol)
根据IP地址获取MAC地址的一个TCP/IP协议。

ARP欺骗：根据IP获取MAC地址，结果获取到了攻击者的虚假的MAC地址
ARP 欺骗的核心效果，就是让受害主机在封装数据帧、填写目标 MAC 地址时，填成了攻击者的 MAC 地址，从而把数据发错了地方。

欺骗（AI）

ARP 欺骗是怎么做的？
攻击者（比如 IP 是 192.168.1.10，MAC 是 66:66:66:66:66:66）在局域网里做两件事：1. 欺骗你的电脑
攻击者主动发一个 伪造的 ARP 应答 给你的电脑，内容说：“我是网关 192.168.1.1，我的 MAC 地址是 66:66:66:66:66:66（攻击者的）。”你的电脑收到后，会更新自己的 ARP 缓存，认为网关的 MAC 变成了攻击者的 MAC。2. 欺骗网关（可选，用于双向劫持）
攻击者也发一个伪造的 ARP 应答给网关，说：“我是你的电脑（IP 192.168.1.100），我的 MAC 是 66:66:66:66:66:66。”网关也信了。

ICMP

ICMP的全称是 Internet Control Message Protocol（互联网控制报文协议）。

它是 TCP/IP 协议族中的一个核心协议，它不传输用户数据，它负责传递“控制消息”和“错误信息”。

ICMP 的主要功能（AI）


错误报告：当数据包无法到达目的地时，沿途的路由器或目标主机会通过 ICMP 告诉你“出什么事了”。比如：Destination Unreachable（目标不可达）—— 告诉你“你要找的地址不存在或网络不通”。比如：Time Exceeded（超时）—— 告诉你“数据包在路上转了太久，被丢弃了”（这也是 traceroute 命令的原理）。网络诊断：最著名的就是 ping 命令。ping 发送的是 ICMP Echo Request（类型 8），目标主机如果在线，会回复 ICMP Echo Reply（类型 0）。通过这一问一答，你就能知道：目标主机是否可达、往返需要多长时间。

实验

步骤
1.启动 Wireshark 并开始抓包
2.打开cmd,随便ping个www.baidu.com
3.停止抓包
4.过滤出 ARP 和 ICMP 包

查看一个ICMP的包(AI)

1. 看“谁在问谁”（连通性）
Internet Protocol Version 4, Src: x,x,x,x, Dst: 157.148.69.186这行明确告诉你：你的 Kali（x）正在问一个公网 IP（157.148.69.186）“在不在”。如果后续能看到一个 Dst: x,x,x,x, Src: 157.148.69.186 的 Echo Reply，就说明网络是通的。2. 看“这是什么类型”（请求/回复）
Type: 8 (Echo (ping) request)Type: 8 = 这是“问”；如果是 Type: 0 = 那就是“答”。这是区分请求和回复最核心、最准确的依据。3. 看“这是第几次 ping”（序列号）
Sequence Number (BE): 4 (0x0004)这表示你执行的是 ping 命令，并且已经发到第 4 个包了。如果你看到 1、2、3、5，缺了 4 号，那就说明 4 号包丢了。4. 看“这个包是什么时候发的”（时间戳）
Timestamp from icmp data: Jun 16, 2026 20:42:46.491961000 CST这是你电脑发出这个包的时刻，精确到微秒级。当你找到对应的 Reply（回复）包时，用回复包的时间戳减去这个时间，就能算出这趟通信的往返延迟。5. 看“校验对不对”（数据完整性）
Checksum: 0x80f6 [correct]这说明包在传输过程中没有损坏。如果显示 [incorrect]，说明数据在传输时被篡改或出错了。