Week 1 - TCP/IP Framework
Introduction to the TCP/IP Protocol Framework
- Stateless Check
無狀態感知檢查需要的記憶體較少，針對通過的封包作簡易與快速的過濾。這種協定並沒有session的概念。無法根據溝通的兩端所處的狀態階段作出複雜的決策。 - Stateful Check
狀態感知檢查可針對活動中的連線維護前後傳輸的脈絡，並使用這些狀態資訊來加速封包過濾處理。 - 現行的網路連線由各種性質描述，包括：來源端IP位址，目的端IP位址、UDP或TCP 連接埠號，以及連線所處的狀態階段(連線初始化、交握中，資料傳輸中或完成連線)。
- 如果有封包與現存連線不符，防火牆會根據規則來評估此封包是否該屬於另外一個新連線。如果封包符合現存連線，防火牆會根據自己所建立的狀態表完成比對，該封包就不必額外處理，即可通過兩端網路。
- IDS
入侵偵測系統是一種網路安全技術，旨在檢測組織內的網路異常訊息；大多數情況下，IDS為一台聯接到Switch上的專用伺服器，Switch將所有流經它的所有流量轉發到IDS所在的介面，IDS監聽這些流量以查找異常行為。 - IPS
入侵防禦系統與IDS的主要區別在於所有流量必須經過 IPS 進出，因此IPS通常被整合/部署在路由器與防火牆上，IPS不僅監聽網路流量，並在偵測到異常或攻擊時執行相應措施。
- Network Address Translation (NAT)
NAT是一種在IP封包通過路由器或防火牆時，重寫來源或目的IP位址的技術。這種技術被普遍使用在有多台主機但只通過一個公有IP位址存取網際網路的私有網路中。 - Types
- Static
靜態轉換支援將1個私有IP一對一映射至1個公有IP，並允許內部網路的電腦使用公有IP位址連線到網際網路。 - Dynamic
動態轉換支援將多個私有IP映射到多個公有IP，但同一時間，每組IP的映射關係仍為一對一。 - Overloading (Port Address Translation, PAT)
連接埠轉換支援將多個"私有IP:port"對應至1個"公有IP:port"，理論上PAT支援同時連接64500個TCP/UDP的連線。 - Usage
- 數據偽裝
不讓內網主機位址直接暴露在網際網路中。 - 負載平衡
將連線隨機導向至所有可用伺服器。 - 提高系統可用性
系統異常時將連線自動轉移到可用伺服器上。 - 通透式代理
減少頻寬的使用、並避免使用者利用瀏覽器組態調整代理伺服器設定。
Network Protocols over Ethernet and Local Area Networks
- VLAN
VLAN是一種邏輯上分解Broadcast Domain的方法，可節省流量與提高區域網路的安全性；透過Trunking，可使同一個VLAN的成員跨越多個交換機進行通訊。 - 連接線材
- Coaxial Cable
同軸電纜，使用F型連接頭。 - Twisted Pair Cable
雙絞線電纜，使用RJ45連接頭，電纜的長度不超過100米。 - 網路裝置
- 集線器(Hub or Repeater)
當集線器接收到封包時將轉送給其他所有連接的端口，由於集線器無法得知發送訊息的安全時機，因此無法避免資料傳輸中發生碰撞(Collision)；碰撞發生時，發送端們將會被要求若干時間後重新發送封包，造成網路通信速度減緩。 - 橋接器(Bridge)
橋接器類似於集線器，但不會將封包轉發至所有連接的端口，而是透過維護MAC Table進而將封包轉送至相對應的端口，各端口皆是一個獨立的Collison Domain，但橋接器僅支援半雙工模式，且無法設定VLAN，所有端口共享頻寬。 - Switch
交換器支援VLAN與全雙工模式傳輸，亦即每個端口可同時接收與傳送數據，且端口之間享有獨立頻寬。
Basics of Routing and Switching, Network Packets and Structures
- Address Resolution Protocol (ARP)
ARP 是一種通過解析IP位址來尋找實體位址的網路傳輸協定，查詢過程如下： - 每一台主機都會在自身的 ARP 快取緩衝區 (ARP Cache)中建立一個 ARP Table﹐用來記錄其所在VLAN的 IP 位址和實體位址的對應關係。這個 Table 的每一筆資料會根據自身的存活時間遞減而最終消失﹐以確保資料的真實性。
- 當發送主機有一個封包要傳送給目的主機的時候﹐發送主機會先檢查自己的 ARP Table中有沒有該 IP 位址對應的實體位址：
- 如果有，就直接使用此位址來傳送封包。
- 如果沒有，則向網路發出一個 ARP Request 廣播封包﹐查詢目的主機的實體位址，這個封包會包含發送端的 IP 位址和實體位址資料。
- 網路上所有的主機都會收到這個廣播封包﹐接收端會檢查封包的 IP 欄位是否和自己的 IP 位址一致：
- 如果是，則會先將發送端的實體位址和 IP 資料更新到自己的 ARP 表格去﹐如果已經有該 IP 的對應﹐則用新資料覆蓋；再回應一個 ARP Reply 封包給對方﹐告知發送主機自己的實體位址。
- 如果不是則忽略。
- 當發送端接到 ARP Reply 之後，也會更新自己的 ARP 表格，之後就可以用此紀錄進行傳送了。
- 如果發送端沒有得到 ARP Reply，則宣告查詢失敗。
- Route
- Command
- netstat -nr (in Mac or Windows)
顯示路由表 (Routing table) - ip route show (in CentOS)
顯示路由表 - Type
- Default route
任何在路由表找不到傳送路徑的封包都會交由預設路徑傳送。 - Dynamic Route
若某個設定好的路徑無法使用時，現存的節點必須透過路由協定，與其他路由器交換資訊，決定另一條到目的地的路徑，常見的協定如下 - OSPF
- RIP v.1
- EIR
- GRP
- ......
Network Vendor Training Availability
略
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