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了解如何掃描網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)，以及如何定期地對(duì)服務(wù)進(jìn)行監(jiān)視，以維持最長(zhǎng)的正常運(yùn)行時(shí)間。確保網(wǎng)絡(luò)安全的一種重要的方法是，了解您的網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，以及計(jì)算機(jī)中的哪些服務(wù)存在危險(xiǎn)隱患。未經(jīng)授權(quán)的服務(wù)，如 Web 服務(wù)器、或者文件共享解決方案，不僅會(huì)降低網(wǎng)絡(luò)的性能，其他人還可能使用這些服務(wù)進(jìn)入到您的網(wǎng)絡(luò)中。在本文中，將了解如何使用相同的技術(shù)以確保非假冒的服務(wù)能夠保持可用狀態(tài)。

關(guān)于本系列

典型的 UNIX 管理員擁有一套經(jīng)常用于輔助管理過程的關(guān)鍵實(shí)用工具、訣竅和系統(tǒng)。存在各種用于簡(jiǎn)化不同過程的關(guān)鍵實(shí)用工具、命令行鏈和腳本。其中一些工具來自于操作系統(tǒng)，而大部分的訣竅則來源于長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累和減輕系統(tǒng)管理員工作壓力的要求。本系列文章主要專注于最大限度地利用各種 UNIX 環(huán)境中可用的工具，包括簡(jiǎn)化異構(gòu)環(huán)境中的管理任務(wù)的方法。

網(wǎng)絡(luò)掃描的類型

掃描網(wǎng)絡(luò)可以使您迅速而準(zhǔn)確地了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況、配置選項(xiàng)及其所能提供的服務(wù)。不同的網(wǎng)絡(luò)掃描可以查找并記錄不同的信息。并且，您還可以采用不同的方式來進(jìn)行這些掃描，以確定關(guān)于您的網(wǎng)絡(luò)的各種類型的信息。

對(duì)于所有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，都可以確定一些關(guān)鍵的要素，其中之一是網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況。網(wǎng)絡(luò)攻擊、未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備，以及錯(cuò)誤的或者不正確配置的主機(jī)，都可能導(dǎo)致在您的網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)潛在的問題。

您應(yīng)該使用的第一種類型的網(wǎng)絡(luò)掃描是，在網(wǎng)絡(luò)中查找并定位正在使用的 Internet 協(xié)議 (IP) 地址。因?yàn)樵跊]有提供進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)端口（例如，超文本傳輸協(xié)議 (HTTP) 和簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議 (SMTP) 協(xié)議所使用的端口）的情況下，IP 地址基本上沒有任何用處，所以您必須找出其他人為進(jìn)行連接正在偵聽其中哪些端口。

其他類型的掃描還包括，實(shí)際查看在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)包所包含的信息。原始網(wǎng)絡(luò)掃描可以提供大量的信息，比如了解通過網(wǎng)絡(luò)所交換的信息的確切性質(zhì)，以及網(wǎng)絡(luò)的整體性能。

通過將您所了解的、關(guān)于網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)和端口的信息與您從原始網(wǎng)絡(luò)掃描中所獲取的信息結(jié)合在一起，您就可以更好地了解網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行狀況。

例如，在網(wǎng)絡(luò)掃描期間，您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)某臺(tái)特定的主機(jī)正在偵聽非標(biāo)準(zhǔn)的端口，這時(shí)如果不使用原始網(wǎng)絡(luò)掃描以了解具體的日期和信息類型，將很難確定該主機(jī)和端口的作用。

是否有人正將該主機(jī)和端口用于正當(dāng)?shù)挠猛荆ㄈ?HTTP）、或者更具破壞性的用途（如網(wǎng)絡(luò)攻擊、開放的 SSH、或者可能用于安全破壞的其他端口）？

掃描主機(jī)

確定網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)，這是最基本的網(wǎng)絡(luò)掃描任務(wù)，并且這是了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況的最好方式。這些信息本身是非常有價(jià)值的，但如果能夠?qū)⒛_定和發(fā)現(xiàn)的其他信息與您在技術(shù)上所了解的相關(guān)信息（即網(wǎng)絡(luò)中所配置的主機(jī)及其 IP 地址的列表）結(jié)合在一起，那么這些信息將會(huì)變得更有價(jià)值。

在掃描網(wǎng)絡(luò) IP 的時(shí)候，請(qǐng)記住下面幾點(diǎn)：

    * 您可以更改這些 IP 地址，如果您在網(wǎng)絡(luò)中使用了動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議 (DHCP)，那么當(dāng)前 IP 地址的列表很可能是不完整的。
    * 一次掃描不可能獲得您所需要的所有信息。在掃描 IP 地址的時(shí)候，您只能識(shí)別那些處于開機(jī)狀態(tài)、并且正在運(yùn)行某種操作系統(tǒng)的主機(jī)的 IP 地址。而無(wú)法識(shí)別那些關(guān)閉的系統(tǒng)或者處于休眠狀態(tài)的系統(tǒng)。因此，您通常需要進(jìn)行多次掃描，以識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中所有有效的主機(jī)。
    * 事實(shí)上，如果您可以識(shí)別一臺(tái)主機(jī)，這表示它在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行了配置，但無(wú)法告訴您該主機(jī)是否經(jīng)過授權(quán)。因此，您需要將這些信息與所了解的其他數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以確保該主機(jī)在您的網(wǎng)絡(luò)中是有效的。

nmap 工具提供了在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上掃描主機(jī)的功能。它還可以識(shí)別哪些主機(jī)是可以訪問的、它們的 IP 和 MAC 地址，并掃描和檢查已打開的端口、所使用的協(xié)議和主機(jī)操作系統(tǒng)。

要執(zhí)行類似基本的 ping 測(cè)試，并識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中配置的所有主機(jī)，可以使用 -sP 命令行選項(xiàng)，并提供您希望掃描的 IP 地址規(guī)范。這個(gè) IP 地址規(guī)范支持各種不同的格式，包括 IP 地址和子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)絡(luò)規(guī)范、甚至 IP 地址范圍。

例如，要掃描 192.168.0.0 網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)，您可以使用清單 1 中的命令。

清單 1. 掃描 192.168.0.0 網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)該輸出為您提供了一份非常詳細(xì)的列表，其中列出了所發(fā)現(xiàn)的主機(jī)、注冊(cè)的 IP 和 MAC 地址，以及可能的主機(jī)提供商的簡(jiǎn)要確定信息。因?yàn)橄虿煌闹圃焐谭峙淞瞬煌?MAC 地址塊，所以您可以獲得這個(gè)信息。

這個(gè)信息所不能告訴您的是，這些主機(jī)正在偵聽哪些端口。偵聽端口可以告訴您該主機(jī)正在使用何種通信協(xié)議，如果您對(duì)該主機(jī)的情況并不了解，那么它可以告訴您該主機(jī)正在執(zhí)行的操作，以便您能夠識(shí)別這臺(tái)主機(jī)。

掃描端口

當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)正在運(yùn)行某個(gè)特定的服務(wù)（例如，Web 服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器或者對(duì)等服務(wù)）時(shí)，該計(jì)算機(jī)必定會(huì)偵聽某個(gè)特定的端口。其中有一些端口是眾所周知的（例如，端口 80 用于 HTTP）。您可以對(duì)所檢查的所有主機(jī)、或者單個(gè)主機(jī)進(jìn)行端口掃描。

例如，如果針對(duì)某臺(tái)主機(jī)執(zhí)行一次端口掃描，那么您就可以很清楚地了解到這臺(tái)計(jì)算機(jī)正在進(jìn)行什么樣的操作。清單 2 中顯示了對(duì)服務(wù)器的端口的掃描。

清單 2. 掃描服務(wù)器的端口該掃描的輸出僅顯示了活動(dòng)的傳輸控制協(xié)議 (TCP) 和 IP 端口。如果您還希望掃描用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (UDP) 端口，那么您必須指定 -sU 選項(xiàng)，如清單 3 中所示。

清單 3. 指定 -sU 選項(xiàng)您可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有的主機(jī)重復(fù)這個(gè)過程。

記錄相關(guān)信息

如前所述，如果只進(jìn)行一次掃描，那么主機(jī)或者端口掃描信息僅在執(zhí)行該次掃描的時(shí)候是有用的。主機(jī)可能會(huì)關(guān)閉，某些服務(wù)可能暫時(shí)無(wú)法使用，并且在一個(gè)非常繁忙的網(wǎng)絡(luò)中，掃描數(shù)據(jù)包可能根本無(wú)法通過。

您應(yīng)該定時(shí)進(jìn)行掃描，然后比較（甚至組合）多次掃描所得到的輸出。要完成這項(xiàng)任務(wù)，最簡(jiǎn)單的方法是運(yùn)行 nmap，記錄其輸出，然后使用像 diff 這樣的工具，以便對(duì)輸出信息進(jìn)行比較，并報(bào)告其中的更改。

您可以在清單 4 中看到相關(guān)的示例，其中對(duì)同一臺(tái)主機(jī)兩次執(zhí)行 nmap 所得到的輸出進(jìn)行了比較。

清單 4. 對(duì)同一臺(tái)主機(jī)兩次執(zhí)行 nmap 所得到的輸出進(jìn)行比較其中的行以“<”或者“>”開頭，這表示不同的行屬于哪個(gè)文件。在這個(gè)示例中，您可以看到，在第一個(gè)文件中出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) (NFS) 協(xié)議，在第二個(gè)文件中則沒有出現(xiàn)，而在后面一次掃描期間，mysql 和 vnc 端口都處于打開狀態(tài)。

掃描原始數(shù)據(jù)包

對(duì)于查找 IP 主機(jī)和開放的主機(jī)，nmap 工具是非常合適的；然而，nmap 無(wú)法告訴您網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際傳輸?shù)膬?nèi)容。捕獲原始數(shù)據(jù)包，使您能夠了解哪些主機(jī)正在與給定的主機(jī)進(jìn)行通信、正在交換什么信息，以及正在使用哪些信息。

您可以獲得原始數(shù)據(jù)包信息，并找出正使用正確的設(shè)置進(jìn)行傳輸?shù)男畔ⅲɡ?，哪些用戶正從哪些主機(jī)上登錄到某臺(tái)特定的郵件服務(wù)器）。您甚至可以使用它來識(shí)別在某個(gè)未經(jīng)標(biāo)識(shí)的端口上所交換的數(shù)據(jù)的類型。

如果您希望掃描經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)信息，那么您需要使用一種其他工具，而不是 nmap，因?yàn)樗荒軖呙柚鳈C(jī)和端口。有許多不同的工具可供使用，包括不同操作系統(tǒng)所附帶的工具和第三方解決方案。有關(guān)這些內(nèi)容的示例，請(qǐng)參見參考資料部分。

在 AIX 中，您可以使用 iptrace 工具來掃描網(wǎng)絡(luò)。在 Solaris 中，snoop 工具可以執(zhí)行類似的操作，像 Ethereal 這樣的第三方工具也提供了掃描功能。

每種工具都使用了相同的前提。例如，對(duì)于以太網(wǎng)來說，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包將發(fā)送到所有的物理端口，并且通過掃描通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)包，您可以檢查其中的內(nèi)容。使用以太網(wǎng)交換機(jī)，不會(huì)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到所有端口，但是許多最新的交換機(jī)都提供了一個(gè)管理端口，該端口會(huì)將信息發(fā)送到所有的端口。即使在交換的網(wǎng)絡(luò)中，通過對(duì)您所希望研究的主機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)包掃描工具，您就可以獲得一些有價(jià)值的信息。

雖然使用這些工具的方法以及它們所能夠提供的信息稍有差別，但是其基本原理都是相同的。對(duì)于 AIX，iptrace 是一個(gè)后臺(tái)守護(hù)進(jìn)程，因此您必須啟動(dòng)和停止該工具，以便對(duì)進(jìn)程狀態(tài)進(jìn)行切換。例如，要啟動(dòng)這個(gè)守護(hù)進(jìn)程，可以鍵入下面的內(nèi)容：要停止這個(gè)守護(hù)進(jìn)程，可以鍵入下面的內(nèi)容：在 Solaris 中，您可以根據(jù)需要運(yùn)行 snoop 工具：因?yàn)橥ㄟ^網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量可能非常大，所以您可以通過限定希望掃描的主機(jī)、端口或者協(xié)議，選擇僅獲取一組有限的信息。例如，要僅檢查往返于特定主機(jī)的交換數(shù)據(jù)，可以嘗試下面的操作：而且，因?yàn)榇蠖鄶?shù)顯示設(shè)備都不可能跟上原始數(shù)據(jù)信息的顯示速度，所以最好將這些信息直接導(dǎo)出到文件中：

# snoop -o /tmp/netdata narcissus.mcslp.pri


要從文件中讀取這些信息，可以使用 -i 命令行選項(xiàng)，以指定輸入源文件：在上面的示例中，已經(jīng)切換到了詳細(xì)模式，這將確保記錄原始數(shù)據(jù)包的全部?jī)?nèi)容，而不僅僅是 snoop 在缺省情況下所提供的摘要信息。

當(dāng)您查看原始數(shù)據(jù)的時(shí)候，snoop 可以自動(dòng)地為您格式化并解析數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，甚至深入到每個(gè)協(xié)議級(jí)別。例如，清單 5 顯示了在 NFS 數(shù)據(jù)交換期間的輸出。

清單 5. 在 NFS 數(shù)據(jù)交換期間的輸出對(duì)于所掃描的數(shù)據(jù)包內(nèi)的所有行，使用協(xié)議級(jí)別作為前綴。在這個(gè)示例中，您可以看到原始以太網(wǎng)、IP 和 TCP 數(shù)據(jù)包，包括源、目標(biāo)主機(jī)的信息以及數(shù)據(jù)包選項(xiàng)。

在遠(yuǎn)程過程調(diào)用 (RPC) 級(jí)別，您記錄下 NFS 請(qǐng)求的信息，然后在 NFS 文件中，您可以獲得實(shí)際交換的數(shù)據(jù)。在這個(gè)示例中，您將看到該文件的具體信息（一般是在列出目錄期間），并且您可以看到文件的類型、權(quán)限以及修改時(shí)間信息。

清單 6 顯示了域名服務(wù)器 (DNS) 查找某個(gè)主機(jī)名期間的輸出。

清單 6. DNS 查找某個(gè)主機(jī)名期間的輸出在這個(gè)示例中，您可以看到，snoop 已經(jīng)對(duì) DNS 協(xié)議的內(nèi)容進(jìn)行了解碼，以顯示查找過程所返回的原始數(shù)據(jù)。

在清單 7 中，您可以看到在訪問網(wǎng)站時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包；在這個(gè)示例中，它是由網(wǎng)站返回的 Header 信息，通過查看其他的數(shù)據(jù)包，您還可以看到原始的請(qǐng)求信息，甚至所返回的數(shù)據(jù)。

清單 7. 在訪問網(wǎng)站時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包請(qǐng)記住，交換的信息是經(jīng)過加密的（例如，使用安全套接字層 (SSL) 協(xié)議的 HTTP 和其他協(xié)議），以使得系統(tǒng)無(wú)法對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

總結(jié)

了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，以及在您的網(wǎng)絡(luò)中所交換的信息，可以幫助解決大量的問題，包括潛在的安全問題和網(wǎng)絡(luò)性能問題。

在本文中，您研究了一些相關(guān)的方法，可用于掃描您的網(wǎng)絡(luò)以尋找主機(jī)和打開的端口、記錄相關(guān)的信息并在經(jīng)過一段時(shí)間之后對(duì)信息進(jìn)行比較。正如您所看到的，網(wǎng)絡(luò)掃描所能完成的功能是有限的。要獲得更加詳細(xì)的信息，您需要查看所交換的數(shù)據(jù)包的內(nèi)容。您還了解了各種各樣的工具，它們可用于在不同的平臺(tái)上獲得所交換的數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息。

最好是組合使用這些工具，因?yàn)檫@樣可以確保您了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，以及網(wǎng)絡(luò)正在執(zhí)行的操作，并且?guī)椭鷮?duì)問題和潛在的惡意操作或者未授權(quán)的主機(jī)和實(shí)踐進(jìn)行隔離。

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