Nmap(Net Map)是一个网络连接端扫描软件，用来扫描网上电脑开放的网络连接端。确定哪些服务运行在哪些连接端，并且推断计算机运行哪个操作系统。它是网络管理员必用的软件之一，以及用以评估网络系统安全。正如大多数被用于网络安全的工具，Nmap也是不少黑客及骇客（又称脚本小子）爱用的工具 。系统管理员可以利用Nmap来探测工作环境中未经批准使用的服务器，但是黑客会利用Nmap来搜集目标电脑的网络设定，从而计划攻击的方法。
当我们利用 NMAP 来执行扫描的时候，这四种扫描类型是我们需要熟练掌握的。更重要的是需要知道这些命令做了什么，并且需要知道这些命令是怎么做的。
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Nmap的四种通用扫描类型
下面列出了最常使用的四种扫描类型：
- PING 扫描 (
-sP) - TCP SYN 扫描 (
-sS) - TCP Connect() 扫描 (
-sT) - UDP 扫描 (
-sU)
当我们利用 NMAP 来执行扫描的时候，这四种扫描类型是我们需要熟练掌握的。更重要的是需要知道这些命令做了什么并且需要知道这些命令是怎么做的。本文将介绍 PING 扫描和 UDP 扫描。在之后的文中会介绍 TCP 扫描。
PING 扫描 (-sP)
某些扫描会造成网络拥塞，然而 Ping 扫描在网络中最多只会产生两个包。当然这两个包不包括可能需要的 DNS 搜索和 ARP 请求。每个被扫描的 IP 最少只需要一个包来完成 Ping 扫描。
通常 Ping 扫描是用来查看在指定的 IP 地址上是否有在线的主机存在。例如，当我拥有网络连接却连不上一台指定的网络服务器的时候，我就可以使用 PING 来判断这台服务器是否在线。PING 同样也可以用来验证我的当前设备与网络服务器之间的路由是否正常。
注意: 当我们讨论 TCP/IP 的时候，相关信息在使用 TCP/IP 协议的互联网与局域网（LAN）中都是相当有用的。这些程序都能工作。同样在广域网（WAN）也能工作得相当好。
当参数给出的是一个域名的时候，我们就需要域名解析服务来找到相对应的 IP 地址，这个时候将会生成一些额外的包。例如，当我们执行 ping linuxforum.com 的时候，需要首先请求域名（linuxforum.com）的 IP 地址（98.124.199.63)。当我们执行 ping 98.124.199.63 的时候 DNS 查询就不需要了。当 MAC 地址未知的时候，就需要发送 ARP 请求来获取指定 IP 地址的 MAC 地址了（LCTT 译注：这里的指定 IP 地址，未必是目的 IP）。
Ping 命令会向指定的 IP 地址发送一个英特网信息控制协议（ICMP）包。这个包是需要响应的 ICMP Echo 请求。当服务器系统在线的状态下我们会得到一个响应包。当两个系统之间存在防火墙的时候，PING 请求包可能会被防火墙丢弃。一些服务器也会被配置成不响应 PING 请求来避免可能发生的死亡之 PING。（LCTT 译注：现在的操作系统似乎不太可能）
注意: 死亡之 PING 是一种恶意构造的 PING 包当它被发送到系统的时候，会造成被打开的连接等待一个 rest 包。一旦有一堆这样的恶意请求被系统响应，由于所有的可用连接都已经被打开，所以系统将会拒绝所有其它的连接。技术上来说这种状态下的系统就是不可达的。
当系统收到 ICMP Echo 请求后它将会返回一个 ICMP Echo 响应。当源系统收到 ICMP Echo 响应后我们就能知道目的系统是在线可达的。
使用 NMAP 的时候你可以指定单个 IP 地址也可以指定某个 IP 地址段。当被指定为 PING 扫描（-sP）的时候，会对每一个 IP 地址执行 PING 命令。
在图 1 中你可以看到我执行 nmap -sP 10.0.0.1-10 命令后的结果。程序会试着联系 IP 地址 10.0.0.1 到 10.0.0.10 之间的每个系统。对每个 IP 地址都要发出三个 ARP 请求。在我们的例子中发出了三十个请求，这 10 个 IP 地址里面有两个有回应。（LCTT 译注：此处原文存疑。）
图 1
图 2 中展示了网络上另一台计算机利用 Wireshark 抓取的发出的请求——没错，是在 Windows 系统下完成这次抓取的。第一行展示了发出的第一条请求，广播请求的是 IP 地址 10.0.0.2 对应 MAC 地址。由于 NMAP 是在 10.0.0.1 这台机器上执行的，因此 10.0.0.1 被略过了。由于本机 IP 地址被略过，我们现在可以看到总共只发出了 27 个 ARP 请求。第二行展示了 10.0.0.2 这台机器的 ARP 响应。第三行到第十行是其它八个 IP 地址的 ARP 请求。第十一行是由于 10.0.0.2 没有收到请求系统（10.0.0.1）的反馈所以（重新）发送的另一个 ARP 响应。第十二行是源系统向 10.0.0.2 发起的 HTTP 连接的 ‘SYN’ 和 Sequence 0。第十三行和第十四行的两次 Restart（RST）和 Synchronize（SYN）响应是用来关闭（和重发）第十二行所打开的连接的。注意 Sequence ID 是 ‘1’ – 是源 Sequence ID + 1。第十五行开始就是类似相同的内容。（LCTT 译注：此处原文有误，根据情况已经修改。）
图 2
回到图 1 中我们可以看到有两台主机在线。其中一台是本机（10.0.0.1）另一台是（10.0.0.2）。整个扫描花费了 14.40 秒。
PING 扫描是一种用来发现在线主机的快速扫描方式。扫描结果中没有关于网络、系统的其它信息。这是一种较好的初步发现网络上在线主机的方式，接着你就可以针对在线系统执行更加复杂的扫描了。你可能还会发现一些不应该出现在网络上的系统。出现在网络上的流氓软件是很危险的，他们可以很轻易的收集内网信息和相关的系统信息。
一旦你获得了在线系统的列表，你就可以使用 UDP 扫描来查看哪些端口是可能开启了的。
UDP 扫描 (-sU)
现在你已经知道了有那些系统是在线的，你的扫描就可以聚焦在这些 IP 地址之上。在整个网络上执行大量的没有针对性的扫描活动可不是一个好主意，系统管理员可以使用程序来监控网络流量当有大量异常活动发生的时候就会触发警报。
用户数据报协议（UDP）在发现在线系统的开放端口方面十分有用。由于 UDP 不是一个面向连接的协议，因此是不需要响应的。这种扫描方式可以向指定的端口发送一个 UDP 包。如果目标系统没有回应那么这个端口可能是关闭的也可能是被过滤了的。如果端口是开放状态的那么应该会有一个响应。在大多数的情况下目标系统会返回一个 ICMP 信息说端口不可达。ICMP 信息让 NMAP 知道端口是被关闭了。如果端口是开启的状态那么目标系统应该响应 ICMP 信息来告知 NMAP 端口可达。
注意: 只有最前面的 1024 个常用端口会被扫描。（LCTT 译注：这里将 1000 改成了1024，因为手册中写的是默认扫描 1 到 1024 端口）在后面的文章中我们会介绍如何进行深度扫描。
由于我知道 10.0.0.2 这个主机是在线的，因此我只会针对这个 IP 地址来执行扫描。扫描过程中总共收发了 3278 个包。sudo nmap -sU 10.0.0.2 这个命令的输出结果在图 3 中展现。
图 3
在这副图中你可以看见端口 137（netbios-ns）被发现是开放的。在图 4 中展示了 Wireshark 抓包的结果。不能看到所有抓取的包，但是可以看到一长串的 UDP 包。
图 4
如果我把目标系统上的防火墙关闭之后会发生什么呢？我的结果有那么一点的不同。NMAP 命令的执行结果在图 5 中展示。
图 5
注意: 当你执行 UDP 扫描的时候是需要 root 权限的。
会产生大量的包是由于我们使用了 UDP。当 NMAP 发送 UDP 请求时它是不保证数据包会被收到的。因为数据包可能会在中途丢失因此它会多次发送请求。
TCP SYN 扫描 （-sS）
TCP SYN 扫描是默认的 NMAP 扫描方式。为了运行 TCP SYN 扫描，你需要有 Root 权限。
TCP SYN 扫描的目的是找到被扫描系统上的已开启端口。使用 NMAP 扫描可以扫描在防火墙另一侧的系统。当扫描通过防火墙时，扫描时间会延长，因为数据包会变慢。
TCP SYN 扫描的工作方式是启动一个“三次握手”。正如在另一篇文章中所述，“三次握手”发生在两个系统之间。首先，源系统发送一个包到目标系统，这是一个同步（SYN）请求。然后，目标系统将通过同步/应答（SYN/ACK）响应。接下来，源系统将通过应答（ACK）来响应，从而建立起一个通信连接，然后，可以在两个系统之间传输数据。
TCP SYN 扫描通过执行下面的步骤来进行工作：
- 源系统向目标系统发送一个同步请求，该请求中包含一个端口号。
- 如果添加在上一步中的所请求的端口号是开启的，那么目标系统将通过同步/应答（SYN/ACK）来响应源系统。
- 源系统通过重置（RST）来响应目标系统，从而断开连接。
- 目标系统可以通过重置/应答（RST/ACK）来响应源系统。
这种连接已经开始建立，所以这被认为是半开放连接。因为连接状态是由 NMAP 来管理的，所以你需要有 Root 权限。
如果被扫描的端口是关闭的，那么将执行下面的步骤：
- 源系统发送一个同步（SYN）请求到目标系统，该请求中包含一个端口号。
- 目标系统通过重置（RST）响应源系统，因为该端口是关闭的。
如果目标系统处于防火墙之后，那么 ICMP 传输或响应会被防火墙禁止，此时，会执行下面的步骤：
- 源系统发送一个同步（SYN）请求到目标系统，该请求中包含一个端口号。
- 没有任何响应，因为请求被防火墙过滤了。
在这种情况下，端口可能是被过滤、或者可能打开、或者可能没打开。防火墙可以设置禁止指定端口所有包的传出。防火墙可以禁止所有传入某个指定端口的包，因此目标系统不会接收到请求。
注：无响应可能发生在一个启用了防火墙的系统上。即使在本地网络，你也可能会发现被过滤的端口。
我将向 图片１那样执行对单一系统（10.0.0.2）的 TCP SYN 扫描。使用命令 sudo nmap -sS <IP 地址> 来执行扫描。<IP 地址>可以改为一个单一 IP 地址，像图片１那样，也可以使用一组 IP 地址。
图片6
你可以看到它表明 997 个被过滤端口没有显示在下面。NMAP 找到两个开启的端口：139 和 445 。
注：请记住，NMAP 只会扫描绝大多数熟知的 1000 多个端口。以后，我们会介绍可以扫描所有端口或者指定端口的其它扫描。
该扫描会被 WireShark 俘获，正如图片２所展示的那样。在这儿，你可以看到对目标系统的初始地址解析协议（ARP）请求。在 ARP 请求下面的是一长列到达目标系统端口的 TCP 请求。第 4 行是到达 http-alt 端口（8080）。源系统的端口号为 47128 。正如图片３ 展示的，许多 SYN 请求只有在做出响应以后才会发送。
图片7
图片8
在图片３的第 50 行和第 51 行，你可以看到，重置（RST）包被发送给了目标系统。第 53 行和第 55 行显示目标系统的 RST/ACK（重置/应答）。第 50 行是针对 ‘microsoft-ds’ 端口（445），第 51 行是针对 ‘netbios-ssn’ 端口（135），我们可以看到，这两个端口都是打开的。（LCTT 译注：在 50 行和 51 行之前，目标系统发回了 SYN/ACK 响应，表示端口打开。）除了这些端口，没有其他 ACK（应答）是来自目标系统的。每一个请求均可发送超过 1000 次。
正如图片４所展示的，目标系统是 Windows 系统，我关闭了系统防火墙，然后再次执行扫描。现在，我们看到了 997 个已关闭端口不是 997 个被过滤端口。目标系统上的 135 端口之前被防火墙禁止了，现在也是开启的。
图片9
TCP Connect扫描(-sT)
尽管 TCP SYN 扫描需要 Root 权限，但 TCP Connect() 扫描并不需要。在这种扫描中会执行一个完整的“三次握手”。因为不需要 Root 权限，所以在无法获取 Root 权限的网络上，这种扫描非常有用。
TCP Connect() 扫描的工作方式也是执行“三次握手”。正如上面描述过的，“三次握手”发生在两个系统之间。源系统发送一个同步（SYN）请求到目标系统。然后，目标系统将通过同步／应答（SYN/ACK）来响应。最后，源系统通过应答（ACK）来响应，从而建立起连接，然后便可在两个系统之间传输数据。
TCP Connect 扫描通过执行下面的步骤来工作：
- 源系统发送一个同步（SYN）请求到目标系统，该请求中包含一个端口号。
- 如果上一步所请求的端口是开启的，那么目标系统将通过同步/应答（SYN/ACK）来响应源系统。
- 源系统通过应答（ACK）来响应目标系统从而完成会话创建。
- 然后，源系统向目标系统发送一个重置（RST）包来关闭会话。
- 目标系统可以通过同步/应答（SYN/ACK）来响应源系统。
若步骤 2 执行了，那么源系统就知道在步骤 1 中的指定端口是开启的。
如果端口是关闭的，那么会发生和 TCP SYN 扫描相同的事。在步骤 2 中，目标系统将会通过一个重置（RST）包来响应源系统。
可以使用命令 nmap -sT <IP 地址> 来执行扫描。<IP 地址>可以改为一个单一 IP 地址，像图片５那样，或者使用一组 IP 地址。
TCP Connect() 扫描的结果可以在图片５中看到。在这儿，你可以看到，有两个已开启端口：139 和 445，这和 TCP SYN 扫描的发现一样。端口 80 是关闭的。剩下没有显示的端口是被过滤了的。
图片10
让我们关闭防火墙以后再重新扫描一次，扫描结果展示在图片６中。
图片11
关闭防火墙以后，我们可以看到，更多的端口被发现了。就和 TCP SYN 扫描一样，关闭防火墙以后，发现 139 端口和 445 端口是开启的。我们还发现，端口 2869 也是开启的。也发现有 996 个端口是关闭的。现在，端口 80 是 996 个已关闭端口的一部分 — 不再被防火墙过滤。
在一些情况下， TCP Connect() 扫描可以在一个更短的时间内完成。和 TCP SYN 扫描相比，TCP Connect() 扫描也可以找到更多的已开启端口
（END）