Netfilter框架

Netfilter是linux2.4内核实现数据包过滤/数据包处理/NAT等的功能框架。该

文讨论了linux 2.4内核的netfilter功能框架，还对基于netfilter框架上的

包过滤，NAT和数据包处理(packet mangling)进行了讨论。阅读本文需要了解2.2内核中ipchains的原理和使用方法作为预备知识，若你没有这方面的知识，请阅读IPCHAINS-HOWTO。

第一部分：Netfilter基础和概念

一、什么是Netfilter

Netfilter比以前任何一版Linux内核的防火墙子系统都要完善强大。Netfilter

提供了一个抽象、通用化的框架，该框架定义的一个子功能的实现就是包过滤子系统。因此不要在2.4中期望讨论诸如"如何在2.4中架设一个防火墙或者伪装网关"这样的话题，这些只是Netfilter功能的一部分。Netfilter框架包含

以下三部分：

1 为每种网络协议(IPv4、IPv6等)定义一套钩子函数（IPv4定义了5个钩子函数),这些钩子函数在数据报流过协议栈的几个关键点被调用。在这几个点中，协议栈将把数据报及钩子函数标号作为参数调用netfilter框架。

2 内核的任何模块可以对每种协议的一个或多个钩子进行注册，实现挂接，这样当某个数据包被传递给netfilter框架时，内核能检测是否有任何模块对该

协议和钩子函数进行了注册。若注册了，则调用该模块的注册时使用的回调函数，这样这些模块就有机会检查(可能还会修改)该数据包、丢弃该数据包及指示netfilter将该数据包传入用户空间的队列。

3 那些排队的数据包是被传递给用户空间的异步地进行处理。一个用户进程能检查数据包，修改数据包，甚至可以重新将该数据包通过离开内核的同一个钩子函数中注入到内核中。

所有的包过滤/NAT等等都基于该框架。内核网络代码中不再有到处都是的、混乱的修改数据包的代码了。当前netfilter框架在IPv4、IPv6及Decnet网络栈

中被实现。

二、为什么需要Netfilter?

其实这个问题也可以变为ipchains有什么缺点导致被抛弃？下面只是其中的几个原因：

因为基于2.2内核的ipchains没有提供传递数据包到用户空间的框架，所以任何需要对数据包进行处理的代码都必须运行在内核空间，而内核编程却非常复杂，而且只能用C语言实现，并且容易出现错误并对内核稳定性造成威胁。

透明代理实现非常复杂，必须查看每个数据包来判断是否有专门处理该地址的socket。网络栈代码中在11个文件中共出现了34个"#ifdef"条件编译。

创建一个不依赖于接口地址的数据报过滤规则是不可能实现的。我们必须利用本地接口地址来判断数据报是本地发出、还是发给本地的或是转发的。转发链只有输出接口的信息，因此管理员必需考虑数据报的源。

伪装和数据包过滤都在同一个模块内实现，导致防火墙代码过于复杂。

IPchains代码即不模块化又不易于扩展(例如对mac地址的过滤)

三、Netfilter的作者

Netfilter框架的概念的提出及主要实现是由Rusty Russell完成的，他是ipchains 的合作完成者及当前linux内核IP防火墙的维护者。还有Marc Boucher、James Morris、Harald Welte等都参与了Netfilter项目。

四、Netfilter在IPv4中的结构

一个数据包按照如下图所示的过程通过Netfilter系统：

--->[1]--->[ROUTE]--->[3]--->[4]--->

| ^

| |

local |

| [ROUTE]

v |

[2] [5]

| ^

| |

v |

从图中可以看到IPv4一共有5个钩子函数，分别为：

1 NF_IP_PRE_ROUTING

2 NF_IP_LOCAL_IN

3 NF_IP_FORWARD

4 NF_IP_POST_ROUTING

5 NF_IP_LOCAL_OUT

数据报从左边进入系统，进行IP校验以后，数据报经过第一个钩子函数NF_IP

_PRE_ROUTING[1]进行处理；然后就进入路由代码，其决定该数据包是需要转

发还是发给本机的；若该数据包是发被本机的，则该数据经过钩子函数NF_IP

_LOCAL_IN[2]处理以后然后传递给上层协议；若该数据包应该被转发则它被NF _IP_FORWARD[3]处理；经过转发的数据报经过最后一个钩子函数NF_IP_POST_ ROUTING[4]处理以后，再传输到网络上。

本地产生的数据经过钩子函数NF_IP_LOCAL_OUT [5]处理可以后，进行路由选

择处理，然后经过NF_IP_POST_ROUTING[4]处理以后发送到网络上。

五、Netfilter基础

从上面关于IPv4的netfilter的例子讨论，可以看到钩子函数是如何被激活的。

内核模块可以对一个或多个这样的钩子函数进行注册挂接，并且在数据报经过

这些钩子函数时被调用，从而模块可以修改这些数据报，并向netfilter返回

如下值：

NF_ACCEPT 继续正常传输数据报

NF_DROP 丢弃该数据报，不再传输

NF_STOLEN 模块接管该数据报，不要继续传输该数据报

NF_QUEUE 对该数据报进行排队(通常用于将数据报给用户空间的进程进行处理) NF_REPEAT 再次调用该钩子函数

六、使用iptables进行数据报选择

一个基于Netfilter框架的、称为iptables的数据报选择系统在Linux2.4内核

中被应用，其实它就是ipchains的后继工具，但却有更强的可扩展性。

内核模块可以注册一个新的规则表(table)，并要求数据报流经指定的规则表。

这种数据报选择用于实现数据报过滤(filter表)，网络地址转换(Nat表)及数

据报处理(mangle表)。

Linux2.4内核提供的这三种数据报处理功能都基于netfilter的钩子函数和IP

表。它们是独立的模块，相互之间是独立的。它们都完美的集成到由Netfileter 提供的框架中。

包过滤

filter表格不会对数据报进行修改，而只对数据报进行过滤。iptables优于ipchains 的一个方面就是它更为小巧和快速。它是通过钩子函数

NF_IP_LOCAL_IN, NF_IP_FORWARD及NF_IP_LOCAL_OUT接入netfilter框架的。

因此对于任何一个数据报只有一个地方对其进行过滤。这相对ipchains来说是

一个巨大的改进，因为在ipchains中一个被转发的数据报会遍历三条链。

NAT

NAT表格监听三个Netfilter钩子函数：NF_IP_PRE_ROUTING、

NF_IP_POST_ROUTING及NF_IP_LOCAL_OUT。NF_IP_PRE_ROUTING实现

对需要转发的数据报的源地址进行地址转换而NF_IP_POST_ROUTING则对需要转

发的数据包的目的地址进行地址转换。对于本地数据报的目的地址的转换则由

NF_IP_LOCAL_OUT来实现。

NAT表格不同于filter表格，因为只有新连接的第一个数据报将遍历表格，而

随后的数据报将根据第一个数据报的结果进行同样的转换处理。

NAT表格被用在源NAT,目的NAT，伪装(其是源NAT的一个特例)及透明代理(其是

目的NAT的一个特例)。

数据报处理(Packet mangling)

mangle表格在NF_IP_PRE_ROUTING和NF_IP_LOCAL_OUT钩子中进行注册。使用mangle 表，可以实现对数据报的修改或给数据报附上一些带外数据。当前mangle表支

持修改TOS位及设置skb的nfmard字段。

七、连接跟踪

连接跟踪是NAT的基础，但是已经作为一个单独的模块被实现。该功能用于对

包过滤功能的一个扩展，使用连接跟踪来实现“基于状态”的防火墙。

第二部分使用iptables及netfilter进行数据包过滤

一、概述

下面的内容要求具有对TCP/IP，路由，防火墙及包过滤的基本概念的了解。

在第一部分已经解释过，filter表和三个钩子进行了挂接，因此提供了三条链

进行数据过滤。所有来自于网络，并且发给本机的数据报会遍历INPUT规则链。

所有被转发的数据报将仅仅遍历FORWARD规则链。最后，本地发出的数据报将

遍历OUTPUT链。

二、向规则链中插入规则

Linux2.4提供了一个简洁强大的工具"iptables"来插入/删除/修改规则链中的

规则。这里并不对iptalbes进行详细的介绍，而只是讨论它的主要的一些特性：

该命令实现对所有的ip表进行处理，当前包括filter，nat及mangle三个表格，

及以后扩展的表模块。

该命令支持插件来支持新的匹配参数和目标动作。因此对netfilter的任何扩

展都非常的简单。仅仅需要编写一个完成实际目标动作处理的模块和iptalbes 插件(动态连接库)来添加所需要的一切。

它有两个实现：iptables(IPV4)及ip6tables。两者都基于相同的库和基本上

相同的代码。

基本的iptables命令

一个iptables命令基本上包含如下五部分：

希望工作在哪个表上

希望使用该表的哪个链

进行的操作(插入，添加，删除，修改)

对特定规则的目标动作

匹配数据报条件

基本的语法为：

iptables -t table -Operation chain -j target match(es)

例如希望添加一个规则，允许所有从任何地方到本地smtp端口的连接：

iptables -t filter -A INPUT -j ACCEPT -p tcp --dport smtp

当然，还有其他的对规则进行操作的命令如：清空链表，设置链缺省策略，添加一个用户自定义的链....

基本操作：

-A 在链尾添加一条规则

-I 插入规则

-D 删除规则

-R 替代一条规则

-L 列出规则

基本目标动作，适用于所有的链

ACCEPT 接收该数据报

DROP 丢弃该数据报

QUEUE 排队该数据报到用户空间

RETURN 返回到前面调用的链

foobar 用户自定义链

基本匹配条件，适用于所有的链

-p 指定协议(tcp/icmp/udp/...)

-s 源地址(ip address/masklen)

-d 目的地址(ip address/masklen)

-i 数据报输入接口

-o 数据报输出接口

出了基本的操作，匹配和目标还具有各种扩展。

三、iptables的数据报过滤匹配条件扩展

有各种各样的数据包选择匹配条件扩展用于数据包过滤。这里仅仅简单的说明

来让你感受扩展匹配的强大之处。

这些匹配扩展给了我们强大的数据报匹配手段：

TCP匹配扩展能匹配源端口，目的端口，及tcp标记的任意组合，tcp选项等。UPD匹配扩展能匹配源端口和目的端口

ICMP匹配扩展能匹配ICMP类型

MAC匹配扩展能匹配接收到的数据的mac地址

MARK匹配扩展能匹配nfmark

OWNE匹配扩展(仅仅应用于本地产生的数据报)来匹配用户ID，组ID，进程ID及会话ID

LIMIT扩展匹配用来匹配特定时间段内的数据报限制。这个扩展匹配对于限制

dos攻击数据流非常有用。

STATE匹配扩展用来匹配特定状态下的数据报(由连接跟踪子系统来决定状态)，

可能的状态包括：

INVALID (不匹配于任何连接)

ESTABLISHED (属于某个已经建立的链接的数据报)

NEW (建立连接的数据报)

RELATED (和某个已经建立的连接有一定相关的数据报，例如一个ICMP错误消

息或ftp数据连接)

TOS匹配扩展用来匹配IP头的TOS字段的值。

四、iptables的数据报过滤目标动作扩展

LOG 将匹配的数据报传递给syslog()进行记录

ULOG 将匹配的数据适用用户空间的log进程进行记录

REJECT 不仅仅丢弃数据报，同时返回给发送者一个可配置的错误信息MIRROR

互换源和目的地址以后重新传输该数据报

第三部分利用iptables和netfilter进行NAT

linux以前的内核仅仅支持有限的NAT功能，被称为伪装。Netfilter则支持任

何一种NAT。一般来讲NAT可以分为源NAT和目的NAT。

源NAT在数据报经过NF_IP_POST_ROUTING时修改数据报的源地址。伪装是一个特殊的SNAT。

目的NAT在数据报经过NF_IP_LOCAL_OUT或NF_IP_PRE_ROUTING 时修改数据报目

的地址。端口转发和透明代理都是DNAT。

一、iptables的NAT目标动作扩展

SNAT

变换数据包的源地址。

例:

iptables -t nat -A POSTROUTING -j SNAT --to-source 1.2.3.4

MASQUERADE

用于具有动态IP地址的拨号连接的SNAT，类似于SNAT，但是如果连接断开，所有的连接跟踪信息将被丢弃，而去使用重新连接以后的IP地址进行IP伪装。

例:

iptables -t nat -A POSTROUTING -j MASQUERADE -o ppp0

DNAT

转换数据报的目的地址，这是在PREROUTING钩子链中处理的，也就是在数据报刚刚进入时。因此Linux随后的处理得到的都是新的目的地址。

例:

iptables -t nat -A PREROUTING -j DNAT --to-destination 1.2.3.4:8080

-p tcp--dport 80 -i eth1

REDIRECT

重定向数据报为目的为本地，和DNAT将目的地址修改为接到数据报的接口地址情况完全一样。

例：

iptables -t nat -A PREROUTING -j REDIRECT --to-port 3128 -i eth1

-p tcp--dport 80

第四部分利用iptables和netfilter进行数据报处理(Packet mangling)

mangle表提供了修改数据报各个字段的值的方法。

一、针对数据包处理的目标扩展

MARK

设置nfmark字段的值。我们可以修改nfmark字段的值。nfmark仅仅是一个用户定义的数据报的标记(可以是无符号长整数范围内的任何值)。该标记值用于基

于策略的路由，通知ipqmpd (运行在用户空间的队列分捡器守护进程)将该数

据报排队给哪个哪个进程等信息。

例: iptables -t mangle -A PREROUTING -j MARK --set-mark 0x0a -p tcp

TOS

设置数据报的IP头的TOS字段值。若希望适用基于TOS的数据报调度及路由，这个功能是非常有用处的。

例: iptables -t mangle -A PREROUTING -j TOS --set-tos 0x10 -p tcp

--dport ssh

第五部分排队数据报到用户空间

前面已经提到，任何时候在任何nefilter规则链中，数据报都可以被排队转发

到用户空间去。实际的排队是由内核模块来完成的(ip_queue.o)。

数据报(包括数据报的原[meta]数据如nfmark和mac地址)通过netlink socket

被发送给用户空间进程.该进程能对数据报进行任何处理。处理结束以后，用

户进程可以将该数据报重新注入内核或者设置一个对数据报的目标动作(如丢

弃等)。

这是netfilter的一个关键技术，使用户进程可以进行复杂的数据报操作。从

而减轻了内核空间的复杂度。用户空间的数据报操作进程能很容易的适用ntfilter 提供的称为libipq的库来进行开发。

Linux内核--基于Netfilter的内核级包过滤防火墙实现

Linux内核--基于Netfilter的内核级包过滤防火墙实现 测试内核版本：Linux Kernel 2.6.35----Linux Kernel 3.2.1 知识基础：本防火墙的开发基于对Linux内核网络栈有个良好的概念，本人对网络栈的分析是基于早期版本（Linux 1.2.13），在明确了网络栈架构的前提下，上升一步分析高级版本内核中的Netfilter防火墙实现原理，然后进行模块或内核编程，开发一款基于包过滤的个人防火墙。 包过滤防火墙：包过滤防火墙是用一个软件查看所流经的数据包的包头（header），由此决定整个包的命运。它可能会决定丢弃（DROP）这个包，可能会接受（ACCEPT）这个包（让这个包通过），也可能执行其它更复杂的动作。工作于网络层，能对IP数据报进行首部检查。例如：IP源地址，目的地址，源端口和目的端口等。 本防火墙的包过滤功能如下： * 拒绝来自某主机或某网段的所有连接。 * 允许来自某主机或某网段的所有连接。 * 拒绝来自某主机或某网段的指定端口的连接。 * 允许来自某主机或某网段的指定端口的连接。 * 拒绝发去某主机或某网段的所有连接。 * 允许发去某主机或某网段的所有连接。 * 拒绝发去某主机或某网段的指定端口的连接。 * 允许发去某主机或某网段的指定端口的连接。 Netfilter框架是Linux内核分析和过滤特定协议数据包处理框架，为其他模块动态参与网络层数据包处理提供了方便的途径。 该防火墙的总体结构如下：

本防火墙的简单功能就是检查数据包是否符合过滤的条件，如果不符合就舍弃（Drop），否则就接受（Accept），这里定义八个链表头结点 [cpp] view plaincopyprint? struct ip_node ip_allowed_in_node_head;/*允许的远程主机或网络IP地址头节点*/ struct ip_node ip_denied_in_node_head;/*拒绝的远程主机或网络IP地址头节点*/ struct ip_node ip_allowed_out_node_head;/*允许的本地主机或网络IP地址头节点*/ struct ip_node ip_denied_out_node_head;/*拒绝的本地主机或网络IP地址头节点*/ struct port_node port_allowed_in_node_head;/*允许的远程主机或网络传输层端口号头节点*/ struct port_node port_denied_in_node_head;/*拒绝的远程主机或网络传输层端口号头节点*/ struct port_node port_allowed_out_node_head;/*允许的本地主机或网络传输层端口号头节点*/ struct port_node port_denied_out_node_head;/*拒绝的本地主机或网络传输层端口号头节点*/ struct ip_node ip_allowed_in_node_head;/*允许的远程主机或网络IP地址头节点*/ struct ip_node ip_denied_in_node_head;/*拒绝的远程主机或网络IP地址头节点*/ struct ip_node ip_allowed_out_node_head;/*允许的本地主机或网络IP地址头节点*/

5. Wireshark捕获并分析ARP报文

实验四Wireshark捕获ARP报文 一、捕获报文 启动Wireshark，清空ARP缓存，然后ping网关。 二、分析ARP协议 1.ARP请求报文和响应报文是封装在IP报文中还是封装在MAC 帧中发送？ 2.ARP请求报文中目的MAC地址是什么？ 3.对于ARP协议，其在MAC帧中的协议字段的值是多少？ 4.封装ARP请求报文和响应报文的MAC帧，其目的地址分别 是什么？这说明ARP请求报文和响应报文分别是广播还是单 播发送？ 5.根据捕获到的报文，分析ARP报文的格式，说明报文各字段 的作用？ 6.如果要模拟某种ARP欺骗攻击，例如物理机欺骗虚拟机，说 自己是网关。该如何构造ARP响应报文？写出该ARP响应报 文的十六进制代码。 硬件类型：要转换成的地址类型，2字节。以太网为0001 协议类型：被转换高层协议类型，2字节。IP协议为0800 硬件地址长度：1字节。以太网为6字节48位，即06 协议长度：1字节。Ip地址为4字节32位，即04 操作类型：2字节。请求为0001，响应为0002，RARP为0003 发送方硬件地址：源主机MAC地址

发送发协议地址：源主机IP地址 目标硬件地址：目标主机MAC地址（请求包中为00-00-00-00-00-00） 目标协议地址： 物理机欺骗虚拟机时，发送ARP响应报文，单播。源主机本应为网关，但物理机欺骗虚拟机，即源主机IP地址填网关IP，硬件地址填物理机的硬件地址。目标主机为虚拟机。 0001 0800 06 04 0002 物理机硬件地址（欺骗用）10.1.65.254(网关IP) 虚拟机硬件地址虚拟机IP地址

实验yi：网络协议分析工具Wireshark的使用

实验一： 一、实验目的 学习使用网络协议分析工具Wireshark的方法，并用它来分析一些协议。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线 四、实验步骤（操作方法及思考题） 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程：（20分） （1）用“ipconfig”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址；（2）用“arp”命令清空本机的缓存； （3）运行Wireshark，开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的，并且源或目的MAC地址是本机的包（提示：在设置过滤规则时需要使用（1）中获得的本机的MAC地址）; （4）执行命令：“ping 缺省路由器的IP地址”； 写出（1），（2）中所执行的完整命令（包含命令行参数），（3）中需要设置的Wireshark的Capture Filter过滤规则，以及解释用Wireshark所观察到的执行（4）时网络上出现的现象。 -------------------------------------------------------------------------------- （1）ipconfig/all （2）arp –d （3）( arp or icmp ) and ether host 18-03-73-BC-70-51, ping 192.168.32.254 后的截包信息图片：

首先，通过ARP找到所ping机器的ip地址，本机器发送一个广播包，在子网中查询192.168.32.254的MAC地址，然后一个节点发送了响应该查询的ARP分组，告知及其所查询的MAC地址。接下来，本机器发送3个请求的ICMP报文，目的地段回复了三个响应请求的应答ICMP报文。在最后对请求主机对应的MAC地址进行核查。 2.用Wireshark观察tracert命令的工作过程：（20分） （1）运行Wireshark, 开始捕获tracert命令中用到的消息； （2）执行“tracert -d https://www.docsj.com/doc/995395209.html,” 根据Wireshark所观察到的现象思考并解释tracert的工作原理。 ----------------------------------------------------------- 实验室路由跟踪显示有6个路由器

Linux内核之Netfilter

Linux内核之Netfilter netfilter框架 Linux内核包含了一个强大的网络子系统，名为netfilter，它可以为iptables内核防火墙模块提供有状态或无状态的包过滤服务，如NAT、IP伪装等，也可以因高级路由或连接状态管理的需要而修改IP头信息。netfilter位于Linux网络层和防火墙内核模块之间，如图9-1所示。 虽然防火墙模块构建在Linux内核，并且要对流经IP层的数据包进行处理，但它并没有改变IP协议栈的代码，而是通过netfilter模块将防火墙的功能引入IP层，从而实现防火墙代码和IP协议栈代码的完全分离。netfilter模块的结构如图9-2所示。 对IPv4协议来说，netfilter在IP数据包处理流程的5个关键位置定义了5个钩子（hook）函数。当数据包流经这些关键位置时，相应的钩子函数就被调用。从图9-2中可以看到，

数据包从左边进入IP协议栈，进行IP校验以后，数据包被第一个钩子函数PRE_ROUTING 处理，然后就进入路由模块，由其决定该数据包是转发出去还是送给本机。 若该数据包是送给本机的，则要经过钩子函数LOCAL_IN处理后传递给本机的上层协议；若该数据包应该被转发，则它将被钩子函数FORWARD处理，然后还要经钩子函数POST_ROUTING处理后才能传输到网络。本机进程产生的数据包要先经过钩子函数LOCAL_OUT处理后，再进行路由选择处理，然后经过钩子函数POST_ROUTING处理后再发送到网络。 说明：内核模块可以将自己的函数注册到钩子函数中，每当有数据包经过该钩子点时，钩子函数就会按照优先级依次调用这些注册的函数，从而可以使其他内核模块参与对数据包的处理。这些处理可以是包过滤、NAT以及用户自定义的一些功能. iptables防火墙内核模块 netfilter框架为内核模块参与IP层数据包处理提供了很大的方便，内核的防火墙模块正是通过把自己的函数注册到netfilter的钩子函数这种方式介入了对数据包的处理。这些函数的功能非常强大，按照功能来分的话主要有4种，包括连接跟踪、数据包过滤、网络地址转换（NAT）和对数据包进行修改。其中，NAT还分为SNAT和DNAT，分别表示源网络地址转换和目的网络地址转换，内核防火墙模块函数的具体分布情况如图9-3所示。 由图9-3可以看出，防火墙模块在netfilter的LOCAL_IN、FORWARD和LOCAL_OUT 3个位置分别注册了数据包过滤函数，数据包经过这些位置时，防火墙模块要对数据包进行过滤。这三个位置也称为三条链，名称分别为INPUT、FORWARD和OUTPUT，它们共同组成了一张过滤表，每条链可以包含各种规则，每一条规则都包含0个或多个匹配以及一个动作。当数据包满足所有的匹配时，则过滤函数将执行设定的动作，以便对数据包进行过滤的。 注意：这些规则的次序是很重要的，过滤函数对数据包执行了某一规则动作后，对数据包的处理即告结束，即使这个数据包还满足后面其他规则的所有匹配，也不会执行那些规则所设定的动作。 从图9-3中可以看出，除了过滤表以外，在PRE_ROUTING、LOCAL_OUT和POST_ ROUTING 3个位置各有一条有关NAT的链，名称分别为PREROUTING、OUTPUT和

图文——1流程图与课件同步

例1下面是某医院门诊“一卡通”挂号流程图，请依据本图，把整个 流程写成一段话，要求内容完整，表述准确，语言连贯，字数不超过150字。（4分） 例2（新课标卷Ⅰ）下面是某中学暑期瑶族村考察的初步构思框架，请把这个构思写成一段话，要求内容完整，表述准确，语言连贯，不超 过75个字。（6分） ? 点睛：识图表，源信息——分层次，找关联——作归纳，精表达 练习1（新课标卷II）下面是某班级春游活动的构思框 架，请把这个构思写成一段话，要求内容完整，表述准确，语言连贯，

不超过75个字。（6分〉 2、【2016年高考新课标Ⅰ卷】下面是某校“中华文化体验”计划的初步构思框架，请把这个构思写成一段话，要求内容完整，表述准确，语言连贯，不超过85个字。（6分）

3．【2016年高考新课标Ⅱ卷】下面是某校团委“中国梦演讲赛”工作的初步构思框架，请把这个构思写成一段话，要求内容得当，表述准确，语言连贯，不超过85个字。（6分，图见下页） 4、下面是某校中学生暑假社会实践活动计划的初步构思框架，请把这个构思写成一段话，要求内容完整，表述准确，语言连贯，不超过85个

字。（6分） 5、在某市的汽车站门口，你遇到了一位外地人，向你打听去青春中学的路，你该怎么介绍呢？请根据下面的地图，用简洁的语言表达出来。不超过50个字。

6、见《课时作业》P311 第4题 流程图或框架图答案 例1示例：患者到院后，有卡患者直接到分诊台或在收费窗口充值挂号。（1分）无卡患者，如果带着身份证，先到收费窗口办卡，并充值挂号；（1分）如果未带身份证，则先到导诊台填写办卡申请单，然后去收费窗口办卡，最后去收费窗口充值挂号。（1分）（整体顺序1分）例2本次瑶族村三日行考察要求参加人员事先查资料，了解瑶族概况，备好所需行装；考察期间的主要活动有参观、访谈以及与村民联谊，每人需写日记，记录考察情况。

计算机网络实验-使用Wireshark分析IP协议

实验三使用Wireshark分析IP协议 一、实验目的 1、分析IP协议 2、分析IP数据报分片 二、实验环境 与因特网连接的计算机，操作系统为Windows，安装有Wireshark、IE等软件。 三、实验步骤 IP协议是因特网上的中枢。它定义了独立的网络之间以什么样的方式协同工作从而形成一个全球户联网。因特网内的每台主机都有IP地址。数据被称作数据报的分组形式从一台主机发送到另一台。每个数据报标有源IP地址和目的IP地址，然后被发送到网络中。如果源主机和目的主机不在同一个网络中，那么一个被称为路由器的中间机器将接收被传送的数据报，并且将其发送到距离目的端最近的下一个路由器。这个过程就是分组交换。 IP允许数据报从源端途经不同的网络到达目的端。每个网络有它自己的规则和协定。IP能够使数据报适应于其途径的每个网络。例如，每个网络规定的最大传输单元各有不同。IP允许将数据报分片并在目的端重组来满足不同网络的规定。 表 DHCP报文

者续借租用 DHCP-ACK DHCP服务器通知客户端可以使用分配的IP地址和配置参 数 DHCP-NAK DHCP服务器通知客户端地址请求不正确或者租期已过期， 续租失败 DHCP-RELEASE DHCP客户端主动向DHCP服务器发送，告知服务器该客户 端不再需要分配的IP地址 DHCP-DECLINE DHCP客户端发现地址冲突或者由于其它原因导致地址不 能使用，则发送DHCP-DECLINE报文，通知服务器所分配的 IP地址不可用 DHCP-INFORM DHCP客户端已有IP地址，用它来向服务器请求其它配置 参数 图 DHCP报文 1、使用DHCP获取IP地址

Netfilter和Iptables简介

Netfilter是linux2.4内核实现数据包过滤/数据包处理/NAT等的功能框架。该文讨论了linux 2.4内核的netfilter功能框架，还对基于netfilter框架上的包过滤，NAT和数据包处理(packet mangling)进行了讨论。阅读本文需要了解2.2内核中ipchains的原理和使用方法作为预备知识，若你没有这方面的知识，请阅读IPCHAINS-HOWTO。 第一部分：Netfilter基础和概念 一、什么是Netfilter Netfilter比以前任何一版Linux内核的防火墙子系统都要完善强大。Netfilter 提供了一个抽象、通用化的框架，该框架定义的一个子功能的实现就是包过滤子系统。因此不要在2.4中期望讨论诸如"如何在2.4中架设一个防火墙或者伪装网关"这样的话题，这些只是Netfilter功能的一部分。Netfilter框架包含以下三部分： 1 为每种网络协议(IPv4、IPv6等)定义一套钩子函数（IPv4定义了5个钩子函数),这些钩子函数在数据报流过协议栈的几个关键点被调用。在这几个点中，协议栈将把数据报及钩子函数标号作为参数调用netfilter框架。 2 内核的任何模块可以对每种协议的一个或多个钩子进行注册，实现挂接，这样当某个数据包被传递给netfilter框架时，内核能检测是否有任何模块对该协议和钩子函数进行了注册。若注册了，则调用该模块的注册时使用的回调函数，这样这些模块就有机会检查(可能还会修改)该数据包、丢弃该数据包及指示netfilter将该数据包传入用户空间的队列。 3 那些排队的数据包是被传递给用户空间的异步地进行处理。一个用户进程能检查数据包，修改数据包，甚至可以重新将该数据包通过离开内核的同一个钩子函数中注入到内核中。 所有的包过滤/NAT等等都基于该框架。内核网络代码中不再有到处都是的、混乱的修改数据包的代码了。当前netfilter框架在IPv4、IPv6及Decnet网络栈中被实现。 二、为什么需要Netfilter? 其实这个问题也可以变为ipchains有什么缺点导致被抛弃？下面只是其中的几个原因： 因为基于2.2内核的ipchains没有提供传递数据包到用户空间的框架，所以任何需要对数据包进行处理的代码都必须运行在内核空间，而内核编程却非常复杂，而且只能用C语言实现，并且容易出现错误并对内核稳定性造成威胁。

《流程图》教案(1)

流程图 教学目标 了解常用流程图符号（输入输出框、处理框、判断框、起止框、流程线）的意义．能用流程图表示顺序结构．能识别简单的流程图所描述的算法． 重点难点 流程图框的分类和应用；用流程图表示顺序结构的算法．将自然语言表示的算法转化成 流程图；各种图框的正确应用． 引入新课 1．问题： （1）=++++100321 ； （2）=++++n 321 ； （3）求当2004321>++++n 时，满足条件的n 的最小正整数； 请设计第（3）个问题的算法： 程序框 名称 功能 起止框 表示一个算法的起始和结束 输 入 输出框 表示一个算法输入和输出的信息 处理框 赋值、计算 判断框 判断某一个条件是否成立，成立的在出口处标明“是”或“Y ”； 不成立时标明“否”或“N ”． ：写出作△ABC 的外接圆的算法，并用流程图表示． 4．顺序结构的含义及其表示． 例题剖析 例1 已知两个单元分别存放了变量x 和y 的值，试交换这两个变量值． 例2 半径为r 的圆的面积计算公式为2r S =π，当10=r 时，写出计算圆面积的算法，画出流程图．

例 3 已知点()00y x P ，和直线0:=++C By Ax l ，写出求点()00y x P ，到直线l 的距离d 的算法，并 画出流程图． 巩固练习 1．画出下列图框： （1）起止框 （2）输入输出框 （3）处理框 （4）判断框 2．依次进行多个处理的结构称为 结构． 3．写出作棱长全为2的正三棱柱的直观图的算法． 4．写出解方程组?? ???=+=+=+453x z z y y x 的一个算法，并用流程图表示算法过程． 课堂小结 了解流程图框的分类和应用，能用流程图表示顺序结构的算法．

实验二使用Wireshark分析以太网帧与ARP协议

实验二使用Wireshark分析以太网帧与ARP协议 一、实验目的 分析以太网帧，MAC地址和ARP协议 二、实验环境 与因特网连接的计算机网络系统；主机操作系统为windows；使用Wireshark、IE等软件。 三、实验步骤： IP地址用于标识因特网上每台主机，而端口号则用于区别在同一台主机上运行的不同网络应用程序。在链路层，有介质访问控制（Media Access Control,MAC）地址。在局域网中，每个网络设备必须有唯一的MAC地址。设备监听共享通信介质以获取目标MAC地址与自己相匹配的分组。 Wireshark 能把MAC地址的组织标识转化为代表生产商的字符串，例如，00:06:5b:e3:4d:1a也能以Dell:e3:4d:1a显示，因为组织唯一标识符00:06:5b属于Dell。地址ff:ff:ff:ff:ff:ff是一个特殊的MAC地址，意味着数据应该广播到局域网的所有设备。 在因特网上，IP地址用于主机间通信，无论它们是否属于同一局域网。同一局域网间主机间数据传输前，发送方首先要把目的IP地址转换成对应的MAC 地址。这通过地址解析协议ARP实现。每台主机以ARP高速缓存形式维护一张已知IP分组就放在链路层帧的数据部分，而帧的目的地址将被设置为ARP高速缓存中找到的MAC地址。如果没有发现IP地址的转换项，那么本机将广播一个报文，要求具有此IP地址的主机用它的MAC地址作出响应。具有该IP地址的主机直接应答请求方，并且把新的映射项填入ARP高速缓存。 发送分组到本地网外的主机，需要跨越一组独立的本地网，这些本地网通过称为网关或路由器的中间机器连接。网关有多个网络接口卡，用它们同时连接多个本地网。最初的发送者或源主机直接通过本地网发送数据到本地网关，网关转发数据报到其它网关，直到最后到达目的主机所在的本地网的网关。 1、俘获和分析以太网帧 （1）选择工具->Internet 选项->删除文件

Netfilter架构基本数据流程

Netfilter架构基本数据流程

Netfilter架构基本数据流程 一、netfiltert简介 Linux内核中的netfilter架构有以太网层netfilter，主要管理工具为ebtables，有网络层的netfilter，主要管理工具为iptables，本文主要从总体上讲述网络层ipv4 netfilter架构中的基本数据流程，即一个数据所从进入网络层netfiler架构时，其数据流向是怎样的，经过哪些规则表，连接跟踪等，到离开netfilter架构整个流程。Netfilter为内核中实现防火墙功能、数据包过滤、修改、连接跟踪、应用层网关alg等的载体。而linux应用层则提供了iptables 这样功能强大的实现netfilter功能的配置管理工具。 二、Iptables规则在内核中的基本流程 数据包进入linux内核的网络层时，其总入口为kernel/linux/net/ipv4/ip_input.c的函数ip_rcv()，在对数据包进行正确性检查和校验之后，路由判断之前，会进入到一个netfilter 的钩子NF_INET_PRE_ROUTING，数据包在这个钩子里进行一些处理，处理完之后，如果是接收包，则调用该钩子的ok函数，即下一步的处理函数。对于iptables来说，这里是PREROUTING规则链，能在这里设置iptables规则的只有mangle表和nat表，mangle表主要是对数据包打标记等操作。而nat表主要对数据包进行重定向，丢弃或接收数据包。 注意mangle表比nat表优先级高，所以在内核中会先处理mangle表的规则，然后再处理nat 表的规则。 当路由判定后决定数据包是发往本地即Linux系统本身的，则其入口为kernel/linux/net/ipv4/ip_input.c的函数ip_local_deliver()，在这个函数最后会调用INPUT链的钩子函数NF_INET_LOCAL_IN，在这个钩子中可以设置mangle表和filter表的规则，mangle 表比filter表优先级要高，filter表的主要作用是过滤数据包。 而当路由判定后数据包是发往其他主机的，则进入到kernel/linux/net/ipv4/ip_forward.c 的函数ip_forward()，在函数最后同样要执行NF_INET_FORWARD这个钩子函数，在FORWARD链里，同样只能设置mangle表和filter表的规则，mangle表的优先级比filter表高。 数据包由本地发出的时候，执行到kernel/linux/net/ipv4/ip_output.c的函数__ip_local_out()，在这里会执行钩子函数NF_INET_LOCAL_OUT，在OUTPUT链里可以有mangle表、nat表、filter表的规则，优先级分别为mangle表到nat表再到filter表。 数据包在离开本机之前会调用到kernel/linux/net/ipv4/ip_output.c的函数ip_output()，这里执行的是NF_INET_POST_ROUTING钩子函数，在这个钩子里只能有mangle和nat表，而mangle表比nat表优先级高。 如下图为netfilter中iptables规则执行的基本流程

《流程图》教案1(1)

流程图（1）教学目标： 使学生了解顺序结构的特点，并能解决一些与此有关的问题. 教学重点： 顺序结构的特性. 教学难点： 顺序结构的运用. 教学过程： Ⅰ.课题导入 算法内容是将数学中的算法与计算机技术建立联系，形式化地表示算法.为了有条理地、清晰地表达算法，往往需要将解决问题的过程整理成程序框图.流程图是一种传统的算法表示法，它利用几何图形的框来代表各种不同性质的操作，用流程线来指示算法的执行方向.由于它简单直观，所以应用广泛. 问题： 右面的“框图”可以表示一个算法吗？ 按照这一程序操作时，输出的结果是多少？ 若第一个“输入框”中输入的是77，则输出的 结果又是多少？ 答：这个框图表示的是一个算法，按照这一程序 操作时，输出的结果是0；若第一个“输入框”中 输入的是77，则输出的结果是5。 Ⅱ.讲授新课 一般算法由顺序、条件和循环三种基本结构组成. 顺序结构是由若干个依次执行的处理步骤组成的，这是任何一个算法都离不开的基本主体结构. 例1：半径为r的球面的面积计算公式为S＝4πr2，当r＝10时，写出计算球面的面积的算法，画出流程图. 解析：算法如下： 第一步将10赋给变量r； 第二步用公式S＝4πr2计算球面的面积S； 第三步输出球面的面积S. 例2：已知两个单元存放了变量x和y的值，试交换两个变量值. 解析：为了达到交换的目的，需要一个单元存放中间变量p. 其算法是 第一步p←x；（先将x 的值赋给变量p，这时存放变量x的单元可作它用）第二步x←y；（再将y 的值赋给变量x，这时存放变量y的单元可作它用）

第三步y←p.（最后将p 的值赋给y，两个变量x和y的值便完成了交换）上述算法用流程图表示如右 例3：写出求边长为3，4，5的直角三角形内切圆面积的流程图. 解析：直角三角形的内切圆半径r＝ab a＋b＋c （c为斜边）. Ⅲ.课堂练习 课本P9 1，2. Ⅳ.课时小结 顺序结构的特点：计算机按书写的先后次序，自上而下逐条顺序执行程序语句，中间没有选择或重复执行的过程. Ⅴ.课后作业 课本P14 1，3.

Wireshark抓包实例分析

Wireshark抓包实例分析 通信工程学院010611班赖宇超01061093 一．实验目的 1.初步掌握Wireshark的使用方法，熟悉其基本设置，尤其是Capture Filter和Display Filter 的使用。 2.通过对Wireshark抓包实例进行分析，进一步加深对各类常用网络协议的理解，如：TCP、UDP、IP、SMTP、POP、FTP、TLS等。 3.进一步培养理论联系实际，知行合一的学术精神。 二．实验原理 1.用Wireshark软件抓取本地PC的数据包，并观察其主要使用了哪些网络协议。 2.查找资料，了解相关网络协议的提出背景，帧格式，主要功能等。 3.根据所获数据包的内容分析相关协议，从而加深对常用网络协议理解。 三．实验环境 1.系统环境：Windows 7 Build 7100 2.浏览器：IE8 3.Wireshark：V 1.1.2 4.Winpcap：V 4.0.2 四．实验步骤 1.Wireshark简介 Wireshark（原Ethereal）是一个网络封包分析软件。其主要功能是撷取网络封包，并尽可能显示出最为详细的网络封包资料。其使用目的包括：网络管理员检测网络问题，网络安全工程师检查资讯安全相关问题，开发者为新的通讯协定除错，普通使用者学习网络协议的

相关知识……当然，有的人也会用它来寻找一些敏感信息。 值得注意的是，Wireshark并不是入侵检测软件（Intrusion Detection Software,IDS）。对于网络上的异常流量行为，Wireshark不会产生警示或是任何提示。然而，仔细分析Wireshark 撷取的封包能够帮助使用者对于网络行为有更清楚的了解。Wireshark不会对网络封包产生内容的修改，它只会反映出目前流通的封包资讯。Wireshark本身也不会送出封包至网络上。 2.实例 实例1：计算机是如何连接到网络的？ 一台计算机是如何连接到网络的？其间采用了哪些协议？Wireshark将用事实告诉我们真相。如图所示： 图一：网络连接时的部分数据包 如图，首先我们看到的是DHCP协议和ARP协议。 DHCP协议是动态主机分配协议(Dynamic Host Configuration Protocol)。它的前身是BOOTP。BOOTP可以自动地为主机设定TCP/IP环境，但必须事先获得客户端的硬件地址，而且，与其对应的IP地址是静态的。DHCP是BOOTP 的增强版本，包括服务器端和客户端。所有的IP网络设定数据都由DHCP服务器集中管理，并负责处理客户端的DHCP 要求；而客户端则会使用从服务器分配下来的IP环境数据。 ARP协议是地址解析协议(Address Resolution Protocol)。该协议将IP地址变换成物理地址。以以太网环境为例，为了正确地向目的主机传送报文，必须把目的主机的32位IP地址转换成为48位以太网的地址。这就需要在互连层有一组服务将IP地址转换为相应物理地址，这组协议就是ARP协议。 让我们来看一下数据包的传送过程：

计算机网络实验利用wireshark分析ARP协议—实验六实验报告

信 息 网 络 技 术 实 验 报 告 实验名称利用wireshark分析ARP协议

实验编号 姓名 学号 成绩 常见网络协议分析实验一、实验室名称： 电子政务可视化再现实验室 二、实验项目名称： 利用wireshark分析ARP协议 三、实验原理：

Wireshark:Wireshark 是网络包分析工具。网络包分析工具的主要作用是尝试获取网络包，并尝试显示包的尽可能详细的情况。网络包分析工具是一种用来测量有什么东西从网线上进出的测量工具，Wireshark 是最好的开源网络分析软件。 当一台主机把以太网数据帧发送到位于同一局域网上的另一台主机时，是根据48bit 的以太网地址来确定目的接口的.设备驱动程序从不检查IP数据报中的目的IP地址。地址解析为这两种不同的地址形式提供映射：32bit的IP地址和数据链路层使用的任何类型的地址。 ARP根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。ARP为IP地址到对应的硬件地址之间提供动态映射。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。地址解析协议是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的，网络上的主机可以自主发送ARP应答消息，其他主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性就会将其记入本机ARP缓存。 四、实验目的： 目的是通过实验加深对数据包的认识，网络信息传输过程的理解，加深对协议的理解，并了解协议的结构与区别。 利用wireshark捕获发生在ping过程中的ARP报文，加强对ARP协议的理解，掌握ARP报文格式，掌握ARP请求报文和应答报文的区别。 五、实验内容： 利用wireshark分析ARP协议 六、实验器材（设备、元器件） 运行Windows的计算机，带有并正确安装网卡；wireshark软件；具备路由器、交换机等网络设备的网络连接。 七、实验步骤： 1、查看本机WLAN接口IP，得到。 2、利用arp –a命令在本地的ARP 缓存中查看IP-MAC对应表。

计算机网络实验利用wireshark分析ARP协议—实验六实验报告分析

信息网络技术实验报告

实验名称利用wireshark分析ARP协议 实验编号 6.1 姓名 学号 成绩 2.6常见网络协议分析实验 一、实验室名称： 电子政务可视化再现实验室 二、实验项目名称： 利用wireshark分析ARP协议

三、实验原理： Wireshark:Wireshark 是网络包分析工具。网络包分析工具的主要作用是尝试获取网络包，并尝试显示包的尽可能详细的情况。网络包分析工具是一种用来测量有什么东西从网线上进出的测量工具，Wireshark 是最好的开源网络分析软件。 当一台主机把以太网数据帧发送到位于同一局域网上的另一台主机时，是根据48bit 的以太网地址来确定目的接口的.设备驱动程序从不检查IP数据报中的目的IP地址。地址解析为这两种不同的地址形式提供映射：32bit的IP地址和数据链路层使用的任何类型的地址。 ARP根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。ARP为IP地址到对应的硬件地址之间提供动态映射。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。地址解析协议是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的，网络上的主机可以自主发送ARP应答消息，其他主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性就会将其记入本机ARP缓存。 四、实验目的： 目的是通过实验加深对数据包的认识，网络信息传输过程的理解，加深对协议的理解，并了解协议的结构与区别。 利用wireshark捕获发生在ping过程中的ARP报文，加强对ARP协议的理解，掌握ARP报文格式，掌握ARP请求报文和应答报文的区别。 五、实验内容： 利用wireshark分析ARP协议 六、实验器材（设备、元器件） 运行Windows的计算机，带有并正确安装网卡；wireshark软件；具备路由器、交换机等网络设备的网络连接。 七、实验步骤： 1、查看本机WLAN接口IP，得到192.168.1.112。 2、利用arp –a命令在本地的ARP 缓存中查看IP-MAC对应表。

netfilter 架构分析

Netfilter 架构分析--基于Linux 3.2.0 一、全局图 在文件net/netfilter/core.c中定义了一全局变量nf_hooks，用于记录钩子点。 nf_hooks第一维代表协议数，第二维代表钩子数。 struct list_head nf_hooks[NFPROTO_NUMPROTO][NF_MAX_HOOKS] __read_mostly;

二、钩子函数(hook)与过滤规则表(xt_table) 前面已经提到，钩子函数与过滤规则的管理是通过全局变量nf_hooks来实现的，那么，什么时候会调用钩子函数呢？钩子函数又是如何利用已经注册好的过滤规则的呢？ 在Linux内核中定义了网络数据包的流动方向，数据包被网卡捕获后，它在内核网络子系统里的传输路径是：pre-routing→route(in or forward)→(out)→post-routing。在netfilter上注册的钩子函数如下所示(这些钩子函数按它们被调用的顺序排列)： --->PRE------>[ROUTE]--->FWD---------->POST------> Conntrack | Mangle ^ Mangle Mangle | Filter | NAT (Src) NAT (Dst) | | Conntrack (QDisc) | [ROUTE] v | IN Filter OUT Conntrack | Conntrack ^ Mangle | Mangle | NAT (Dst) v | Filter 共有五个位置设置了钩子点，PRE、IN、FWD、OUT、POST。钩子函数被注册到相应位置之后，它们就会那里等待数据包的到来，在接收数据包的地方，钩子函数被调用，数据包先由钩子函数捕获，进行处理，然后再转发或者丢弃。 钩子函数的声明：include/linux/netfilter.h typedef unsigned int nf_hookfn(unsigned int hooknum, struct sk_buff *skb, const struct net_device *in, const struct net_device *out, int (*okfn)(struct sk_buff *));

《流程图》教案(1)

流程图 教学目标 了解常用流程图符号（输入输出框、处理框、判断框、起止框、流程线）的意义．能用 流程图表示顺序结构．能识别简单的流程图所描述的算法． 重点难点 流程图框的分类和应用；用流程图表示顺序结构的算法．将自然语言表示的算法转化成 流程图；各种图框的正确应用． 引入新课 1．问题： （1）=++++100321 ； （2）=++++n 321 ； （3）求当2004321>++++n 时，满足条件的n 的最小正整数； 请设计第（3）个问题的算法： 2．流程图： 程序框 名称 功能 起止框 表示一个算法的起始和结束 输 入 输出框 表示一个算法输入和输出的信息 处理框 赋值、计算 判断框 判断某一个条件是否成立，成立的在出口处标明“是”或“Y ”； 不成立时标明“否”或“N ”． 3．问题：写出作△ABC 的外接圆的算法，并用流程图表示．

4．顺序结构的含义及其表示． 例题剖析 例1 已知两个单元分别存放了变量x 和y 的值，试交换这两个变量值． 例2 半径为r 的圆的面积计算公式为2r S =π，当10=r 时，写出计算圆面积的算法，画出流程图． 例 3 已知点()00y x P ，和直线0:=++C By Ax l ，写出求点()00y x P ，到直线l 的距离d 的算法，并 画出流程图． 巩固练习 1．画出下列图框： （1）起止框 （2）输入输出框 （3）处理框 （4）判断框 2．依次进行多个处理的结构称为 结构． 3．写出作棱长全为2的正三棱柱的直观图的算法． 4．写出解方程组?? ???=+=+=+453x z z y y x 的一个算法，并用流程图表示算法过程． 课堂小结

实验四、使用Wireshark网络分析器分析数据包

实验四、使用Wireshark网络分析器分析数据包 一、实验目的 1、掌握Wireshark工具的安装和使用方法 2、理解TCP/IP协议栈中IP、TCP、UDP等协议的数据结构 3、掌握ICMP协议的类型和代码 二、实验内容 1、安装Wireshark 2、捕捉数据包 3、分析捕捉的数据包 三、实验工具 1、计算机n台(建议学生自带笔记本) 2、无线路由器n台 四、相关预备知识 1、熟悉win7操作系统 2、Sniff Pro软件的安装与使用(见Sniff Pro使用文档)

五、实验步骤 1、安装Wireshark Wireshark 是网络包分析工具。网络包分析工具的主要作用是尝试捕获网络包，并尝试显示包的尽可能详细的情况。网络包分析工具是一种用来测量有什么东西从网线上进出的测量工具，Wireshark 是最好的开源网络分析软件。 Wireshark的主要应用如下： （1）网络管理员用来解决网络问题 （2）网络安全工程师用来检测安全隐患 （3）开发人员用来测试协议执行情况 （4）用来学习网络协议 （5）除了上面提到的，Wireshark还可以用在其它许多场合。 Wireshark的主要特性 （1）支持UNIX和Windows平台 （2）在接口实时捕捉包 （3）能详细显示包的详细协议信息 （4）可以打开/保存捕捉的包 （5）可以导入导出其他捕捉程序支持的包数据格式

（6）可以通过多种方式过滤包 （7）多种方式查找包 （8）通过过滤以多种色彩显示包 （9）创建多种统计分析 五、实验内容 1．了解数据包分析软件Wireshark的基本情况； 2．安装数据包分析软件Wireshark； 3．配置分析软件Wireshark； 4．对本机网卡抓数据包； 5．分析各种数据包。 六、实验方法及步骤 1．Wireshark的安装及界面 （1）Wireshark的安装 （2）Wireshark的界面 启动Wireshark之后，主界面如图：

Netfilter框架 完全解析

Netfilter框架 目录 1网络通信 1.1网络通信的基本模型 1.2协议栈底层机制 2 Netfilter 2.1Netfilter介绍 2.2钩子函数返回值 2.3 hook点 2.4 协议栈切入Netfilter框架 3 Netfilter的实现方式 3.1 nf_hooks[][]结构 3.2 nf_hook_ops 3.3 增加新的钩子函数 3.4 基于源接口的数据包过滤钩子函数 4 iptables防火墙内核模块 4.1 iptables 4.2 Netfilter框架防火墙iptables hook函数分类 4.3 iptables基础 4.4 iptables命令格式 5连接跟踪机制 5.1.重要数据结构 5.2重要函数 5.3链接跟踪建立的三条路径 5.4 IP层接收和发送数据包进入连接跟踪钩子函数的入口 5.5连接跟踪的流程分析 1网络通信 1.1网络通信的基本模型

在数据的发送过程中，从上至下依次是“加头”的过程，每到达一层数据就被会加上该层的头部；与此同时，接受数据方就是个“剥头”的过程，从网卡收上包来之后，在往协议栈的上层传递过程中依次剥去每层的头部，最终到达用户那儿的就是裸数据了。 1.2协议栈底层机制 “栈”模式底层机制基本就是像下面这个样子： 对于收到的每个数据包，都从“A”点进来，经过路由判决，如果是发送给本机的就经过“B”点，然后往协议栈的上层继续传递；否则，如果该数据包的目的地是不本机，那么就经过“C”点，然后顺着“E”点将该包转发出去。 对于发送的每个数据包，首先也有一个路由判决，以确定该包是从哪个接口出去，然后经过“D”点，最后也是顺着“E”点将该包发送出去。 协议栈那五个关键点A，B，C，D和E就是我们Netfilter大展拳脚的地方了。 2 Netfilter 2.1Netfilter介绍 Netfilter是Linux 2.4.x引入的一个子系统，它作为一个通用的、抽象的框架，提供一整套的hook函数的管理机制，使得诸如数据包过滤、网络地址转换(NAT)和基于协议类型的连接跟踪成为了可能。Netfilter在内核中位置如下图所示： 这幅图，很直观的反应了用户空间的iptables和内核空间的基于Netfilter的ip_tables模块之间的关系和其通讯方式，以及Netfilter在这其中所扮演的角色。 Netfilter在netfilter_ipv4.h中将那五个关键点“ABCDE”上来。重新命名，如下图所示。

Linux的netfilter框架设计

Netfilter简介 Linux2.4.x开始引入Netfilter子系统（以下简称NF），它作为一个通用的、抽象的框架，提供一整套的hook函数的管理机制，使得诸如数据包过滤、网络地址转换(NAT)和基于协议类型的连接跟踪成为了可能。内核在网络协议栈的关键点引入NF_HOOK宏，从而搭建起了整个Netfilter框架。 NF数据流向 对于收到的每个数据包，都从“A”点进来，经过路由判决，如果是发送给本机的就经 过“B”点，然后往协议栈的上层继续传递；否则，如果该数据包的目的地是不本机，那么就经过“C”点，然后顺着“E”点将该包转发出去。 对于发送的每个数据包，首先也有一个路由判决，以确定该包是从哪个接口出去，然后 经过“D”点，最后也是顺着“E”点将该包发送出去。 协议栈那五个关键点A，B，C，D和E就是NF埋伏的地方。对应到NF框架，各称谓如下图：

钩子函数调用流程 NF中的不同钩子点调用了不同的钩子函数，其调用的流程框架如下图所示。图中所示箭头为调用流程。 钩子函数的存储机制 钩子函数由一个全局二维链表数组nf_hooks保存，其按照协议族归类存储，在每个协 议族中，根据钩子点顺序排列，在钩子点内则根据钩子函数的优先级依次排列。钩子函数的存储图如下图所示，链表中的每个节点都是一个nf_hook_ops结构，nf_hook_ops实际存储了钩子函数的内容，其结构如图所示。在相应的钩子点调用钩子函数时，则根据协议 族和钩子点找到相应的链表入口，然后依次调用该链中的每一个钩子函数对数据包进行操作。

钩子函数的管理机制 如果需要在相应的钩子点挂载钩子函数，则需要首先定义一个nf_hook_ops结构，在其 中实现实际的钩子函数，再调用函数nf_register_hook()将该钩子函数注册到上图所示的二维链表中，nf_register_hook()函数的定义如下： int nf_register_hook(struct nf_hook_ops*reg) { struct list_head*i; int err;