技術共有

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リンク層

フレーム構成（順番）：

ターゲットMAC: 6B

ソースMAC: 6B

タイプ: 2B

データ: 46B-1500B

CR：4B

このうち、ソース MAC はホスト ネットワーク カード アドレス、タイプはソース ネットワーク層のデータ タイプ、ipv4 は 0800、arp は 0806、pppoe は 8864、1qtag は 8100、ipv6 は 86dd

Python は uuid モジュールを通じてネイティブ MAC アドレスを取得できます

ネットワーク層

データグラム構造

ヘッダー: 20 ～ 60B、最初の 20B は必須、最後の 40B はオプションです。

データ: 0-65516B

ヘッダー構造

バージョン: ipv4 または ipv6 を示す 4 桁

ihl: ヘッダーの長さを示す 4 ビット、単位は 4B であるため、最大値は 4x15=60B で、これはまさにヘッダーの最大長です。

ds: 差別化サービス、8 ビット、最初の 3 ビットは優先度を示し、次の 4 ビットは最小遅延、最大スループット、最高の信頼性、最小コストを示します。最後のビットは未使用です

全長: B のヘッダーとデータの合計長を示す 16 ビット。リンク層のデータ長は 46 ～ 1500 です。ネットワーク層のデータグラムが 46B 未満の場合はデータが埋められ、1500 を超えるとスライスされます。

識別: 16 ビット、断片化されたデータの一意の ID を示します。

フラグ: 3 ビット、最上位ビットは予約ビット、2 番目のビットはフラグメント化できるかどうかを示し、0 はフラグメント化できることを意味し、1 はフラグメント化できないことを意味し、最後のビットはデータグラムがフラグメント化されているかどうかを示し、0 はフラグメント化されていないことを示します断片化された、そしてそれは最後の断片です、1は断片を意味し、その後に断片があります

フラグメント ディスプレイスメント: 13 ビット、8B

ライフタイム、8 ビット、最大 255、ルート内の最大ホップ数を示す

プロトコル: ICMP、IGMP、TCP、UDP などの IP データグラム タイプを示す 8 ビット。

ヘッダーチェックサム：16ビット

送信元 IP アドレスと宛先 IP アドレス、それぞれ 32 ビット

Python は、psutil と netifaces の 2 つのモジュールを介してネットワーク情報を取得できます。netifacce2 のバージョンは廃止されました。

トランスポート層

udp

データの到達可能性は保証されません

ヘッダー 8B: 送信元ポート 2B、宛先ポート 2B、長さ 2B、チェックサム 2B

データ0-65527B

TCP

3 ウェイ ハンドシェイクで接続を作成し、4 ウェイ ハンドシェイクで接続を閉じます。

データグラム構造

前半部20-60B

データ0-65535B

ヘッダー構造

送信元ポート 16 ビット

宛先ポート 16 ビット

シリアル番号: 32 ビット: データの各バイトにはシーケンス番号があり、pow(2,32) に達した後は 0 から開始します。

確認番号: 32 ビット。たとえば、送信者が 0 ～ 999 バイトを送信した場合、受信者は次のデータ メッセージの最初のバイトのシーケンス番号を送信します。受信者が送信する確認番号は 1000 です。

データオフセット: 4 ビット、ユニットビット 4B、IPv4 ヘッダーの ihl と同様

予約済み: 6 ビット、通常は 0

URG: 1 ビット、1 は緊急データを示し、緊急ポインタが有効です

ACK: 1 ビット、1 は確認番号フィールドが有効であることを意味します

PSH: 1 ビット、1 は、メッセージが作成され、すぐに送信されることを意味します。受信側は、メッセージをキャッシュに入れて送信する前にキャッシュがいっぱいになるまで待つのではなく、受信後すぐにプロセスに渡します。

RST: 1 ビット。これは、現在の接続に重大な問題があることを意味します。1 の RST は、不正なメッセージの受け入れを拒否するためにも使用できます。違法な接続を開くことを拒否します。

SYN: 1 ビット。1 は、メッセージが接続要求メッセージまたは接続受け入れメッセージであることを示します。

FIN: 1 ビット。1 はデータが送信され、接続を解放する必要があることを示します。

ウィンドウ: 受信者から送信者に送信される 16 ビット。受け入れられると予想される次のメッセージの長さを示します。

チェックサム: 16ビット

緊急ポインタ：16ビット URGが1の場合、緊急データの終了位置を示します。

Pythonはネットワーク情報を取得します

psutil は、ネットワーク統計を取得できます。 net_io_counters メソッドは、デフォルトで、パラメータ pernic=True を入力すると、各ネットワーク カードの統計を個別に収集します。

アプリケーション層

http

HTTP はデフォルトでステートレス通信であり、Cookie を通じてステートフル サービスを実行できます。

http ポートは通常 80 です。

メッセージ構造

リクエスト メッセージ: メソッド、URL、バージョン、その他のヘッダー フィールド、メッセージ エンティティ (オプション)

応答メッセージ: バージョン、ステータス コード、フレーズ、その他のヘッダー フィールド、メッセージ エンティティ (オプション)

メソッド：get、post、head、put、delete、option、connect、traceの8種類あり

バージョン: http バージョン番号

その他のヘッダー フィールド: Cache-Control、Accept-Encoding など。

メッセージ エンティティ: 長さの制限なし、0 も可能

ステータス コード: 404、3 桁。1xx はサーバーがリクエストを受信したことを示し、2xx はサーバーがクライアント リクエストを受け入れたことを示し、3xx はサーバーがクライアント リクエストをリダイレクトすることを示し、4xx はクライアント リクエストが正しくないことを示し、5xx はサーバーに問題があることを示します。

フレーズ: ステータス コードに関するコメント。たとえば、リターン コード 202 に対応するフレーズは Accept、リターン コード 404 に対応するフレーズは Not Fount です。

https

http にはセキュリティ保証がなく、キャプチャされる可能性があります。https は SSL または TLS を使用してデータ パケットを暗号化し、デフォルトのポートは次のとおりです。443

対称暗号化と非対称暗号化は通常、メッセージの暗号化に使用され、非対称暗号化はパスワードの暗号化に使用されます。

リクエストプロセス

クライアントが要求すると、サポートする暗号化ルールのセットがサーバーに送信されます。

サーバーは、クライアントの暗号化ルールに基づいて一連の暗号化アルゴリズムとハッシュ アルゴリズムを組み合わせ、それを自身の ID 情報とともにデジタル証明書の形式でクライアントに返します。

クライアントはサーバー証明書の有効性を検証し、証明書を渡した後に一連の乱数パスワードを生成し、その乱数パスワードをサーバーの公開キーで暗号化します。クライアントは、送信するメッセージのハッシュを計算し、送信するメッセージとメッセージのハッシュ値を乱数パスワードで暗号化し、最後にサーバーの公開鍵を乱数パスワードで暗号化し、メッセージとメッセージを暗号化します。乱数パスワードとともにハッシュ化されてサーバーに返されます。

クライアント データを受信した後、サーバーは独自の秘密キーを使用して乱数パスワードを復号化し、次に乱数パスワードを使用してメッセージとメッセージ ハッシュ値を復号化し、復号化されたハッシュ値と受信メッセージのハッシュ値を比較して、一貫性があるかどうかを確認してください。それらが一致する場合、クライアントとサーバー間の接続は正常に確立され、その後、双方が乱数パスワードを使用してデータを暗号化および復号化します。後続のデータ送信中にエラーが発生したり、ハッシュが矛盾したりした場合、接続は自動的に終了します。

FTP

dns

SNMP の

SNMP シンプル メール転送プロトコルは、送信元アドレスから宛先アドレスに電子メールを転送するために使用されます。ポートは通常 25 です。

これは、一般的に使用される電子メール送信プロトコルです。電子メールの送信後、電子メールは SNMP サーバーに送信されます。

ポップ3

受信者は、他のユーザーが自身のサーバーから自分自身に送信した電子メールを受け入れるために使用されます。ポートは通常 110 です。

Pop3はオフラインプロトコルであり、ユーザーがログインすると、POP3サーバーからのメールがローカルエリアに一括ダウンロードされ、同時にサーバー上のメールが自動的に削除されます。

imap は、pop3 のオフラインの問題を補うオンライン メール受信プロトコルで、現在最も一般的に使用されているメール受信プロトコルです。ポートは通常 143 です。

DHCP

dhcp を使用するクライアントがネットワークに接続すると、特定のルールに従って限られた数のブロードキャストの後、dhcp disocover メッセージがブロードキャストされ、応答が受信されない場合、dhcp は失敗します。

メッセージを受信すると、サーバーは使用可能なアドレス プールから IP を選択し、ブロードキャスト形式で dhcp オファー メッセージを送信し、その IP をクライアントに返します。

クライアントは、dhcp サーバーによって割り当てられた IP を受信すると、その IP が占有されているかどうかを確認するために arp 要求を送信し、占有されていない場合は、dhcp 拒否レポートを dhcp サーバーに送信します。 dhcp 要求をサーバーに送信すると、サーバーは dhcp ack 応答をクライアントに送信します。この時点で、dhcp サービス プロセスは終了します。

dhcp サーバーのポートは通常 67、dhcp クライアントのポートは通常 68 です。dhcp は udp 通信を使用します。