【導讀】常見的有線局域網方案...

　　

【正文】 層交換技術 三層交換機就是具有部分路由器功能的 交換機 ，三層交換機的最重要目的是加快大型局域網內部的數據交換，所具有的路由功能也是為這目的服務的，能夠做到 一次路由，多次轉發(fā)。對于數據包轉發(fā)等規(guī)律性的過程由硬件高速實現，而象路由信息更新、路由表維護 、 路由計算 、 路由確定 等功能，由軟件實現。 三層交換機 應用背景 出于安全和管理方便的考慮，主要是為了減小 廣播風暴 的危害，必須把大型局域網按功能或地域等因素劃成一個個小的 局域網，這就使 VLAN技術在網絡中得以大量應用，而各個不同 VLAN 間的通信都要經過路由器來完成轉發(fā)，隨著網間互訪的不斷增加。單純使用路由器來實現網間訪問，不但由于端口數量有限，而且路由速度較慢，從而限制了網絡的規(guī)模和訪問速度?；谶@種情況三層交換機便應運而生，三層交換機是為 IP設計的，接口類型簡單，擁有很強二層包處理能力，非常適用于大型局域網內的數據路由與交換，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)網和教學網中，一般會將三層交換機用在網絡的核心層，用三層交換機上的千兆端口或百兆端口連接不同的子網或 VLAN。不過應清醒認識到三層交換機出現最重要的目的是加快大型局域網內部的數據交換，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。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。 在實際應用過程中，典型的做法是：處于同一個局域網中的各個子網的互聯(lián)以及局域網中 VLAN 間的路由，用三層交換機來代替路由器，而只有 局域網 與公網互聯(lián)之間要實現跨地域的網絡訪問時，才通過專業(yè)路由器。 三層交換機工作原理 三層交換技術就是二 層交換技術＋三層轉發(fā)技術。傳統(tǒng)的交換技術是在 OSI 網絡標準模型中的第二層 ——數據鏈路層進行操作的，而三層交換技術是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發(fā)。應用第三層交換技術即可實現網絡路由的功能，又可以根據不同的網絡狀況做到最優(yōu)的網絡性能。 三層交換機的優(yōu)點 訪問速度快。 充分利用現有資源。 子網間帶寬隨意配置。 降低網絡成本。 可實現部分安全機制 ，三層交換機具有訪問列表的功能，可以實現不同 VLAN間的單向或雙向通訊。 計算機網絡課程設計申請 路由器 路由器是一種連接多個網絡的網絡設備，它能將不同網絡或 網段之間的數據信息進行 “翻譯 ”，以使它們能夠相互 “讀 ”懂對方的數據，從而構成一個更大的網絡。什么是路由器，路由器（ Router）在 OSI/RM 中完成網絡層中繼或第三層中繼的任務，從事不同網絡之間的數據包的存儲和分組（ Packet）轉發(fā)，是用于連接多個邏輯上分開的網絡（所謂邏輯網絡是代表一個單獨的網絡或者一個子網）的網絡設備。它具有判斷網絡地址和選擇路徑的功能，能在多個網絡互聯(lián)環(huán)境中，建立靈活的連接；可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網；路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網絡層的一種互聯(lián)設備。 它不關心各子網使用的硬件設備，但要求運行與網絡層協(xié)議相一致的軟件。一般說來，異種網絡互聯(lián)與多個子網互聯(lián)都應采用路由器來完成。由于它在兩個局域網的網絡層之間按幀傳輸數據時，需要改變兩個局域網幀中的地址，亦即決定在網絡之間數據傳輸時的路由去向，所以叫 “路由器 ”。 路由器分本地路由器和遠程路由器兩類。本地路由器用來連接網絡傳輸介質，如光纖、同軸電纜；遠程路由器則用來連接遠程傳輸介質，并要求具有相應的設備，如電話線要配調制解調器， DDN 需要配 DTU，無線連接則要求有無線接收機和發(fā)射機。 路由器有兩大典型功能， 即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發(fā)決定、轉發(fā)以及輸出數據鏈路調度等，一般由硬件來完成；控制功能一般用軟件來實現，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絡 7 層協(xié)議模型中的第 3 層，其主要任務是接收來自一個網絡接口的數據包，根據其中所含的目的地址，決定轉發(fā)到哪個目的地，可能是路由器也可能就是最終目的點，并決定從哪個網絡接口轉發(fā)出去。這是路由器的最基本功能 ——數據包轉發(fā)功能。 根據 TCP/IP 協(xié)議，路由器的數據包具體轉 發(fā)過程是： ，決定了不同的網絡接口，如對應于10BaseT 以太網，路由器有 10BaseT 以太網接口；對應于 DDN，路由器有 接口。 ，路由器調用相應的鏈路層以解釋處理數據中的鏈路層協(xié)議。這一步處理主要是對數據完整性的驗證。 ，路由器開始處理此數據幀的 IP 層。根據數據幀中的目的 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。如果接收數據幀的網絡接口類型與轉發(fā)數據幀的網絡接口類型不同 ，則 IP 數據包還可能因為最大幀長度的限制而對其進行分段或重組。 IP 地址， IP 數據包送往相應的輸出鏈路層，最后經網絡物理輸出接口發(fā)送出去。 為了維護和使用路由器，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、拒絕訪問或提供記賬數據。當數據包進入路由器時，這些相關的規(guī)則也同樣作用于數據包。在基于軟件的路由器中，這些規(guī)則被存儲于一個軟件數據庫內，每個數據包通過時都必須與該數據庫進行核對。 計算機網絡課程設計申請 防火墻 防火墻即 Firewall，是加強 Inter 與 Intra（內部網）之間的安全防范的一個或一組系統(tǒng)。具體來說是指設置在不同網絡（如可信任的企業(yè)內部網和不可信任的外部網）或網絡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據流，盡可能的對外部屏蔽網絡內部的信息、結構和運行狀況，以此來實現網絡的安全保護。 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)控了內部網和 Inter 之間的任何活動，不讓外部入侵，保證了內部網絡的安全。 防火墻的主要作用 （ 1）過濾不安全的服 務 （ 2）控制對系統(tǒng)的訪問 （ 3）集中安全的管理 （ 4）增強保密性 （ 5）記錄和統(tǒng)計網絡所有數據以及非法使用的數據 如何設置防火墻 在防火墻設置上我們按照以下原則配置來提高網絡安全性： A. 根據 公司 網安全策略和安全目標，規(guī)劃設置正確的安全過濾規(guī)則，規(guī)則審核 IP數據包的內容包括：協(xié)議、端口、源地址、目的地址、流向等項目，嚴格禁止來自公網對 公司 內部網不必要的、非法的訪問?？傮w上遵從“不被允許的服務就是被禁止”的原則。 B. 將防火墻配置成過濾掉以內部網絡地址進入路由器的 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 地址離開內部網絡的 IP 包，防止內部網絡發(fā)起的對外攻擊。 C. 在防火墻上建立內網計算機的 IP 地址和 MAC 地址的對應表，防止 IP 地址被盜用。 D. 定期查看防火墻訪問日志，及時發(fā)現攻擊行為和不良上網記錄。 E. 允許通過配置網卡對防火墻設置，提高防火墻管理安全性。 F． 設定 閾值 ，在數據（ TCP SYN/UDP/ICMP）流量達到 閾值 時，開始進行攔截。用于拒絕服務攻擊（ DoS 攻擊）的 ARP 攻擊，進行洪水抑制 局域網安全問題 局域網的安全威脅 目前，計算機網 絡上勉力的安全性威脅主要有：黑客、計算機病毒。具體到局域網計算機網絡課程設計申請 來說，存在的不安全因素主要有以下三個方面 ： （ 1）計算機病毒的破壞 （ 2）“黑客”入侵和蓄意攻擊 （ 3）非法及越界操作 網絡的安全維護 及管理 一般來說， Inter 或者互聯(lián)網都有一定的安全措施，對于應付普通的用戶來說，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）數據完整性 局域網安全管理 對于局域網來說，要提高局域網的安全性，應該從以下幾個方面去考慮： （ 1）提高認識 （ 2）加強管理 （ 3）控制 來源 可以采取的措施包括： 、硬件及軟件等方法結合起來，構成一個統(tǒng)一的防御系統(tǒng)，有效阻止非法用戶進入網絡，減少網絡的安全風險。 ，審計跟蹤，及時發(fā)現問題，解決問題。 ，提供快速響應故障的手段，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用。使系統(tǒng)重新恢復到破壞前的狀態(tài)，最大限度地減少損失。 、服務器上安裝相應的防病毒軟件，由中央控制臺統(tǒng)一控制和管理，實現全網統(tǒng)一防病毒。 參考文獻 [1] [2] [3] [4] 趙海峰 局域網組網實務 [M].北京：電子工業(yè) 出版社， 2020 [5] 銀石動力 實戰(zhàn)局域網架構 [M] 北京：北京郵電大學出版， 2020 [6] 程璐 劉欣等 局域網進階應用 [M] 北京：中國鐵道出版社， 2020 [7] 上海市計算機應用能力考核辦公室 企業(yè)網組網技術 [M]. 上海：上海交通大學出版社， 2020 [8] 謝希仁 計算機網絡 [M] 北京： 電子工業(yè)出版 社， 2020