伺服器訊息塊協定

伺服器訊息塊協定是一種網路檔案系統訪問協定,由Microsoft公司設計並實現,Windows客戶機使用該協定向Windows伺服器傳送檔案訪問請求。縮寫為SMB。SMB協定的當前版本是CIFS(通用Internet檔案系統,Common Internet File System)。

基本介紹

  • 中文名:伺服器訊息塊協定
  • 外文名:Server Message Block
  • 縮寫:SMB
  • 開發者:Microsoft公司
  • 性質:一種網路檔案系統訪問協定
  • 領域:wangluoanquan
簡介,特性,歷史,實現,客戶端-伺服器端結構,性能問題,微軟的更改,特點,安全,

簡介

伺服器訊息塊(Server Message Block,縮寫為SMB),一種套用層網路傳輸協定,由微軟開發,主要功能是使網路上的機器能夠共享計算機檔案印表機串列連線埠和通訊等資源。它也提供經認證的進程間通信機能。它主要用在裝有Microsoft Windows的機器上,在這樣的機器上被稱為Microsoft Windows Network。
經過Unix伺服器廠商重新開發後,它可以用於連線Unix伺服器和Windows客戶機,執行列印和檔案共享等任務。
與功能類似的網路檔案系統(NFS)相比,NFS的訊息格式是固定長度,而CIFS的訊息格式大多數是可變長度,這增加了協定的複雜性。CIFS訊息一般使用NetBIOSTCP協定傳送,分別使用不同的連線埠139或445,目前傾向於使用445連線埠。CIFS的訊息包括一個信頭(32位元組)和訊息體(1個或多個,可變長)。

特性

SMB可以以不同方式運行在會話層或者更低的網路層之上:
  • 直接運行在TCPport445;
  • 通過使用NetBIOSAPI, 它可以運行在幾種不同的transports:
  • 基於UDPports 137, 138 & TCP ports 137, 139 (NetBIOS over TCP/IP);
  • 基於一些傳統協定,例如NBF(incorrectly referred to asNetBEUI).
SMB的 "進程間通信" (IPC) 系統提供命名管道s 機制,它使得程式設計師可以方便的實現繼承認證(客戶端第一次連線SMB服務獲取認證信息後)。
一些服務的操作基於命名管道機制, 例如那些 Microsoft 內部實現的基於SMB的DCE/RPC, 被稱為基於SMB的MSRPC, 同時允許 MSRPC 客戶端程式 處理認證過程(藉助SMB服務提供的認證服務實現), 但是只在MSRPC客戶端程式上下文中有效。
Server Message Block version 2 (SMB2) 旨在通過將SMB signals合併為一個數據包來減輕這個性能限制。
SMB 服務是 Microsoft'sDistributed File System實現的基礎。

歷史

SMB最初是IBM的貝瑞·費根鮑姆(Barry Feigenbaum)研製的,其目的是將DOS作業系統中的本地檔案接口“中斷13”改造為網路檔案系統。後來微軟對這個發展進行了重大更改,這個更改後的版本也是最常見的版本。微軟將SMB協定與它和3Com一起發展的網路管理程式結合在一起,並在Windows for Workgroups和後來的Windows版本中不斷加入新的功能。
SMB一開始的設計是在NetBIOS協定上運行的(而NetBIOS本身則運行在NetBEUIIPX/SPXTCP/IP協定上),Windows 2000引入了SMB直接在TCP/IP上運行的功能。在這裡我們必須區分SMB協定和運行在這個協定上的SMB業務,以及NetBIOS和使用SMB作為認證隧道的DCE/RPC業務。此外我們還要區分主要(但不僅僅)直接使用NetBIOS數據報的“網路鄰居”協定。
1996年,約於昇陽推出WebNFS的同時,微軟提出將SMB改稱為Common Internet File System。此外微軟還加入了許多新的功能,比如符號連結硬連結、提高檔案的大小。微軟還試圖支持直接聯繫,不依靠NetBIOS,不過這個試圖依然處於嘗試階段,並需要繼續完善。微軟向網際網路工程工作小組提出了部分定義作為網際網路草案。不過這些提案現在均已過期。
由於SMB協定對於與占主要地位的Microsoft Windows平台通訊時的重要性,而目前該平台使用的SMB協定與初始的版本相比有巨大的改變,因此Samba項目就是被創立來逆向工程來提供一個與SMB軟體兼容的自由軟體,使得非微軟作業系統也能夠使用它。
Windows Vista中微軟又推出了Server Message Block 2.0,後又在Windows 7中做了改進,截至2012年依次發布的主版本有 2.1 和 3.0。

實現

客戶端-伺服器端結構

SMB使用點對點的通訊方式,一個客戶端向一個伺服器提出請求,伺服器相應地回答。SMB協定中的一部分專門用來處理對檔案系統的訪問,使得客戶端可以訪問一個檔案伺服器。SMB也有進程間通信的部分。SMB協定尤其適用於局部子網,但是也可以被用來通過全球資訊網來連結不同的子網。Microsoft Windows的檔案和印表機分享主要使用這個功能。
SMB伺服器向網路上的客戶端提供檔案系統和其它資源。客戶端計算機也可能有其自己的、不共享的硬碟,但是可能也想使用伺服器上分享的檔案系統和印表機。這是SMB為什麼這么出名和廣泛地被使用的原因。SMB普及的另一個原因是它使用適合NT網域的協定,至少提供基於NT網域式的認證。NT網域協定是一個微軟遠程過程調用服務,幾乎只能被SMB進程間通訊命名管道使用。幾乎所有SMB伺服器的實現使用NT網域來認證用戶是否可以訪問一個資源。

性能問題

一般認為SMB協定會占用很多網路頻寬,因為每個客戶端均在整個子網內廣播其存在。但是SMB本身並不使用廣播。SMB造成的廣播問題實際上是NetBIOS的服務定位協定造成的。一般來說Microsoft Windows伺服器使用NetBIOS來協定和定位服務。而NetBIOS則定時向一個特定的伺服器廣播一個服務的存在。對於一個少於20個伺服器的網路來說這個方式是可行的。但是隨伺服器數目的增加廣播造成的交通會導致問題。通過適當地實現WINS定位協定這個問題可以被緩和。WINS使用更高級的系統來確定和中央化服務需求,但是造成自己的設計和保管網路的問題。動態DNS是另一個解決方法。微軟本身推薦在微軟的活動目錄環境下使用動態DNS。網路延遲對SMB協定的速度有非常大的衝擊。在伺服器之間網路延遲大的情況下通過SMB來更換檔案夾非常明顯地反映了這個問題。比如在通過全球資訊網使用虛擬專用網時網路延遲就會比較大,這時使用SMB就很惱人。

微軟的更改

微軟在實現其SMB時添加了許多功能,比如微軟引入了NTLMv2,因為原來的第1版使用的DES容易被破解。此外因早年美國政府對於高等加密軟體限制出口,NT 4.0在美國以外僅使用40比特位加密,以今天的標準來說容易被解密。

特點

SMB的進程間通信機制值得一提。通過這個系統,它提供命名管道。這個機制是最早的、程式設計師可以使用的少數進程間通信之一,它繼承客戶端聯繫SMB伺服器時的認證來提供服務。命名管道繼承認證是一個獨特和透明的機制,因此使用Windows API的程式設計師和Windows的用戶均將它看作是自然的。
有些服務使用命名管道,比如使用通過SMB的微軟遠程過程調用的程式,也允許微軟遠程過程調用客戶端程式進行自己的認證,並且由此掩蓋SMB伺服器的認證。但是這個掩蓋只在客戶端程式的認證成功的情況下才生效。
另一個特點是SMB對檔案使用一種特殊的、被稱為伺機鎖定的鎖定機構來提高速度。
微軟的分散式檔案系統實現就基於SMB。

安全

多年以來,微軟實現的其直接依賴的協定與組件都存在著許多安全漏洞。其他供應商的安全漏洞主要在於缺乏對較新的身份驗證協定(例如NTLMv2和Kerberos贊成如NTLMv1、LanMan或純文本密碼)的支持。實時攻擊跟蹤表明SMB是入侵企圖的主要攻擊媒介之一,例如2014年索尼影業遭黑客攻擊事件,以及2017年的WannaCry勒索軟體攻擊。

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