校園網(wǎng)基本網(wǎng)絡(luò)搭建及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計分析

摘要：伴隨著Internet的日益普及，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息資源的安全備受關(guān)注。校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)可能會受到非法入侵者的攻擊，網(wǎng)絡(luò)中的敏感數(shù)據(jù)有可能泄露或被修改，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的保密性、完整性、可用性、可控性、可審查性方面具有其重要意義。通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)組技術(shù)對校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搭建，通過物理、數(shù)據(jù)等方面的設(shè)計對網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行完善是解決上述問題的有效措施。

　　關(guān)鍵詞：校園網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)搭建；網(wǎng)絡(luò)安全；設(shè)計。

　　以Internet為代表的信息化浪潮席卷全球，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用日益普及和深入，伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，各種各樣的安全問題也相繼出現(xiàn)，校園網(wǎng)被“黑”或被病毒破壞的事件屢有發(fā)生，造成了極壞的社會影響和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。維護(hù)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全需要從網(wǎng)絡(luò)的搭建及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計方面著手。

　　一、 基本網(wǎng)絡(luò)的搭建。

　　由于校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)特性（數(shù)據(jù)流量大，穩(wěn)定性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性和擴(kuò)充性）和各個部門的要求（制作部門和辦公部門間的訪問控制），我們采用下列方案：

　　1. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇：網(wǎng)絡(luò)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如圖1）。它是目前使用最多，最為普遍的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)具有高度的獨(dú)立性，并且適合在中央位置放置網(wǎng)絡(luò)診斷設(shè)備。

　　2.組網(wǎng)技術(shù)選擇：目前，常用的主干網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)有快速以太網(wǎng)（100Mbps）、FDDI、千兆以太網(wǎng)（1000Mbps）和ATM（155Mbps/622Mbps）?？焖僖蕴W(wǎng)是一種非常成熟的組網(wǎng)技術(shù)，它的造價很低，性能價格比很高；FDDI也是一種成熟的組網(wǎng)技術(shù)，但技術(shù)復(fù)雜、造價高，難以升級；ATM技術(shù)成熟，是多媒體應(yīng)用系統(tǒng)的理想網(wǎng)絡(luò)平臺，但它的網(wǎng)絡(luò)帶寬的實(shí)際利用率很低；目前千兆以太網(wǎng)已成為一種成熟的組網(wǎng)技術(shù)，造價低于ATM網(wǎng)，它的有效帶寬比622Mbps的ATM還高。因此，個人推薦采用千兆以太網(wǎng)為骨干，快速以太網(wǎng)交換到桌面組建計算機(jī)播控網(wǎng)絡(luò)。

　　二、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計。

　　1.物理安全設(shè)計 為保證校園網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物理安全，除在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和場地、環(huán)境等要求之外，還要防止系統(tǒng)信息在空間的擴(kuò)散。計算機(jī)系統(tǒng)通過電磁輻射使信息被截獲而失密的案例已經(jīng)很多，在理論和技術(shù)支持下的驗(yàn)證工作也證實(shí)這種截取距離在幾百甚至可達(dá)千米的復(fù)原顯示技術(shù)給計算機(jī)系統(tǒng)信息的__帶來了極大的危害。為了防止系統(tǒng)中的信息在空間上的擴(kuò)散，通常是在物理上采取一定的防護(hù)措施，來減少或干擾擴(kuò)散出去的空間信號。正常的防范措施主要在三個方面：對主機(jī)房及重要信息存儲、收發(fā)部門進(jìn)行屏蔽處理，即建設(shè)一個具有高效屏蔽效能的屏蔽室，用它來安裝運(yùn)行主要設(shè)備，以防止磁鼓、磁帶與高輻射設(shè)備等的信號外泄。為提高屏蔽室的效能，在屏蔽室與外界的各項(xiàng)聯(lián)系、連接中均要采取相應(yīng)的隔離措施和設(shè)計，如信號線、電話線、空調(diào)、消防控制線，以及通風(fēng)、波導(dǎo)，門的關(guān)起等。對本地網(wǎng) 、局域網(wǎng)傳輸線路傳導(dǎo)輻射的抑制，由于電纜傳輸輻射信息的不可避免性，現(xiàn)均采用光纜傳輸?shù)姆绞?，大多?shù)均在Modem出來的設(shè)備用光電轉(zhuǎn)換接口，用光纜接出屏蔽室外進(jìn)行傳輸。

　　2.網(wǎng)絡(luò)共享資源和數(shù)據(jù)信息安全設(shè)計 針對這個問題，我們決定使用VLAN技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)物理隔離來實(shí)現(xiàn)。VLAN（Virtual LocalArea Network）即虛擬局域網(wǎng)，是一種通過將局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備邏輯地而不是物理地劃分成一個個網(wǎng)段從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興技術(shù)。

　　IEEE于1999年頒布了用以標(biāo)準(zhǔn)化VLAN實(shí)現(xiàn)方案的802.1Q協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)草案。VLAN技術(shù)允許網(wǎng)絡(luò)管理者將一個物理的LAN邏輯地劃分成不同的廣播域（或稱虛擬LAN，即VLAN），每一個VLAN都包含一組有著相同需求的計算機(jī)工作站，與物理上形成的LAN有著相同的屬性。

　　但由于它是邏輯地而不是物理地劃分，所以同一個VLAN內(nèi)的各個工作站無須放置在同一個物理空間里，即這些工作站不一定屬于同一個物理LAN網(wǎng)段。一個VLAN內(nèi)部的廣播和單播流量都不會轉(zhuǎn)發(fā)到其它VLAN中，即使是兩臺計算機(jī)有著同樣的網(wǎng)段，但是它們卻沒有相同的VLAN號，它們各自的廣播流也不會相互轉(zhuǎn)發(fā)，從而有助于控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。VLAN是為解決以太網(wǎng)的廣播問題和安全性而提出的，它在以太網(wǎng)幀的基礎(chǔ)上增加了VLAN頭，用VLANID把用戶劃分為更小的工作組，限制不同工作組間的用戶二層互訪，每個工作組就是一個虛擬局域網(wǎng)。虛擬局域網(wǎng)的好處是可以限制廣播范圍，并能夠形成虛擬工作組，動態(tài)管理網(wǎng)絡(luò)。從目前來看，根據(jù)端口來劃分VLAN的方式是最常用的一種方式。許多VLAN廠商都利用交換機(jī)的端口來劃分VLAN成員，被設(shè)定的端口都在同一個廣播域中。例如，一個交換機(jī)的1，2，3，4，5端口被定義為虛擬網(wǎng)AAA，同一交換機(jī)的6，7，8端口組成虛擬網(wǎng)BBB。這樣做允許各端口之間的通訊，并允許共享型網(wǎng)絡(luò)的升級。

　　但是，這種劃分模式將虛擬網(wǎng)絡(luò)限制在了一臺交換機(jī)上。第二代端口VLAN技術(shù)允許跨越多個交換機(jī)的多個不同端口劃分VLAN，不同交換機(jī)上的若干個端口可以組成同一個虛擬網(wǎng)。以交換機(jī)端口來劃分網(wǎng)絡(luò)成員，其配置過程簡單明了。

　　3.計算機(jī)病毒、黑客以及電子郵件應(yīng)用風(fēng)險防控設(shè)計 我們采用防病毒技術(shù)，防火墻技術(shù)和入侵檢測技術(shù)來解決相關(guān)的問題。防火墻和入侵檢測還對信息的安全性、訪問控制方面起到很大的作用。

　　第一，防病毒技術(shù)。病毒伴隨著計算機(jī)系統(tǒng)一起發(fā)展了十幾年，目前其形態(tài)和入侵途徑已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，幾乎每天都有新的病毒出現(xiàn)在INTERNET上，并且借助INTERNET上的信息往來，尤其是EMAIL進(jìn)行傳播，傳播速度極其快。計算機(jī)黑客常用病毒夾帶惡意的程序進(jìn)行攻擊。

　　為保護(hù)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)中的工作站免受到計算機(jī)病毒的侵害，同時為了建立一個集中有效地病毒控制機(jī)制，天下論文網(wǎng)需要應(yīng)用基于網(wǎng)絡(luò)的防病毒技術(shù)。這些技術(shù)包括：基于網(wǎng)關(guān)的防病毒系統(tǒng)、基于服務(wù)器的防病毒系統(tǒng)和基于桌面的防病毒系統(tǒng)。例如，我們準(zhǔn)備在主機(jī)上統(tǒng)一安裝網(wǎng)絡(luò)防病毒產(chǎn)品套間，并在計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置防病毒中央控制臺，從控制臺給所有的網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行防病毒軟件的分發(fā)，從而達(dá)到統(tǒng)一升級和統(tǒng)一管理的目的。安裝了基于網(wǎng)絡(luò)的防病毒軟件后，不但可以做到主機(jī)防范病毒，同時通過主機(jī)傳遞的文件也可以避免被病毒侵害，這樣就可以建立集中有效地防病毒控制系統(tǒng)，從而保證計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全。形成的整體拓?fù)鋱D。

　　第二，防火墻技術(shù)。企業(yè)防火墻一般是軟硬件一體的網(wǎng)絡(luò)安全專用設(shè)備，專門用于TCP/IP體系的網(wǎng)絡(luò)層提供鑒別，訪問控制，安全審計，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT），IDS，，應(yīng)用代理等功能，保護(hù)內(nèi)部局域網(wǎng)安全接入INTERNET或者公共網(wǎng)絡(luò)，解決內(nèi)部計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)出入口的安全問題。

　　校園網(wǎng)的一些信息不能公布于眾，因此必須對這些信息進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)和保密，所以要加強(qiáng)外部人員對校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的訪問管理，杜絕敏感信息的泄漏。通過防火墻，嚴(yán)格控制外來用戶對校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的訪問，對非法訪問進(jìn)行嚴(yán)格拒絕。防火墻可以對校園網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)提供各種保護(hù)，包括：過濾掉不安全的服務(wù)和非法訪問，控制對特殊站點(diǎn)的訪問，提供監(jiān)視INTERNET安全和預(yù)警，系統(tǒng)認(rèn)證，利用日志功能進(jìn)行訪問情況分析等。通過防火墻，基本可以保證到達(dá)內(nèi)部的訪問都是安全的可以有效防止非法訪問，保護(hù)重要主機(jī)上的數(shù)據(jù)，提高網(wǎng)絡(luò)完全性。校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為各部門局域網(wǎng)（內(nèi)部安全子網(wǎng)）和同時連接內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)并向外提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的安全子網(wǎng)。防火墻的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

　　內(nèi)部安全子網(wǎng)連接整個內(nèi)部使用的計算機(jī)，包括各個VLAN及內(nèi)部服務(wù)器，該網(wǎng)段對外部分開，禁止外部非法入侵和攻擊，并控制合法的對外訪問，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部子網(wǎng)的安全。共享安全子網(wǎng)連接對外提供的WEB，EMAIL，F(xiàn)TP等服務(wù)的計算機(jī)和服務(wù)器，通過映射達(dá)到端口級安全。外部用戶只能訪問安全規(guī)則允許的對外開放的服務(wù)器，隱藏服務(wù)器的其它服務(wù)，減少系統(tǒng)漏洞。

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