【導(dǎo)讀】常見的有線局域網(wǎng)方案...

　　

【正文】 層交換技術(shù) 三層交換機(jī)就是具有部分路由器功能的 交換機(jī) ，三層交換機(jī)的最重要目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，所具有的路由功能也是為這目的服務(wù)的，能夠做到 一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)。對于數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)等規(guī)律性的過程由硬件高速實(shí)現(xiàn)，而象路由信息更新、路由表維護(hù) 、 路由計算 、 路由確定 等功能，由軟件實(shí)現(xiàn)。 三層交換機(jī) 應(yīng)用背景 出于安全和管理方便的考慮，主要是為了減小 廣播風(fēng)暴 的危害，必須把大型局域網(wǎng)按功能或地域等因素劃成一個個小的 局域網(wǎng)，這就使 VLAN技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中得以大量應(yīng)用，而各個不同 VLAN 間的通信都要經(jīng)過路由器來完成轉(zhuǎn)發(fā)，隨著網(wǎng)間互訪的不斷增加。單純使用路由器來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)間訪問，不但由于端口數(shù)量有限，而且路由速度較慢，從而限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和訪問速度?；谶@種情況三層交換機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生，三層交換機(jī)是為 IP設(shè)計的，接口類型簡單，擁有很強(qiáng)二層包處理能力，非常適用于大型局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)路由與交換，它既可以工作在協(xié)議第三層替代或部分完成傳統(tǒng)路由器的功能，同時又具有幾乎第二層交換的速度，且 價格 相對便宜些。 在企業(yè)網(wǎng)和教學(xué)網(wǎng)中，一般會將三層交換機(jī)用在網(wǎng)絡(luò)的核心層，用三層交換機(jī)上的千兆端口或百兆端口連接不同的子網(wǎng)或 VLAN。不過應(yīng)清醒認(rèn)識到三層交換機(jī)出現(xiàn)最重要的目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，所具備的路由功能也多是圍繞這一目的而展開的，所以它的路由功能沒有同一檔次的專業(yè)路由器強(qiáng)。畢竟在安全、協(xié)議支持等方面還有許多欠缺，并不能完全取代 路由器 工作。 在實(shí)際應(yīng)用過程中，典型的做法是：處于同一個局域網(wǎng)中的各個子網(wǎng)的互聯(lián)以及局域網(wǎng)中 VLAN 間的路由，用三層交換機(jī)來代替路由器，而只有 局域網(wǎng) 與公網(wǎng)互聯(lián)之間要實(shí)現(xiàn)跨地域的網(wǎng)絡(luò)訪問時，才通過專業(yè)路由器。 三層交換機(jī)工作原理 三層交換技術(shù)就是二 層交換技術(shù)＋三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。傳統(tǒng)的交換技術(shù)是在 OSI 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第二層 ——數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，而三層交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)。應(yīng)用第三層交換技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由的功能，又可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)狀況做到最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)性能。 三層交換機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 訪問速度快。 充分利用現(xiàn)有資源。 子網(wǎng)間帶寬隨意配置。 降低網(wǎng)絡(luò)成本。 可實(shí)現(xiàn)部分安全機(jī)制 ，三層交換機(jī)具有訪問列表的功能，可以實(shí)現(xiàn)不同 VLAN間的單向或雙向通訊。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計申請 路由器 路由器是一種連接多個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或 網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行 “翻譯 ”，以使它們能夠相互 “讀 ”懂對方的數(shù)據(jù)，從而構(gòu)成一個更大的網(wǎng)絡(luò)。什么是路由器，路由器（ Router）在 OSI/RM 中完成網(wǎng)絡(luò)層中繼或第三層中繼的任務(wù)，從事不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)包的存儲和分組（ Packet）轉(zhuǎn)發(fā)，是用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)（所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個子網(wǎng)）的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能，能在多個網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中，建立靈活的連接；可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng)；路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備。 它不關(guān)心各子網(wǎng)使用的硬件設(shè)備，但要求運(yùn)行與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議相一致的軟件。一般說來，異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與多個子網(wǎng)互聯(lián)都應(yīng)采用路由器來完成。由于它在兩個局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層之間按幀傳輸數(shù)據(jù)時，需要改變兩個局域網(wǎng)幀中的地址，亦即決定在網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)傳輸時的路由去向，所以叫 “路由器 ”。 路由器分本地路由器和遠(yuǎn)程路由器兩類。本地路由器用來連接網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，如光纖、同軸電纜；遠(yuǎn)程路由器則用來連接遠(yuǎn)程傳輸介質(zhì)，并要求具有相應(yīng)的設(shè)備，如電話線要配調(diào)制解調(diào)器， DDN 需要配 DTU，無線連接則要求有無線接收機(jī)和發(fā)射機(jī)。 路由器有兩大典型功能， 即數(shù)據(jù)通道功能和控制功能。數(shù)據(jù)通道功能包括轉(zhuǎn)發(fā)決定、轉(zhuǎn)發(fā)以及輸出數(shù)據(jù)鏈路調(diào)度等，一般由硬件來完成；控制功能一般用軟件來實(shí)現(xiàn)，包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理等。 路由器基本功能介紹 傳統(tǒng)上，路由器工作于所謂網(wǎng)絡(luò) 7 層協(xié)議模型中的第 3 層，其主要任務(wù)是接收來自一個網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)包，根據(jù)其中所含的目的地址，決定轉(zhuǎn)發(fā)到哪個目的地，可能是路由器也可能就是最終目的點(diǎn)，并決定從哪個網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)發(fā)出去。這是路由器的最基本功能 ——數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)功能。 根據(jù) TCP/IP 協(xié)議，路由器的數(shù)據(jù)包具體轉(zhuǎn) 發(fā)過程是： ，決定了不同的網(wǎng)絡(luò)接口，如對應(yīng)于10BaseT 以太網(wǎng)，路由器有 10BaseT 以太網(wǎng)接口；對應(yīng)于 DDN，路由器有 接口。 ，路由器調(diào)用相應(yīng)的鏈路層以解釋處理數(shù)據(jù)中的鏈路層協(xié)議。這一步處理主要是對數(shù)據(jù)完整性的驗證。 ，路由器開始處理此數(shù)據(jù)幀的 IP 層。根據(jù)數(shù)據(jù)幀中的目的 IP 地址，路由器在路由表中查找下一 IP 地址，并計算新的校驗和。如果接收數(shù)據(jù)幀的網(wǎng)絡(luò)接口類型與轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的網(wǎng)絡(luò)接口類型不同 ，則 IP 數(shù)據(jù)包還可能因為最大幀長度的限制而對其進(jìn)行分段或重組。 IP 地址， IP 數(shù)據(jù)包送往相應(yīng)的輸出鏈路層，最后經(jīng)網(wǎng)絡(luò)物理輸出接口發(fā)送出去。 為了維護(hù)和使用路由器，路由器還需要有配置或者說控制功能。 控制功能是由一系列規(guī)則所提供的，舉例來說，可能是優(yōu)先權(quán)、拒絕訪問或提供記賬數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)包進(jìn)入路由器時，這些相關(guān)的規(guī)則也同樣作用于數(shù)據(jù)包。在基于軟件的路由器中，這些規(guī)則被存儲于一個軟件數(shù)據(jù)庫內(nèi)，每個數(shù)據(jù)包通過時都必須與該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行核對。 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計申請 防火墻 防火墻即 Firewall，是加強(qiáng) Inter 與 Intra（內(nèi)部網(wǎng)）之間的安全防范的一個或一組系統(tǒng)。具體來說是指設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)（如可信任的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和不可信任的外部網(wǎng)）或網(wǎng)絡(luò)安全與之間的一系列部件的組合。它可以通過監(jiān)測、限制、更改跨越防火墻的數(shù)據(jù)流，盡可能的對外部屏蔽網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況，以此來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全保護(hù)。 在邏輯上，防火墻是一個分離器、限制器，也是一個分析器，有效地監(jiān)控了內(nèi)部網(wǎng)和 Inter 之間的任何活動，不讓外部入侵，保證了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。 防火墻的主要作用 （ 1）過濾不安全的服 務(wù) （ 2）控制對系統(tǒng)的訪問 （ 3）集中安全的管理 （ 4）增強(qiáng)保密性 （ 5）記錄和統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)所有數(shù)據(jù)以及非法使用的數(shù)據(jù) 如何設(shè)置防火墻 在防火墻設(shè)置上我們按照以下原則配置來提高網(wǎng)絡(luò)安全性： A. 根據(jù) 公司 網(wǎng)安全策略和安全目標(biāo)，規(guī)劃設(shè)置正確的安全過濾規(guī)則，規(guī)則審核 IP數(shù)據(jù)包的內(nèi)容包括：協(xié)議、端口、源地址、目的地址、流向等項目，嚴(yán)格禁止來自公網(wǎng)對 公司 內(nèi)部網(wǎng)不必要的、非法的訪問?？傮w上遵從“不被允許的服務(wù)就是被禁止”的原則。 B. 將防火墻配置成過濾掉以內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)入路由器的 IP 包，這樣可以防范源地 址假冒和源路由類型的攻擊；過濾掉以非法 IP 地址離開內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的 IP 包，防止內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的對外攻擊。 C. 在防火墻上建立內(nèi)網(wǎng)計算機(jī)的 IP 地址和 MAC 地址的對應(yīng)表，防止 IP 地址被盜用。 D. 定期查看防火墻訪問日志，及時發(fā)現(xiàn)攻擊行為和不良上網(wǎng)記錄。 E. 允許通過配置網(wǎng)卡對防火墻設(shè)置，提高防火墻管理安全性。 F． 設(shè)定 閾值 ，在數(shù)據(jù)（ TCP SYN/UDP/ICMP）流量達(dá)到 閾值 時，開始進(jìn)行攔截。用于拒絕服務(wù)攻擊（ DoS 攻擊）的 ARP 攻擊，進(jìn)行洪水抑制 局域網(wǎng)安全問題 局域網(wǎng)的安全威脅 目前，計算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)上勉力的安全性威脅主要有：黑客、計算機(jī)病毒。具體到局域網(wǎng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計申請 來說，存在的不安全因素主要有以下三個方面 ： （ 1）計算機(jī)病毒的破壞 （ 2）“黑客”入侵和蓄意攻擊 （ 3）非法及越界操作 網(wǎng)絡(luò)的安全維護(hù) 及管理 一般來說， Inter 或者互聯(lián)網(wǎng)都有一定的安全措施，對于應(yīng)付普通的用戶來說，是足夠的，目前主要是用的安全措施有以下幾個方面： （ 1）身份驗證 （ 2）存取控制 （ 3）數(shù)據(jù)完整性 局域網(wǎng)安全管理 對于局域網(wǎng)來說，要提高局域網(wǎng)的安全性，應(yīng)該從以下幾個方面去考慮： （ 1）提高認(rèn)識 （ 2）加強(qiáng)管理 （ 3）控制 來源 可以采取的措施包括： 、硬件及軟件等方法結(jié)合起來，構(gòu)成一個統(tǒng)一的防御系統(tǒng)，有效阻止非法用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，減少網(wǎng)絡(luò)的安全風(fēng)險。 ，審計跟蹤，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。 ，提供快速響應(yīng)故障的手段，同時具備很好的安全取證措施。 新組織被破壞了的文件或應(yīng)用。使系統(tǒng)重新恢復(fù)到破壞前的狀態(tài)，最大限度地減少損失。 、服務(wù)器上安裝相應(yīng)的防病毒軟件，由中央控制臺統(tǒng)一控制和管理，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)統(tǒng)一防病毒。 參考文獻(xiàn) [1] [2] [3] [4] 趙海峰 局域網(wǎng)組網(wǎng)實(shí)務(wù) [M].北京：電子工業(yè) 出版社， 2020 [5] 銀石動力 實(shí)戰(zhàn)局域網(wǎng)架構(gòu) [M] 北京：北京郵電大學(xué)出版， 2020 [6] 程璐 劉欣等 局域網(wǎng)進(jìn)階應(yīng)用 [M] 北京：中國鐵道出版社， 2020 [7] 上海市計算機(jī)應(yīng)用能力考核辦公室 企業(yè)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù) [M]. 上海：上海交通大學(xué)出版社， 2020 [8] 謝希仁 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) [M] 北京： 電子工業(yè)出版 社， 2020