Чем отличается протокол TCP от UDP, простым языком. Как проверить наличие TCP соединений (открытые порты на компьютере под Windows)
Сетевые порты могут дать важнейшую информацию о приложениях, которые обращаются к компьютерам по сети. Зная приложения, которые используют сеть, и соответствующие сетевые порты, можно составить точные правила для брандмауэра, и настроить хост-компьютеры таким образом, чтобы они пропускали только полезный трафик. Построив профиль сети и разместив инструменты для распознавания сетевого трафика, можно более эффективно обнаруживать взломщиков - иногда просто анализируя генерируемый ими сетевой трафик. Эту тему мы начали рассматривать в первой части статьи, опубликованной в предыдущем номере журнала. Там приводились основные сведения о портах TCP/IP как фундаменте сетевой безопасности. Во второй части будут описаны некоторые методы для сетей и хост-компьютеров, с помощью которых можно определить приложения, прослушивающие сеть. Далее в статье будет рассказано о том, как оценить трафик, проходящий через сеть.
Блокирование сетевых приложений
Поверхность атаки по сети - общепринятый термин для описания уязвимости сети. Многие сетевые нападения проходят через уязвимые приложения, и можно существенно уменьшить площадь атаки, сократив число активных приложений в сети. Другими словами, следует отключить неиспользуемые службы, установить брандмауэр на выделенной системе для проверки законности трафика и составить исчерпывающий список управления доступом (access control list - ACL) для брандмауэра на периметре сети.
Каждый открытый сетевой порт представляет приложение, прослушивающее сеть. Поверхность атаки каждого сервера, подключенного к сети, можно уменьшить, отключив все необязательные сетевые службы и приложения. Версия Windows Server 2003 превосходит предшествующие версии операционной системы, так как в ней по умолчанию активизируется меньше сетевых служб. Однако аудит все же необходим, чтобы обнаружить вновь установленные приложения и изменения в конфигурации, которые открывают лишние сетевые порты.
Каждый открытый порт - потенциальная лазейка для взломщиков, которые используют пробелы в хост-приложении или тайком обращаются к приложению с именем и паролем другого пользователя (либо применяют другой законный метод аутентификации). В любом случае, важный первый шаг для защиты сети - просто отключить неиспользуемые сетевые приложения.
Сканирование портов
Сканирование портов - процесс обнаружения прослушивающих приложений путем активного опроса сетевых портов компьютера или другого сетевого устройства. Умение читать результаты сканирования и сравнивать сетевые отчеты с результатами хост-опроса портов позволяет составить ясную картину трафика, проходящего через сеть. Знание сетевой топологии - важное условие подготовки стратегического плана сканирования конкретных областей. Например, сканируя диапазон внешних IP-адресов, можно собрать ценные данные о взломщике, проникшем из Internet. Поэтому следует чаще сканировать сеть и закрыть все необязательные сетевые порты.
Внешнее сканирование портов брандмауэра позволяет обнаружить все откликающиеся службы (например, Web или электронная почта), размещенные на внутренних серверах. Эти серверы также следует защитить. Настройте привычный сканер портов (например, Network Mapper - Nmap) на проверку нужной группы портов UDP или TCP. Как правило, сканирование портов TCP - процедура более надежная, чем сканирование UDP, благодаря более глубокой обратной связи с ориентированными на соединения протоколами TCP. Существуют версии Nmap как для Windows, так и для Unix. Запустить базовую процедуру сканирования просто, хотя в программе реализованы и гораздо более сложные функции. Для поиска открытых портов на тестовом компьютере я запустил команду
Nmap 192.168.0.161
На экране 1 показаны результаты сеанса сканирования - в данном случае компьютера Windows 2003 в стандартной конфигурации. Данные, собранные в результате сканирования портов, показывают наличие шести открытых портов TCP.
Экран 1. Базовый сеанс сканирования Nmap |
- Порт 135 используется функцией отображения конечных точек RPC, реализованной во многих технологиях Windows - например, приложениях COM/DCOM, DFS, журналах событий, механизмах репликации файлов, формирования очередей сообщений и Microsoft Outlook. Данный порт должен быть блокирован в брандмауэре на периметре сети, но трудно закрыть его и одновременно сохранить функциональность Windows.
- Порт 139 используется сеансовой службой NetBIOS, которая активизирует браузер поиска других компьютеров, службы совместного использования файлов, Net Logon и службу сервера. Его трудно закрыть, как и порт 135.
- Порт 445 используется Windows для совместной работы с файлами. Чтобы закрыть этот порт, следует блокировать File and Printer Sharing for Microsoft Networks. Закрытие этого порта не мешает соединению компьютера с другими удаленными ресурсами; однако другие компьютеры не смогут подключиться к данной системе.
- Порты 1025 и 1026 открываются динамически и используются другими системными процессами Windows, в частности различными службами.
- Порт 3389 используется Remote Desktop, которая не активизирована по умолчанию, но на моем тестовом компьютере активна. Чтобы закрыть порт, следует перейти к вкладке Remote в диалоговом окне System Properties и сбросить флажок Allow users to connect remotely to this computer.
Обязательно следует выполнить поиск открытых портов UDP и закрыть лишние. Программа сканирования показывает открытые порты компьютера, которые видны из сети. Аналогичные результаты можно получить с помощью инструментов, расположенных на хост-системе.
Хост-сканирование
Помимо использования сетевого сканера портов, открытые порты на хост-системе можно обнаружить с помощью следующей команды (запускается на хост-системе):
Netstat -an
Эта команда работает как в Windows, так и в UNIX. Netstat выдает список активных портов компьютера. В Windows 2003 Windows XP следует добавить параметр -o, чтобы получить соответствующий идентификатор процесса (program identifier - PID). На экране 2 показаны выходные результаты Netstat для того же компьютера, сканирование портов которого выполнялось ранее. Следует обратить внимание на то, что закрыто несколько портов, которые прежде были активны.
Аудит журнала брандмауэра
Еще один полезный способ обнаружения сетевых приложений, которые отправляют или получают данные по сети, - собирать и анализировать больше данных в журнале брандмауэра. Записи Deny, в которых приводится информация с внешнего интерфейса брандмауэра, вряд ли будут полезны из-за «шумового трафика» (например, от червей, сканеров, тестирования по ping), засоряющего Internet. Но если записывать в журнал разрешенные пакеты с внутреннего интерфейса, то можно увидеть весь входящий и исходящий сетевой трафик.
Чтобы увидеть «сырые» данные трафика в сети, можно установить сетевой анализатор, который подключается к сети и записывает все обнаруженные сетевые пакеты. Самый широко распространенный бесплатный сетевой анализатор - Tcpdump для UNIX (версия для Windows называется Windump), который легко устанавливается на компьютере. После установки программы следует настроить ее для работы в режиме приема всех сетевых пакетов, чтобы регистрировать весь трафик, а затем подключить к монитору порта на сетевом коммутаторе и отслеживать весь трафик, проходящий через сеть. О настройке монитора порта будет рассказано ниже. Tcpdump - чрезвычайно гибкая программа, с помощью которой можно просматривать сетевой трафик с использованием специализированных фильтров и показывать только информацию об IP-адресах и портах либо все пакеты. Трудно просмотреть сетевые дампы в больших сетях без помощи соответствующих фильтров, но следует соблюдать осторожность, чтобы не потерять важные данные.
Объединение компонентов
До сих пор мы рассматривали различные методы и инструменты, с помощью которых можно обнаружить приложения, использующие сеть. Пришло время объединить их и показать, как определить открытые сетевые порты. Поразительно, как «болтливы» компьютеры в сети! Во-первых, рекомендуется познакомиться с документом Microsoft «Service overview and network port requirements for the Windows Server system» (http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;832017 ), в котором перечислены протоколы (TCP и UDP) и номера портов, используемые приложениями и большинством основных служб Windows Server. В документе описаны эти службы и используемые ими ассоциированные сетевые порты. Рекомендуется загрузить и распечатать это полезное для администраторов сетей Windows справочное руководство.
Настройка сетевого анализатора
Ранее отмечалось, что один из способов определить порты, используемые приложениями, - отслеживать трафик между компьютерами с помощью сетевого анализатора. Чтобы увидеть весь трафик, необходимо подключить сетевой анализатор к концентратору или монитору портов в коммутаторе. Каждому порту концентратора виден весь трафик каждого компьютера, подключенного к этому концентратору, но концентраторы - устаревшая технология, и большинство компаний заменяют их коммутаторами, которые обеспечивают хорошую производительность, но неудобны для анализа: каждый порт коммутатора принимает только трафик, направляемый одному компьютеру, подключенному к данному порту. Чтобы анализировать всю сеть, нужно отслеживать трафик, направляемый в каждый порт коммутатора.
Для этого требуется настроить монитор порта (разные поставщики называют его span port или mirrored port) в коммутаторе. Установить монитор порта в коммутаторе Cisco Catalyst компании Cisco Systems не составляет труда. Нужно зарегистрироваться на коммутаторе и активизировать режим Enable, затем перейти в режим configure terminal и ввести номер интерфейса порта коммутатора, на который следует посылать весь контролируемый трафик. Наконец, необходимо указать все отслеживаемые порты. Например, следующие команды обеспечивают мониторинг трех портов Fast Ethernet и пересылку копии трафика в порт 24.
Interface FastEthernet0/24 port monitor FastEthernet0/1 port monitor FastEthernet0/2 port monitor FastEthernet0/3 end
В данном примере сетевой анализатор, подключенный к порту 24, будет просматривать весь исходящий и входящий трафик компьютеров, подключенных к первым трем портам коммутатора. Для просмотра созданной конфигурации следует ввести команду
Write memory
Первоначальный анализ
Рассмотрим пример анализа данных, проходящих через сеть. Если для сетевого анализа используется компьютер Linux, то можно получить исчерпывающее представление о типе и частоте пакетов в сети с помощью такой программы, как IPTraf в режиме Statistical. Детали трафика можно выяснить с использованием программы Tcpdump.
Всем привет сегодня расскажу чем отличается протокол TCP от UDP. Протоколы транспортного уровня, следующие в иерархии за IP, используются для передачи данных между прикладными процессами, реализующимися в сетевых узлах. Пакет данных, поступивший от одного компьютера другому через Интернет, должен быть передан процессу-обработчику, и именно по конкретному назначению. Транспортный уровень принимает на себя ответственность за это. На этом уровне два основных протокола – TCP и UDP.
Что означают TCP и UDP
TCP – транспортный протокол передачи данных в сетях TCP/IP, предварительно устанавливающий соединение с сетью.
UDP – транспортный протокол, передающий сообщения-датаграммы без необходимости установки соединения в IP-сети.
Напоминаю, что оба протокола работают на транспортном уровне модели OSI или TCP/IP, и понимание того чем они отличаются очень важно.
Разница между протоколами TCP и UDP
Разница между протоколами TCP и UDP – в так называемой “гарантии доставки”. TCP требует отклика от клиента, которому доставлен пакет данных, подтверждения доставки, и для этого ему необходимо установленное заранее соединение. Также протокол TCP считается надежным, тогда как UDP получил даже именование “протокол ненадежных датаграмм. TCP исключает потери данных, дублирование и перемешивание пакетов, задержки. UDP все это допускает, и соединение для работы ему не требуется. Процессы, которым данные передаются по UDP, должны обходиться полученным, даже и с потерями. TCP контролирует загруженность соединения, UDP не контролирует ничего, кроме целостности полученных датаграмм.
С другой стороны, благодаря такой не избирательности и бесконтрольности, UDP доставляет пакеты данных (датаграммы) гораздо быстрее, потому для приложений, которые рассчитаны на широкую пропускную способность и быстрый обмен, UDP можно считать оптимальным протоколом. К таковым относятся сетевые и браузерные игры, а также программы просмотра потокового видео и приложения для видеосвязи (или голосовой): от потери пакета, полной или частичной, ничего не меняется, повторять запрос не обязательно, зато загрузка происходит намного быстрее. Протокол TCP, как более надежный, с успехом применяется даже в почтовых программах, позволяя контролировать не только трафик, но и длину сообщения и скорость обмена трафиком.
Давайте рассмотрим основные отличия tcp от udp.
- TCP гарантирует доставку пакетов данных в неизменных виде, последовательности и без потерь, UDP ничего не гарантирует.
- TCP нумерует пакеты при передаче, а UDP нет
- TCP работает в дуплексном режиме, в одном пакете можно отправлять информацию и подтверждать получение предыдущего пакета.
- TCP требует заранее установленного соединения, UDP соединения не требует, у него это просто поток данных.
- UDP обеспечивает более высокую скорость передачи данных.
- TCP надежнее и осуществляет контроль над процессом обмена данными.
- UDP предпочтительнее для программ, воспроизводящих потоковое видео, видеофонии и телефонии, сетевых игр.
- UPD не содержит функций восстановления данных
Примерами UDP приложений, например можно привести, передачу DNS зон, в Active Directory, там не требуется надежность. Очень часто такие вопросы любят спрашивать на собеседованиях, так, что очень важно знать tcp и udp отличия.
Заголовки TCP и UDP
Давайте рассмотрим как выглядят заголовки двух транспортных протоколов, так как и тут отличия кардинальные.
Заголовок UDP
- 16 битный порт источника > Указание порта источника для UDP необязательно. Если это поле используется, получатель может отправить ответ этому порту.
- 16 битный порт назначения > Номер порта назначения
- 16 битная длина UDP > Длина сообщения, включая заголовок и данные.
- 16 битная контрольная сумма > Контрольная сумма заголовка и данных для проверки
Заголовок TCP
- 16 битный порт источника > Номер порта источника
- 16 битный порт назначения > Номер порта назначения
- 32 битный последовательный номер > Последовательный номер генерируется источником и используется назначением, чтобы переупорядочить пакеты для создания исходного сообщения и отправить подтверждение источнику.
- 32 битный номер подтверждения > Если установлен бит АСК поля "Управление", в данном поле содержит следующий ожидаемый последовательный номер.
- 4 бита длина заголовка > Информация о начале пакета данных.
- резерв > Резервируются для будущего использования.
- 16 битная контрольная сумма > Контрольная сумма заголовка и данных; по ней определяется, был ли искажен пакет.
- 16 битный указатель срочности > В этом поле целевое устройство получает информацию о срочности данных.
- Параметры > Необязательные значения, которые указываются при необходимости.
Размер окна позволяет экономить трафик, рассмотрим когда его значение равно 1, тут на каждый отправленный ответ, отправитель ждет подтверждения, не совсем рационально.
При размере окна 3, отправитель отправляет уже по 3 кадра, и ждет от 4, который подразумевает, что все три кадра у него есть, +1.
Надеюсь у вас теперь есть представления об отличиях tcp udp протоколов.
Источники: Википедия, Майкрософт, portscan.ru
Как узнать, какие порты открыты на компьютере?
- Для Windows: Пуск → «cmd» → Запустить от имени администратора → «netstat -bn»
- В антивируснике, таком как Avast, есть возможность посмотреть активные порты в Брандмауэре: инструменты -> Брандмауэр -> Сетевые соединения.
Также полезные команды netstat:
To display both the Ethernet statistics and the statistics for all protocols, type the following command:
netstat -e -s
To display the statistics for only the TCP and UDP protocols, type the following command:
netstat -s -p tcp udp
To display active TCP connections and the process IDs every 5 seconds, type the following command:
nbtstat -o 5
To display active TCP connections and the process IDs using numerical form, type the following command:
nbtstat -n -o
Для сокетов TCP допустимы следующие значения состояния:
CLOSED | Закрыт. Сокет не используется. |
LISTEN (LISTENING) | Ожидает входящих соединений. |
SYN_SENT | Активно пытается установить соединение. |
SYN_RECEIVED | Идет начальная синхронизация соединения. |
ESTABLISHED | Соединение установлено. |
CLOSE_WAIT | Удаленная сторона отключилась; ожидание закрытия сокета. |
FIN_WAIT_1 | Сокет закрыт; отключение соединения. |
CLOSING | Сокет закрыт, затем удаленная сторона отключилась; ожидание подтверждения. |
LAST_ACK | Удаленная сторона отключилась, затем сокет закрыт; ожидание подтверждения. |
FIN_WAIT_2 | Сокет закрыт; ожидание отключения удаленной стороны. |
TIME_WAIT | Сокет закрыт, но ожидает пакеты, ещё находящиеся в сети для обработки |
Список наиболее часто используемых портов
№ | Порт | Протокол | Описание |
---|---|---|---|
1 | 20 | FTP Data | File Transfer Protocol - протокол передачи файлов. Порт для данных. |
2 | 21 | FTP Control | File Transfer Protocol - протокол передачи файлов. Порт для команд. |
3 | 22 | SSH | Secure SHell - «безопасная оболочка». Протокол удаленного управления операционной системой. |
4 | 23 | telnet | TErminaL NETwork. Протокол реализации текстового интерфейса по сети. |
5 | 25 | SMTP | Simple Mail Transfer Protocol - простой протокол передачи почты. |
6 | 42 | WINS | Windows Internet Name Service. Служба сопоставления NetBIOS-имён компьютеров с IP-адресами узлов. |
7 | 43 | WHOIS | «Who is». Протокол получения регистрационных данных о владельцах доменных имён и IP адресах. |
8 | 53 | DNS | Domain Name System - система доменных имён. |
9 | 67 | DHCP | Dynamic Host Configuration Protocol - протокол динамической настройки узла. Получение динамических IP. |
10 | 69 | TFTP | Trivial File Transfer Protocol - простой протокол передачи файлов. |
11 | 80 | HTTP/Web | HyperText Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста. |
12 | 110 | POP3 | Post Office Protocol Version 3 - протокол получения электронной почты, версия 3. |
13 | 115 | SFTP | SSH File Transfer Protocol. Протокол защищенной передачи данных. |
14 | 123 | NTP | Network Time Protocol. Протокол синхронизации внутренних часов компьютера. |
15 | 137 | NetBIOS | Network Basic Input/Output System. Протокол обеспечения сетевых операций ввода/вывода. Служба имен. |
16 | 138 | NetBIOS | Network Basic Input/Output System. Протокол обеспечения сетевых операций ввода/вывода. Служба соединения. |
17 | 139 | NetBIOS | Network Basic Input/Output System. Протокол обеспечения сетевых операций ввода/вывода. Служба сессий. |
18 | 143 | IMAP | Internet Message Access Protocol. Протокол прикладного уровня для доступа к электронной почте. |
19 | 161 | SNMP | Simple Network Management Protocol - простой протокол сетевого управления. Управление устройствами. |
20 | 179 | BGP | Border Gateway Protocol, протокол граничного шлюза. Протокол динамической маршрутизации. |
21 | 443 | HTTPS | HyperText Transfer Protocol Secure) - протокол HTTP, поддерживающий шифрование. |
22 | 445 | SMB | Server Message Block. Протокол удалённого доступа к файлам, принтерам и сетевым ресурсам. |
23 | 514 | Syslog | System Log. Протокол отправки и регистрации сообщений о происходящих системных событиях. |
24 | 515 | LPD | Line Printer Daemon. Протокол удаленной печати на принтере. |
25 | 993 | IMAP SSL | Протокол IMAP, поддерживающий SSL шифрование. |
26 | 995 | POP3 SSL | Протокол POP3 поддерживающий SSL шифрование. |
27 | 1080 | SOCKS | SOCKet Secure. Протокол получения защищенного анонимного доступа. |
28 | 1194 | OpenVPN | Открытая реализация технологии Виртуальной Частной Сети (VPN). |
29 | 1433 | MSSQL | Microsoft SQL Server - система управления базами данных. Порт доступа к базе. |
30 | 1702 | L2TP (IPsec) | Протокол поддержки виртуальных частных сетей. А также набор протоколов обеспечения защиты данных. |
31 | 1723 | PPTP | Туннельный протокол защищённого соединения с сервером типа точка-точка. |
32 | 3128 | Proxy | В данный момент порт часто используется прокси-серверами. |
33 | 3268 | LDAP | Lightweight Directory Access Protocol - облегчённый протокол доступа к каталогам (службе каталогов). |
34 | 3306 | MySQL | Доступ к MySQL базам данных. |
35 | 3389 | RDP | Remote Desktop Protocol - протокол удалённого рабочего стола для Windows. |
36 | 5432 | PostgreSQL | Доступ к PostgreSQL базам данных. |
37 | 5060 | SIP | Протокол установления сеанса и передачи мультимедиа содержимого. |
38 | 5900 | VNC | Virtual Network Computing - система удалённого доступа к рабочему столу компьютера. |
39 | 5938 | TeamViewer | TeamViewer - система обеспечения удалённого контроля компьютера и обмена данными. |
40 | 8080 | HTTP/Web | Альтернативный порт для HTTP протокола. Иногда используется прокси-серверами. |
41 | 10000 | NDMP | Популярный порт: Webmin, SIP-голос, VPN IPSec over TCP. |
42 | 20000 | DNP |