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校園網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)本科畢業(yè)設(shè)計論文(參考版)

2024-08-31 10:01本頁面
  

【正文】 作 者 簽 名: 。盡我所知,除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果,也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。采用上述措施,基本能夠解決校園網(wǎng)絡(luò)面臨威脅風(fēng)險,從而建構(gòu)一個安全、高效的網(wǎng)絡(luò)。文中分析認(rèn)為,校園網(wǎng)絡(luò)安全重點(diǎn)在防病毒和防攻擊?;ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,對校園網(wǎng)絡(luò)中師生的工作和學(xué)習(xí)已經(jīng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,網(wǎng)絡(luò)在我們的生活中已經(jīng)無處不在。根據(jù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) 情況,可能每一項都要進(jìn)行完全備份,也可能只做增量備份就可以滿足需要了,具體需要備份的數(shù)量應(yīng)由系統(tǒng)環(huán)境來決定。任何提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)該擁有備份系統(tǒng),在備份之后還要進(jìn)行測試,以保證備份的系統(tǒng)能夠正常工作。 預(yù)防性維護(hù)是非常重要的 ,日常維護(hù)的主要工作是:清理污垢和其他一些污染,如果灰塵等污垢太多的話就會造成設(shè)備散熱不良,嚴(yán)重的還會引起電子器件間的短路。因此要想使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各種故障減少到最低的話,網(wǎng)絡(luò)管理員就要在平時做好網(wǎng)絡(luò)的預(yù)防性維護(hù)以及重要數(shù)據(jù)的備份、計算機(jī)病毒的防護(hù),記錄網(wǎng)絡(luò)事件等工作。 校園網(wǎng)的管理 25 根據(jù)前面介紹的校園網(wǎng)設(shè)計方案建設(shè)而成的一個校園網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)行之后,它的穩(wěn)定性及可靠性是很高。 校園網(wǎng)站連接 Inter,用于宣傳學(xué)校形象、教學(xué)信息發(fā)布、提供信息查詢等,以后可成為網(wǎng)上教學(xué)的渠道。 2.校園網(wǎng)計算機(jī)教學(xué)系統(tǒng) 計算機(jī)教學(xué)系 統(tǒng)主要包括多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、多媒體視頻點(diǎn)播、多媒體視頻廣播系統(tǒng)。 隨著網(wǎng)絡(luò)使用的日益廣泛,今后校園網(wǎng)絡(luò)在此基礎(chǔ)上還將不斷擴(kuò)充,覆蓋面將越來越廣,如視頻點(diǎn)播系統(tǒng)、遠(yuǎn)程登錄管理系統(tǒng)、各類 收費(fèi)服務(wù) IC 卡系統(tǒng)等。 (8)工作站操作系統(tǒng): Windows XP Windows 2020 (9) 校園辦公管理用軟件:選用省教委統(tǒng)一推薦使用的“共創(chuàng)校園辦公管理信 24 息系統(tǒng)”網(wǎng)絡(luò)版。 (6) 多媒體課件制作軟件: Macromedia 公司的 Authorware、 Director,洪圖多媒體著作工作等都有著非常友好的界面,使用方便,擁有著大量的用戶,推薦使用。 (4) 電子郵件系統(tǒng):可采用 Microsoft 公司的 Exchange Server,為簡便使用也可采用一些共享軟件如 Shar 、 Imail 等,這些軟件都是基于標(biāo)準(zhǔn)SMTP/POP3/IMAP4/LDAP 協(xié)議的郵件服務(wù)器軟件,用戶界面簡單直觀,非常易于管理。另外也有許多免費(fèi)的 BBS 電子公告、中文論壇、網(wǎng)絡(luò)聊天軟件可以在 NT 下安全運(yùn)行。 3.網(wǎng)絡(luò)軟件運(yùn)行平臺 (1) 服務(wù)器操作系統(tǒng):由于美國 Microsoft 公司推出的網(wǎng)絡(luò)操作 系統(tǒng) Windows 2020 具有與有著廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)的在 Windows 2020 服務(wù)器上,對直接連接到 Inter 的計算機(jī)啟用防火墻功能,支持網(wǎng)絡(luò)適配器、 DSL 適配器或者撥號調(diào)制解調(diào)器連接到 Inter。 根據(jù)以上思想,我將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(根據(jù)不同的部門劃分)劃分成幾個不同的虛擬網(wǎng),并賦予不同的 IP 子網(wǎng)地址。 考慮到網(wǎng)絡(luò)安全 性的需要,還可以在路由交換機(jī)上進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問控制。 我選用的 Catalyst 6506 等交換機(jī)都支持以上各種 VLAN 的劃分方法。 2.虛擬網(wǎng)設(shè)計 由于整個網(wǎng)絡(luò)較大,所以必須通過劃分 VLAN 來實現(xiàn)流量的合理分配、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。 (7)校長辦公室及其它相關(guān)處室 配置相應(yīng)數(shù)量的酷睿 2 以上多媒體計算機(jī),通過網(wǎng)卡與校園主干網(wǎng)相連,以實現(xiàn)學(xué)校信息管理的自動化、無紙化。多媒體綜合教室不僅可滿足正常的輔助教學(xué)活動,還可以用來舉辦講座、開展培訓(xùn),不失為當(dāng)前形勢下一種經(jīng)濟(jì)實惠的選擇。因此在當(dāng)前形勢下,一般中小學(xué)可在具有多媒體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的計算機(jī)教室內(nèi)開展基于多媒體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的合作教學(xué)模式的實驗活動,而為開展多媒體輔助教學(xué)活動配設(shè)專用的多媒體綜合教室。在當(dāng)前情況下,在 每個教室構(gòu)建信息化教學(xué)環(huán)境還處在摸索探討階段,存在著投資大、可參考方案少等不利因素。針對課堂教學(xué)而言,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能為師生合作教學(xué)模式提供支持。多媒體視聽閱覽室從技術(shù)本質(zhì)上來講就是一個 多媒體計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)室,如果學(xué)校已建好前面所述的多媒體網(wǎng)絡(luò)活動室或教師備課機(jī)房,只要在網(wǎng)絡(luò)上連接有一套光盤鏡像服務(wù)器,即可實現(xiàn)多媒體視聽閱覽的功能。配有多媒體的連網(wǎng)計算機(jī)既能滿足廣大教師電子備課、電子閱覽的需要,同時也能滿足教師進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊、網(wǎng)上檢索等基于 Inter 環(huán)境的教科研活動。 (4) 教師備課機(jī)房 為了能給廣大教師提供一個完備的多媒體網(wǎng)絡(luò)備課環(huán)境,校園網(wǎng)應(yīng)能為每位教師提供網(wǎng)絡(luò)接入終端,即每位教師都配有一臺連接校園網(wǎng)的多媒體計算機(jī),這將是一項投資很大的綜合布線工程。 (3) 計算機(jī)教室 配置 400 臺 左右 586 以上微機(jī),通過星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將所有微機(jī)連接到可堆疊交換機(jī)上,再通過交換機(jī)連接校園主干網(wǎng)。服務(wù)器網(wǎng)卡則可選配 3COM 的 3C905BTX 100MB 網(wǎng)卡。服務(wù)器選用 IBM 等品牌的專業(yè)服務(wù)器 ,如 X236 8841ICC,另加配可讀寫光驅(qū),用作系統(tǒng)備份。如剛使用時數(shù)據(jù)流量不大,可只配置一臺服務(wù)器,視今后網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況再作擴(kuò)充。一般來講,在同一幢大樓內(nèi)距離不超過 100 米均可鋪設(shè)超五類非屏蔽雙絞線,而樓與樓之間的連接主干線原則上應(yīng)架設(shè)光纜,以滿足今后發(fā)展的需要。建設(shè)校園網(wǎng)絡(luò)中心,并通過一定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建連接校園網(wǎng)絡(luò)中心、計算機(jī)教室、教師備課機(jī)房、多媒體教學(xué)活動室、圖書館、校長室、 21 教導(dǎo)處、財務(wù)處等的校園網(wǎng),使之能通過一定的應(yīng)用軟件完成行政辦公管理、教師備課授課、學(xué)生學(xué)習(xí)交流、校內(nèi)信息公告、遠(yuǎn)程電子通訊、 Inter 通訊瀏覽等基本功能。主干速度為 1000Mbit/s 交換,能夠滿足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層 對主干網(wǎng)寬要求;基于標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),使用了以太網(wǎng) MAC 層上定義的 CSMA/CD 協(xié)議,可迅速利用現(xiàn)有設(shè)備接入,網(wǎng)絡(luò)升級方便,性能價格比高。主干網(wǎng)采用 1000Mbps 快速以太網(wǎng)技術(shù),內(nèi)部局域網(wǎng)與主干網(wǎng)之間用以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行互聯(lián),根據(jù)用戶的需求,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo),采用交換式千兆以太網(wǎng)作為主干網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型,這樣可有利于提高網(wǎng)絡(luò)的高可靠性,便于維護(hù)和管理。所以決定選擇光纖交換式快速以太網(wǎng)作為校園網(wǎng)主干,系統(tǒng)總體上采用國際上流行的 TCP/IP 協(xié) 議,并兼顧 IPX協(xié)議,采用開放體系及在各種應(yīng)用實踐中得到檢驗的快速以太網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品。 建網(wǎng)方案 根據(jù)校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)遵循原則的介紹和各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分析。 在校園網(wǎng)中大部分的應(yīng)用都是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)用戶,而內(nèi)部用戶通常具有較大的訪問權(quán)限,因此局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全是整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全中最重要的部分。報文過濾是在IP 層實現(xiàn)的,它的原理是根據(jù)報文的源 IP 地址、目的 IP 地址、源端口、目的端口報文信息來判斷是否允許報文通過,因此它可以只用路由器完 成。因此,防火墻只能是一種整體安全防范政策的一部分。防火墻的功能主要是過濾掉不安全服務(wù)和非法用戶與控制對特殊站點(diǎn)的訪問以及提供監(jiān)視Inter 安全和預(yù)警的方便端點(diǎn)。 防火墻技術(shù) 20 防火墻是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上一類防范措施的總稱,它使得內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與 Inter 之間或其它外部網(wǎng)絡(luò)互相隔離、限制網(wǎng)絡(luò)互訪,用來保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。光纖接入是一種在校園網(wǎng)建設(shè)中普遍使用的一種技術(shù) ,它是通過構(gòu)建專用的 Inter 服務(wù)器來實現(xiàn)的,在服務(wù)器上運(yùn)行各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件,為校園內(nèi)部的用戶提供 Inter 的接入服務(wù)。 ADSL 是一種非對稱的寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),它的一個明顯優(yōu)勢是經(jīng)濟(jì)上實用。 因此校園網(wǎng)和 Inter 的連接技術(shù)就顯得十分重要了,它關(guān)系到校園網(wǎng)與外部網(wǎng)絡(luò)能能否進(jìn)行可靠的連接。在校園網(wǎng)中一般情況下都用 Windows NT/2020 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),因為它是圖形化的操作界面、使用簡單、安全可靠,以及和普及率很高 Windows 系列單機(jī)操作系統(tǒng)的兼容性很好。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) NOS( Network Operating System)是在計算機(jī)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,加上一些具有實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問和控制功能的模塊以及相關(guān)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議,是使網(wǎng)絡(luò)上各計算 機(jī)能夠方便有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源、為網(wǎng)絡(luò)用戶提供所需的各種服務(wù)軟件和規(guī)程的集合。測試主要依據(jù) TIA/EIA 568A 以及《建筑及建筑群結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》來進(jìn)行,測試內(nèi)空包括線纜的長度、接線圖、信號衰減、近端串 19 擾、信噪比等。管理子系統(tǒng)內(nèi)有部分主干布線和部分水平線的機(jī)械終端,為無源或有源或用于兩個系統(tǒng)連接的設(shè)備提供設(shè)施。 管理子系統(tǒng)設(shè)置在配線設(shè)備和機(jī)房內(nèi),管理子系統(tǒng)由配線間、輸入 /輸出( I/O)設(shè)備等組成。這一部分布線系統(tǒng)可以采用架空電纜、直埋電纜或地下管道內(nèi)穿電纜,或者是這三者的任何組合,具體使用看施工現(xiàn)場而定。垂直子系統(tǒng)的連接可用多根雙絞線形成集束穿過豎井進(jìn)入水平子系統(tǒng),外用線槽以保護(hù)和固定。結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)的布線是放射型的,線纜量較大,所以線槽量的計算是很重要的,按照標(biāo)準(zhǔn)的線槽設(shè)計方法,應(yīng)根據(jù)水平線的外徑來確定線槽的容量,即:線槽的橫截面積 =水平線截面積之和 *3 。電纜橋架應(yīng)高出地面 米以上,橋架頂部 距頂棚或其他障礙物不應(yīng)小于 。 水平子系統(tǒng)是將樓層配線間路延伸到用戶工作區(qū),并連向各個信息插座。整個布線工程分為工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、垂直子系統(tǒng),建筑子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng)來施工的。 光纖布線主要是用在建筑物之間或樓層之間,這些建筑的距離一般都比較遠(yuǎn),超出了雙絞線的連接距離,具體情況要看信息點(diǎn)的分布和數(shù)量以及對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求來決 定。一次性布線,可保證在十五到二十年之內(nèi),其系統(tǒng)性能不會下降,功能也不會落后,真正達(dá)到一次投資,長期受益。 18 布線系統(tǒng)的主要是依據(jù)建筑物的分布圖,國際商務(wù)建筑線纜標(biāo)準(zhǔn)( TIA/ELA 586A )和《建筑與建筑物綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》來設(shè)計的。 1.布線系統(tǒng)設(shè)計 結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的組成:網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行主要取決于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)線路,對于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說,采用結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)能夠很好地滿足需求,特別是從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的角度來說,布線系統(tǒng)的可靠性決定了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信信道的可靠性,它是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠運(yùn)行的前提。組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在整個網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中是最重要的階段之一,它直接關(guān)系到建設(shè)出來的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能否達(dá)到設(shè)計要求,能不能投入使用這樣嚴(yán)重的問題,如在組網(wǎng)中有不按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來施工的話,建出的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的質(zhì)量是達(dá)不到設(shè)計要求,是不能滿足用戶需求的。因而它的優(yōu)點(diǎn)也是十分突出的,主要是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時不會影響整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行,這使得網(wǎng)絡(luò)從總體上可以提供高度的可靠性和沉佘性,這個性能十分適合校園網(wǎng)這種應(yīng)用環(huán)境,也是校園網(wǎng)的建設(shè)中必須要求做到的。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所常用的一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?結(jié)構(gòu),環(huán)型結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)與總線型的缺點(diǎn)是差不多的,也是一種不太常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。在總線型網(wǎng)絡(luò)中,由于各計算機(jī)共享一條通信電纜,而且不需要額外的通信設(shè)備,因此,可以節(jié)約組網(wǎng)費(fèi)用。綜全以上對高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的分析,我認(rèn)為在當(dāng)前校園網(wǎng)的建設(shè) 中應(yīng)以建設(shè)和使用 100Mbps 快速以太網(wǎng)為主,在局部主干上使用千兆技術(shù)進(jìn)行連接。經(jīng)過多年發(fā)展,形成了完善的 10Mbps、 100Mbps 和千兆以太網(wǎng)技術(shù),同時還由共享式的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成為交換式的以太網(wǎng),具備與 FDDI、 ATM 網(wǎng)絡(luò)融合的多種方法與規(guī)范。但在實際使用事因端口價格過高,難以大規(guī)模采用。 FDDI 是幾年前十分流行的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù),雖然技術(shù)十分成熟,但網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜且成本較高,現(xiàn)已被逐漸淘汰。要求系統(tǒng)兼容性好,易于平滑連接,避免網(wǎng)絡(luò)瓶頸。下面根據(jù)前面介紹過的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行校園網(wǎng)組 建技術(shù)的選擇。無論從網(wǎng)絡(luò)的安全性和 IP 地址的可管理性來考慮,還是從有效利用 IP 地址資源的角度來考慮,將整個校園網(wǎng)劃分為多個子網(wǎng)網(wǎng)段并對 IP 地址資源進(jìn)行有效管理都是十分必要的。當(dāng)我們確定網(wǎng)絡(luò)控制中心的位置后,就應(yīng)該考慮如何把校園內(nèi)的信息點(diǎn)連到網(wǎng)絡(luò)控制中心以及各種設(shè)備的連接速率和網(wǎng)絡(luò)使用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所使用來連接各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸介質(zhì)也是需要考慮的問題。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計對于整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說是十分重要的,它設(shè)計的成功與否都直接影響網(wǎng)絡(luò)的使用功能的實現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)是否能滿足網(wǎng)絡(luò)的需求。 ( 2)近期目標(biāo) 近期目標(biāo)就是根據(jù)實際需求來設(shè)計和建設(shè)校園網(wǎng),使建設(shè)好后的校園網(wǎng)能滿足實際需求所應(yīng)有的功能和規(guī)模,同時又要考慮將來能對校園網(wǎng)進(jìn)一步的升級改造或者是后期工程的建設(shè),系統(tǒng)近期目標(biāo)是需求分析的重點(diǎn)。主要原因是受資金的限制(這是在建設(shè)校園網(wǎng)時普遍遇到的問題)和技術(shù)發(fā)展的影響(因為隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,校園網(wǎng)總會有進(jìn)行升級的需求)。校園網(wǎng)具體的需求分析有如下幾點(diǎn): ( 1) 總體目標(biāo) 對于一個校園網(wǎng)來說,系統(tǒng)的總體目標(biāo)就是在一個時期內(nèi),當(dāng)校園網(wǎng)完全建設(shè)好后所要達(dá)到的功能和具有的規(guī)模。需求分析是如何設(shè)計、建設(shè)和應(yīng)用校園網(wǎng)的關(guān)鍵。 2. 校園網(wǎng)的需求分析 在著手設(shè)計一個校園網(wǎng)或者計算機(jī)局域網(wǎng)時,其主要依據(jù)就是網(wǎng)絡(luò)用戶(學(xué)校)的需求及將要建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點(diǎn)。 1. 校園網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn) 隨著現(xiàn)代化教學(xué)活動的開展和與國內(nèi)外教學(xué)機(jī)構(gòu)交往的增多,對通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交流的需
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