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  • 防火墙是位于内部网和外部网之间屏障,它按照系统管理员预先定义好规则来控制数据包进出 防火墙是系统第一道防线,其作用是防止非法用户进入 主要作用:保障内网安全性、保证内外网之间数据流通性 ...

    1.什么是防火墙?

    防火墙,也称防护墙,是由Check Point创立者Gil Shwed于1993年发明并引入国际互联网(US5606668(A)1993-12-15)
    防火墙是位于内部网和外部网之间的屏障,它按照系统管理员预先定义好的规则来控制数据包的进出
    防火墙是系统的第一道防线,其作用是防止非法用户的进入
    主要作用:保障内网的安全性、保证内外网之间数据的流通性
    
    所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的边界上构造的保护屏障
    是一种获取安全性方法的形象说法,是一种计算机硬件和软件的结合,使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关(Security Gateway)
    从而保护内部网免受非法用户的侵入,防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成
    防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件,该计算机流入流出的所有网络通信和数据包均要经过此防火墙
    
    在网络中,所谓“防火墙”,是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的方法,它实际上是一种隔离技术
    防火墙是在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度,它能允许你“同意”的人和数据进入你的网络
    同时将你“不同意”的人和数据拒之门外,最大限度地阻止网络中的黑客来访问你的网络
    换句话说,如果不通过防火墙,公司内部的人就无法访问Internet,Internet上的人也无法和公司内部的人进行通信
    也就是说,如果没有防火墙,内网和外网之间就没办法进行交流
    

    说了这么多,相信你应该知道什么是防火墙了吧,其实在windows和linux中没有多大区别

    2.防火墙的分类

    防火墙从诞生开始,已经历了四个发展阶段
    基于路由器的防火墙、用户化的防火墙工具套、建立在通用操作系统上的防火墙、具有安全操作系统的防火墙
    常见的防火墙属于具有安全操作系统的防火墙
    从结构上来分,防火墙有两种
    即代理主机结构和路由器+过滤器结构,后一种结构:内部网络过滤器(Filter)路由器(Router)Internet
    从原理上来分,防火墙则可以分成4种类型
    特殊设计的硬件防火墙、数据包过滤型、电路层网关和应用级网关
    安全性能高的防火墙系统都是组合运用多种类型防火墙,构筑多道防火墙“防御工事”

    3.防火墙的主要类型

    (1)网络层防火墙

    网络层防火墙可视为一种 IP 封包过滤器,运作在底层的TCP/IP协议堆栈上
    我们可以以枚举的方式,只允许符合特定规则的封包通过,其余的一概禁止穿越防火墙(病毒除外,防火墙不能防止病毒侵入)
    这些规则通常可以经由管理员定义或修改,不过某些防火墙设备可能只能套用内置的规则
    我们也能以另一种较宽松的角度来制定防火墙规则,只要封包不符合任何一项“否定规则”就予以放行
    操作系统及网络设备大多已内置防火墙功能。
    较新的防火墙能利用封包的多样属性来进行过滤,例如:来源 IP地址、来源端口号、目的 IP 地址或端口号、服务类型(如 HTTP 或是 FTP)
    也能经由通信协议、TTL 值、来源的网域名称或网段...等属性来进行过滤
    

    (2)应用层防火墙

    应用层防火墙是在 TCP/IP 堆栈的“应用层”上运作,您使用浏览器时所产生的数据流或是使用 FTP 时的数据流都是属于这一层
    应用层防火墙可以拦截进出某应用程序的所有封包,并且封锁其他的封包(通常是直接将封包丢弃)
    理论上,这一类的防火墙可以完全阻绝外部的数据流进到受保护的机器里
    防火墙借由监测所有的封包并找出不符规则的内容,可以防范电脑蠕虫或是木马程序的快速蔓延
    不过就实现而言,这个方法既烦且杂(软件有千千百百种啊),所以大部分的防火墙都不会考虑以这种方法设计
    XML 防火墙是一种新型态的应用层防火墙。
    根据侧重不同,可分为:包过滤型防火墙、应用层网关型防火墙、服务器型防火墙
    

    (3)数据库防火墙

    数据库防火墙是一款基于数据库协议分析与控制技术的数据库安全防护系统
    基于主动防御机制,实现数据库的访问行为控制、危险操作阻断、可疑行为审计
    数据库防火墙通过SQL协议分析,根据预定义的禁止和许可策略让合法的SQL操作通过,阻断非法违规操作
    形成数据库的外围防御圈,实现SQL危险操作的主动预防、实时审计
    数据库防火墙面对来自于外部的入侵行为,提供SQL注入禁止和数据库虚拟补丁包功能
    

    4.防火墙的基本特性

    (一)内部网络和外部网络之间的所有网络数据流都必须经过防火墙

    这是防火墙所处网络位置特性,同时也是一个前提。
    只有当防火墙是内、外部网络之间通信的唯一通道,才可以全面、有效地保护企业网内部网络不受侵害
    根据美国国家安全局制定的《信息保障技术框架》,防火墙适用于用户网络系统的边界,属于用户网络边界的安全保护设备
    所谓网络边界即是采用不同安全策略的两个网络连接处
    比如用户网络和互联网之间连接、和其它业务往来单位的网络连接、用户内部网络不同部门之间的连接等
    防火墙的目的就是在网络连接之间建立一个安全控制点,通过允许、拒绝或重新定向经过防火墙的数据流
    实现对进、出内部网络的服务和访问的审计和控制
    典型的防火墙体系网络结构:
    防火墙的一端连接企事业单位内部的局域网,而另一端则连接着互联网。所有的内、外部网络之间的通信都要经过防火墙
    

    (二)只有符合安全策略的数据流才能通过防火墙

    防火墙最基本的功能是确保网络流量的合法性,并在此前提下将网络的流量快速的从一条链路转发到另外的链路上去
    从最早的防火墙模型开始谈起,原始的防火墙是一台“双穴主机”,即具备两个网络接口,同时拥有两个网络层地址
    防火墙将网络上的流量通过相应的网络接口接收上来,按照OSI协议栈的七层结构顺序上传,在适当的协议层进行访问规则和安全审查
    然后将符合通过条件的报文从相应的网络接口送出,而对于那些不符合通过条件的报文则予以阻断
    因此,从这个角度上来说,防火墙是一个类似于桥接或路由器的、多端口的(网络接口>=2)转发设备
    它跨接于多个分离的物理网段之间,并在报文转发过程之中完成对报文的审查工作
    

    (三)防火墙自身应具有非常强的抗攻击免疫力

    这是防火墙之所以能担当企业内部网络安全防护重任的先决条件
    防火墙处于网络边缘,它就像一个边界卫士一样,每时每刻都要面对黑客的入侵,这样就要求防火墙自身要具有非常强的抗击入侵本领
    它之所以具有这么强的本领防火墙操作系统本身是关键,只有自身具有完整信任关系的操作系统才可以谈论系统的安全性
    其次就是防火墙自身具有非常低的服务功能,除了专门的防火墙嵌入系统外,再没有其它应用程序在防火墙上运行
    当然这些安全性也只能说是相对的
    目前国内的防火墙几乎被国外的品牌占据了一半的市场,国外品牌的优势主要是在技术和知名度上比国内产品高
    而国内防火墙厂商对国内用户了解更加透彻,价格上也更具有优势
    防火墙产品中,国外主流厂商为思科(Cisco)、CheckPoint、NetScreen等
    国内主流厂商为东软、天融信、山石网科、网御神州、联想、方正等,它们都提供不同级别的防火墙产品
    

    (四)应用层防火墙具备更细致的防护能力

    自从Gartner提出下一代防火墙概念以来,信息安全行业越来越认识到应用层攻击成为当下取代传统攻击,最大程度危害用户的信息安全
    而传统防火墙由于不具备区分端口和应用的能力,以至于传统防火墙仅仅只能防御传统的攻击,基于应用层的攻击则毫无办法
    下一代防火墙具备应用层分析的能力,能够基于不同的应用特征,实现应用层的攻击过滤,在具备传统防火墙、IPS、防毒等功能的同时
    还能够对用户和内容进行识别管理,兼具了应用层的高性能和智能联动两大特性,能够更好的针对应用层攻击进行防护
    

    (五)数据库防火墙针对数据库恶意攻击的阻断能力

    虚拟补丁技术:针对CVE公布的数据库漏洞,提供漏洞特征检测技术
    高危访问控制技术:提供对数据库用户的登录、操作行为,提供根据地点、时间、用户、操作类型、对象等特征定义高危访问行为
    SQL注入禁止技术:提供SQL注入特征库
    返回行超标禁止技术:提供对敏感表的返回行数控制
    SQL黑名单技术:提供对非法SQL的语法抽象描述
    
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  • 本系列文章旨在向程序员分享一些网络基本知识,让程序员具备基本的网络常识,以便与网络工程师沟通。本系列文章不会涉及如何配置交换机、路由器等网络设备的内容,所以不适合想考CCNA/HCNA证书的人士。 网络模型及...
        

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    本系列文章旨在向程序员分享一些网络基本知识,让程序员具备基本的网络常识,以便与网络工程师沟通。本系列文章不会涉及如何配置交换机、路由器等网络设备的内容,所以不适合想考CCNA/HCNA证书的人士。

    网络模型及网络设备

    网络分层模型

    相信所有的程序员都听说过网络分层模型,那我们说说最常提到的OSI参考模型与TCP/IP模型。

    很多人常说的7层网络就是指OSI参考模型,其模型一共分为7层,自下而上分别是:物理连接层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表现层、应用层。

    而TCP/IP模型可以被认为是对OSI参考模型的简化,其一共有4层,自下而上分别是:网络接入层、网际互联层、传输层、应用层。

    下图对这两种模型做了一个比较:

    图片描述

    下面简单讲一下2-4层PDU所包含的关键信息(不是所有信息):

    1. L2:Data Link,PDU:Frame,包含:源MAC地址、目标MAC地址
    2. L3:Network,PDU:Packet,包含:源IP地址、目标IP地址
    3. L4:Transport,PDU:Segment,包含:源端口、目标端口

    网络设备

    用于建网的网络设备一般有交换机(Switch)和路由器(Router)。其中交换机工作在OSI模型第二层,所以也被称为二层设备(L2 Device),路由器工作在OSI模型第三层,所以也称为三层设备(L3 Device)。

    交换机

    回顾上图,L2有一个用途是MAC Addressing,所谓MAC Addressing即MAC寻地,每一块网卡(NIC)都有一个MAC地址,比如在Linux运行ifconfig能够看到NIC的MAC地址,注意看下面的HWaddr:

    ens33     Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0b:29:2b:25:10
              inet addr:192.168.1.246  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
              inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe2b:2510/64 Scope:Link
              UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
              RX packets:5253258 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
              TX packets:6680389 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
              collisions:0 txqueuelen:1000
              RX bytes:2384306523 (2.3 GB)  TX bytes:9150388800 (9.1 GB)

    MAC地址是网卡的物理地址,该地址理论上是全世界唯一的,不过现实生活中只需要保证在同一个LAN(局域网,或称二层网络)中唯一即可。

    交换机是一个工作在L2的设备,即它是依靠MAC地址来使处于同一个LAN中的两个NIC相互通信的。

    交换机是一个有很多端口(Port)的设备,每个NIC通过网线连接到其中的一个端口,比如PC-1(假设只有一个网卡)连接在Port-1、PC-2(假设只有一个网卡)连接在Port-2。交换机内部会维护一张“MAC地址表”,它存储来MAC地址->Port的对应关系。

    交换机在某个端口收到数据后,会查看Frame(上图中Data Link层的PDU)中的目的地MAC地址,然后根据“MAC地址表”找到对应端口,然后将数据转发到这个端口。

    但是我们在现实生活中从来没有使用MAC地址来通信对不对?我们都是使用IP来通信的,比如:ping 192.168.1.20。这是因为操作系统会使用ARP协议来获知192.168.1.20的MAC地址,而交换机在此过程中会学习到这个信息,并且记录到“MAC地址表”中(具体过程本文不做详述)。

    关于ARP协议、以及交换机的其他功能细节本文不做详述,读者朋友只需知道交换机是一个二层设备,它维护了一张“MAC地址表”并运用此表让处于同一个二层网络的两个网卡通信就可以了。

    路由器

    交换机只能让处于同一个二层网络的两个网卡进行通信,如何让处于不同二层网络的设备是通信呢?

    答案是使用路由器(Router),路由器是一个三层设备(L3 Device),它的作用是将两个二层网络连接起来,使其能够互相通信。

    下图是一个将两个二层网络连接起来的例子:

    图片描述

    在这张图中可以看到有两个子网——192.168.1.0/24和192.168.2.0/24(如果你不知道这是什么,不要紧张,我们会在子网分割章节详细讲解),它们是两个独立的二层网络。路由器1有两个端口,一个端口连接在交换机1上,IP是192.168.1.1;另一个端口连接在交换机2上,IP是192.168.2.1。

    当PC1要和PC3通信的时候,比如ping 192.168.2.10,它会发现PC3和自己不在同一个子网中(究竟是如何知道的你现在不用关心,我们会在子网分割章节中详细讲解),那它数据交给路由器1,路由器1它会读取Packet(Network层的PDU)中的目的地IP地址,发现是192.168.2.10,结合其内部的路由表(关于路由表本文不做讲解)决定将其转发到交换机2,交换机2再转发到PC3.

    我们再考虑一个更贴近现实的问题,我们的电脑是如何访问到baidu.com的呢?

    实际上当访问baidu.com的时候你的数据是经过多层路由器,最终到达baidu服务器的,如下图:

    图片描述

    你也许会问,路由器是一个L3设备,它是通过IP来转发数据的,那它是怎么知道baidu.com的IP地址呢?实际上路由器并不知道baidu.com的IP地址,操作系统在发送请求的时候会将baidu.com转化为IP地址放到Packet中传递给路由器。关于这个我们会在DNS章节中做详细说明。

    为何程序不能获得源MAC地址?

    实际上这个问题本身存在一个错误的假设,我们已经知道在同一个二层网络中是直接通过MAC地址来通信的,在这种情况下我们是可以获得MAC地址的。但这只是极少的一种情况,因为大部分时候我们都必须经过路由器才能访问网络的。

    我们再来看这张图:

    图片描述

    在列出详细步骤前先补充一个知识:路由器的每个端口都是一个独立的网卡,有独立的MAC地址。

    如果PC1要和PC3通信,其详细步骤是这样的:

    1. PC1发送数据

      1. 封装Packet P,源IP地址:PC1的IP地址,目标IP地址:PC3的IP地址
      2. 封装Frame F1,源MAC地址:PC1的MAC地址,目标MAC地址:路由器1左侧端口的MAC地址,它的载荷是P
    2. 路由器1转发数据

      1. 左侧接口收到数据,提取P,获得目标IP地址
      2. 查找路由表,发现应该将数据转发到右侧端口
      3. 封装Frame F2,源MAC地址:路由器1右侧端口的MAC地址,目标MAC地址:PC3的MAC地址,它的载荷是P
    3. PC3收到数据

    所以当PC3收到数据的时候,它收到的Frame已经不是PC1当初发出的Frame了,但是Packet还是PC1发出的Frame。因此PC3是不可能获取PC1的MAC地址的,它能收到的只是路由器1右侧端口的MAC地址。

    参考资料

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  • Network Attached Storage:网络附属存储,简单说就是连接在网络上,具备资料存储功能装置,因此也称为“网络存储器”,个人和企业可以买NAS存储当作网盘,来替代公有云,方便而且安全, 常用NAS:...

    就因为涉及敏感词汇,文章是一直发不出去,只是几个简单网络设备概念和理解;

    NAS

    Network Attached Storage:网络附属存储,简单说就是连接在网络上,具备资料存储功能的装置,因此也称为“网络存储器”,个人和企业可以买NAS存储当作网盘,来替代公有云,方便而且安全,

    常用NAS:https://m.toutiao.com/i6387630437212094978/

    OpenMediaVault

    是基于Debian的专用Linux发行版,用于构建网络连接存储(NAS)系统。 它提供了一个易于使用的基于Web的界面,多语言支持,卷管理,监控和插件系统,使用其制作完成DIY nas的教程:https://www.bilibili.com/video/BV1jV411r7ie

    V。P。。N

    “Virtual Private Network”,“虚拟专用网络”。vpn被定义为通过一个公用网络(通常是因特网)建立一个临时的、安全的连接,是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定隧道。使用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。

    概念详解:https://www.linkedin.com/pulse/vpn%E6%98%AF%E4%BB%80%E4%B9%88-lester-yang?articleId=6505002831790080000

    UPS

    不间断电源(Uninterruptible Power Supply),是一种含有储能装置的不间断电源。主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备,提供不间断的电源。

    反向代理

    多个客户端对应一个服务端就是正向代理,多个客户端对应多个服务端就是反向代理,nginx是常用的反向代理工具,对外暴露一个公网IP就可以把内网的应用对外发布;

    方向代理概念详解:http://www.fly63.com/article/detial/2105

    内网穿透和frp

    内网穿透的目的是实现内部网络的应用对外网暴露,假如在生产环境至少有1个公网IP使用nginx就可以对外发布,但如果类似于家庭或者办公场所的服务器运行的应用则无法保证有公网IP,此时使用花生壳子或者自搭建的frp就可以实现内网穿透,或利用云服务的公网IP对外发布;

    frp配置内网穿透方式:https://xqiangme.blog.csdn.net/article/details/88765168

    sql注入

    网络安全是为了应对潜在风险和攻击,sql注入风险可以理解成前段传参时传入一些sql语句关键词造成后端报错或者问题,xss风险可以理解成用html的代码来对网页内容进行攻击;

    总结:https://blog.csdn.net/csdn10086110/article/details/101194590?utm_source=app&app_version=4.5.2

    无线局域网wlan和虚拟局域网vlan

    Wireless Local Area Network应用无线通信技术将计算机设备互联起来,一般家庭和办公场所都wlan组网,vlan是Virtual Local Area Network,网络中的站点不拘泥于所处的物理位置,根据需要灵活划分不同的逻辑子网中的一种网络技术。

    概述:https://blog.csdn.net/qq_38265137/article/details/80370579

    核心交换机、汇聚交换机、管理交换机

    一般组网都是三层网络接入层、汇聚层、核心层;

    核心交换机的主要功能是用于路由选择及高速转发的,提供优化、可靠的骨干传输结构,因此核心层交换机应用有更高的可靠性、性能和吞吐量。汇聚层交换机是多台接入层交换机的汇聚点,作用是将接入节点统一出口,同样也做转发及选路。它必须能够处理来自接入层设备的所有通信量,并提供到核心层的上行链路。

    管理交换机和所谓的“普通交换机”并无本质上的不同,是可以简单作为“普通交换机”来使用的。但有管理口的交换机通常可以划分虚拟局域网(VLan),可能导致网口之间不能互通。因此,只需将所配置的高级功能全部去掉就相当于一台普通交换机。你可以要求调试设备的人进行此项配置。普通交换机要比不带管理功能的交换机便宜不少。

    接入层、汇聚层和核心层的网络结构

    参考:https://blog.csdn.net/lyyybz/article/details/106647051  

    想了解交换机的具体参数可以在华为官网查看类似产品了解:https://e.huawei.com/cn/products/enterprise-networking/switches/campus-switches/s6720-hi

     

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    IP地址

    IP地址,多么熟悉啊,比如192.168.1.1就是一个IP地址,但你可能未必知道IP地址的含义,本文将分享给你一些IP地址相关的基础知识。

    IP地址的结构

    事实上192.168.1.1这样的IP地址是一个IPv4地址,IPv4地址实际上是由4个字节组成,回想一下一个字节(byte)多少位(bit)来着?192.168.1.1实际上是二进制11000000.10101000.00000001.00000001的十进制表达。所以IP地址的最大值也就是255.255.255.255——11111111.11111111.11111111.11111111

    所以在读下去之前请记住:IP地址是由4个字节组成,IP地址是二进制的。

    network id和host

    IP地址包含了两个信息:

    • network id,当前主机所属的二层网络
    • host,当前主机在二层网络中的ID

    但是我们怎么从IP地址的4个字节中提取这两个信息呢?这就需要子网掩码(Subnet Mask)了。

    子网掩码和IP地址一样也是4个字节,区别在于它的二进制形式中的1必须从左到右且连续,比如255.255.255.0的二进制是11111111.11111111.11111111.0254.255.255.0不是一个合法的子网掩码,因为它的二进制是11111110.11111111.11111111.0,1没有连续。1.255.255.0也不是一个合法的子网掩码,因为它的二进制是00000001.11111111.11111111.0,1不是从最左侧开始的。

    我们在来看192.168.1.1的network id和host,它的子网掩码是255.255.255.0,为了简便起见,我们用子网掩码中的1的数量来表示:192.168.1.1/24

    ip          : 11000000.10101000.00000001.00000001 (192.168.1.1)
    subnet mask : 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0)
    network id  : 11000000.10101000.00000001.00000000 (192.168.1.0)
    host        : 00000000.00000000.00000000.00000001 (1)

    我们把子网掩码和IP地址Bit AND一下,得到network id=192.168.1.0 ,把子网掩码取反码和IP地址Bit AND一下,得到host=1

    那我们知道network id有什么用呢?当我们试图做网络通信的时候,操作系统会计算出源IP的network id和目标IP的network id,如果两者一样就说明在同一个二层网络,如果不一样则说明不在同一个二层网络,那么数据就会发送给路由器处理(回忆网络模型及网络设备的内容)。

    IP地址类型

    IP地址是分类型的,有:

    • A类:1-126.xxx.xxx.xxx / 8
    • B类:128-191.xxx.xxx.xxx / 16
    • C类:192-223.xxx.xxx.xxx / 24
    • D类:224-239.xxx.xxx.xxx
    • E类:240-255.xxx.xxx.xxx
    • loopback:127.xxx.xxx.xxx

    不过我们一般都只会接触到A、B、C三类加一个loopback地址。

    私有IP地址

    在A、B、C三类IP地址中有部分地址保留为私有地址,Internet上的网络设备均不会接受、发送或者转发属于私有地址的源IP地址或目的IP地址。私有IP地址的范围是:

    • A类:10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
    • B类:172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
    • C类:192.168.0.0 ~ 192.168.255.255(这个很熟悉吧)

    参考资料

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  • 一文看懂BP神经网络的基础数学知识

    千次阅读 多人点赞 2019-02-21 20:26:01
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空空如也

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