软件设计师备考笔记【day4】-网络与信息安全基础知识
一，网络设备
| 设备名称 | 工作层次 | 核心功能与特点 | 传输单位 | 隔离能力 |
|---|---|---|---|---|
| 集线器 | 物理层 | 共享带宽，广播发送，信号放大 | 比特流 | 都不能隔离（所有端口在一个冲突域，也在一个广播域） |
| 网桥 | 数据链路层 | 根据MAC地址转发，分割网络 | 帧 | 隔离冲突域，但不隔离广播域 |
| 交换机 | 数据链路层 | 独享带宽，基于MAC地址转发 | 帧 | 隔离冲突域，但不隔离广播域（除非配置VLAN） |
| 路由器 | 网络层 | 连接不同网段，基于IP地址路由选择 | 数据包 | 既隔离冲突域，也隔离广播域 |
| 防火墙 | 网络层/传输层/应用层 | 访问控制，安全隔离，策略过滤 | 数据包/应用数据 | 隔离内网与外网，增强安全性 |
口诀：
- 集线器是大喇叭（广播），大家抢着说（冲突）。
- 交换机是邮递员（MAC），各说各的（隔离冲突），但喊话大家都能听见（广播）。
- 路由器是关卡（IP），不仅能分拣，还能挡住喊话声（隔离广播）。
二，网络协议
1,OSI模型和TCP/IP模型
| OSI七层模型 | TCP/IP四层模型 | 作用 |
|---|---|---|
| 应用层 | 应用层 | 为应用程序提供服务 (HTTP, FTP, DNS) |
| 表示层 | 数据格式化、加密/解密 | |
| 会话层 | 建立、管理和终止会话 | |
| 传输层 | 传输层 | 端到端通信，可靠(TCP)与不可靠(UDP)传输 |
| 网络层 | 网际层 | 不同主机间提供通信服务 |
| 数据链路层 | 网络接口层 | 物理寻址(MAC地址)，帧的传输 |
| 物理层（最底层） | 比特流的物理传输 |
2，ARP和RARP
ARP的作用是将IP地址转换为物理地址
RARP的作用是将物理地址转换为IP地址
3，各层核心协议
| 层次 | 协议/技术 | 核心功能与特点 | 默认端口号 |
|---|---|---|---|
| 应用层 | HTTP | 超文本传输协议，用于网页浏览，基于TCP | 80 |
| HTTPS | 安全的HTTP，加入了SSL/TLS加密层 | 443 | |
| FTP | 文件传输协议，使用两个端口（控制+数据） | 20 (数据), 21 (控制) | |
| DNS | 域名解析服务，将域名转换为IP地址 | 53 (TCP/UDP) | |
| DHCP | 动态主机配置协议，自动分配IP地址 | 67/68 (UDP) | |
| SMTP | 简单邮件传输协议，用于发送邮件 | 25 | |
| POP3 | 邮局协议版本3，用于接收邮件（下载到本地） | 110 | |
| IMAP | 交互式邮件存取协议，在线管理邮件（不下载） | 143 | |
| Telnet | 远程终端协议，明文传输，不安全 | 23 | |
| SSH | 安全外壳协议，加密传输，安全的远程登录 | 22 | |
| 传输层 | TCP | 面向连接、可靠传输、有流量控制、重传机制。 适合：文件传输、邮件、网页。 | - |
| UDP | 无连接、不可靠、开销小、速度快。 适合：视频会议、直播、语音(VoIP)、DNS查询。 | - | |
| 网络层 | IP | 逻辑寻址（IP地址）、路由选择、分片与重组。 | - |
| ICMP | 网际控制报文协议。用于网络探测和报错。 Ping命令就是基于ICMP协议。 | - | |
| ARP | 地址解析协议。根据IP地址获取MAC地址。 (注意：RARP是根据MAC获取IP，现已少用) | - | |
| IGMP | 网际组管理协议，用于组播（多播）管理。 | - |
4. IP 地址分类
A 类：1~126 默认子网掩码 255.0.0.0
B 类：128~191 默认子网掩码 255.255.0.0
C 类：192~223 默认子网掩码 255.255.255.0
D类：224~239 组播地址
E类：240~255 科研保留地址3
三，信息安全
1，加密技术
| 特性 | 对称加密 | 非对称加密 |
|---|---|---|
| 密钥 | 加密和解密使用同一个密钥 | 有一对密钥，公钥和私钥。公钥加密，私钥解密；私钥签名，公钥验证。 |
| 优点 | 算法公开、计算量小、加密速度快 | 安全性更高，解决了密钥分发难题 |
| 缺点 | 密钥分发和管理困难 | 算法复杂、加密速度慢 |
| 常见算法 | DES, 3DES, AES | RSA, ECC |
2，数字签名
目的：保证信息的完整性（没被篡改）和不可否认性（发送者不能抵赖）。
过程：发送方用自己的私钥对信息的摘要（Hash值）进行加密。
3，病毒
（1）蠕虫病毒（Worm）
蠕虫程序驻于一台或多台机器中，自动扫描网络内其他主机，利用漏洞主动传播、自我复制，不需要依附宿主文件，占用网络带宽、消耗系统资源，最终导致网络卡顿、计算机瘫痪。
常见蠕虫病毒：欢乐时光、熊猫烧香、红色代码、爱虫病毒、震网病毒。
（2）宏病毒（Macro）
属于文件型病毒，专门寄生在办公软件宏代码中，感染对象主要是 Word 文本文档、Excel 电子表格、数据库办公类文件，打开带毒文档就自动触发感染，破坏办公数据。
（3）木马病毒（Trojan）
木马全称特洛伊木马，属于伪装恶意程序，没有自我复制能力，不属于病毒。伪装成正常软件、安装包、工具程序诱导用户点击运行。
核心特点：隐蔽性强、后台悄悄运行，不主动破坏系统数据。
主要危害：窃取账号密码、窃取隐私文件、远程控制电脑、植入后门、盗取资金、监控电脑操作，方便黑客长期入侵设备。
核心区别口诀：蠕虫乱跑传染、宏病毒依附文件、木马偷偷偷东西。