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計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)-第7章_網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備(參考版)

2025-02-17 16:34本頁面
  

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網(wǎng)關(guān)可用于不同體系結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)與主機系統(tǒng)的連接,在互聯(lián)設(shè)備中,它是最復(fù)雜的。 3 安全型網(wǎng)關(guān): 對數(shù)據(jù)包的原地址、目的地址、端口號、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行過濾, 對那些沒有許可權(quán)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行攔截或丟棄。雙邊網(wǎng)關(guān)進(jìn)行兩種協(xié)議的轉(zhuǎn)換;多邊網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)多種協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。 應(yīng)用層互聯(lián)設(shè)備 63 ⑵ 制定標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)間報文格式: 將進(jìn)入網(wǎng)關(guān)的報文格式轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)間報文格式 ,在輸出端再由網(wǎng)間報文格式轉(zhuǎn)換為另一網(wǎng)絡(luò)的報文格式,如圖所示 。顯然,網(wǎng)關(guān)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)越多,編寫協(xié)議轉(zhuǎn)換程序模塊的工作量越大 。實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換的方法有以下兩種: ⑴ 直接轉(zhuǎn)換: 將進(jìn)入網(wǎng)關(guān)的報文格式直接轉(zhuǎn)換成輸出網(wǎng)絡(luò)的報文格式,如下頁圖( a)所示。 ⑶ 協(xié)議轉(zhuǎn)換: 通過中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改變數(shù)據(jù)的封裝格式,以保證不同協(xié)議格式的系統(tǒng)之間可以進(jìn)行通信。網(wǎng)關(guān)支持不同協(xié)議之間的通信的方式有 3種: ⑴ 遠(yuǎn)端業(yè)務(wù)協(xié)議封裝: 外部業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采用本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行封裝,當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)接收端用戶后,去掉本地網(wǎng)絡(luò)的封裝格式,將原有的數(shù)據(jù)內(nèi)容提交給應(yīng)用系統(tǒng)。 應(yīng)用層互聯(lián)設(shè)備 61 網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)的主要功能 網(wǎng)關(guān)的主要作用是實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的翻譯和轉(zhuǎn)換工作。與防火墻聯(lián)動,更有效地阻斷所發(fā)生的攻擊事件,從而使網(wǎng)絡(luò)隱患降至較低限度。 IDS是 Intrusion Detection System的縮寫,即入侵檢測系統(tǒng),主要用于檢測黑客( Hacker或 Cracke)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的入侵行為。與此同時,目前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也變得越來越復(fù)雜,各式各樣的復(fù)雜的設(shè)備,需要不斷升級、補漏的系統(tǒng)使得網(wǎng)絡(luò)管理員的工作不斷加重,不經(jīng)意的疏忽便有可能造成重大的安全隱患。公司一般采用防火墻作為安全的第一道防線。典型信任的區(qū)域包括互聯(lián)網(wǎng)(一個沒有信任的區(qū)域)和一個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(一個高信任的區(qū)域)。 ⑶防火墻自身應(yīng)具有非常強的抗攻擊免疫力: 這是防火墻之所以能擔(dān)當(dāng)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)重任的先決條件。 使用第三層交換機作為主干的校園網(wǎng) VLAN1 VLAN3 VLAN1 VLAN3 VLAN4 VLAN4 Cisco 2950 Cisco 2948GL3 Cisco 2950 Cisco 2950 Cisco 2950 VLAN1 VLAN2 VLAN2 VLAN4 VLAN1 VLAN2 網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)設(shè)備 57 防火墻 防火墻的基本特性 典型的防火墻具有以下三個方面的基本特性: ⑴內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流都必須經(jīng)過防火墻 : 這是防火墻所處網(wǎng)絡(luò)位置特性,只有當(dāng)防火墻是內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)之間通信的唯一通道,才可以全面、有效地保護(hù)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)不受侵害。因此,在交換機不斷發(fā)展的過程中,出現(xiàn)了將第二層交換和第三層路由相結(jié)合的設(shè)備,這就是第三層交換機,也被稱作 “ 路由交換機 ” 。 網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)設(shè)備 55 三層交換機 第三層交換技術(shù)的引入 第二層交換技術(shù)能夠克服網(wǎng)絡(luò)帶寬的局限,并提供靈活的網(wǎng)絡(luò)配置。 ⑶ 單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器: 僅支持單一路由協(xié)議的路由器被稱為單協(xié)議路由器 ,它所連接的兩個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層的路由協(xié)議必須一樣 。 ⑵ 靜態(tài)路由器和動態(tài)路由器: 靜態(tài)路由器需要管理員來修改所有網(wǎng)絡(luò)的路由表 ,它一般只用于小型的網(wǎng)間互聯(lián) 。 網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)設(shè)備 53 路由器1 路由器3 路由器的工作原理 路由器是在網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的設(shè)備,它除了應(yīng)具有網(wǎng)橋的功能外,還具有路徑選擇功能,下圖給出了用三個路由器實現(xiàn)互聯(lián)的四個不同類型的網(wǎng)絡(luò)。 4 安全訪問控制功能: 路由器具有加密和優(yōu)先級等處理功能,能有效地利用帶寬資源 , 并能利用數(shù)據(jù)過濾限定特定數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。 2 隔離廣播風(fēng)暴功能: 將網(wǎng)絡(luò)分成各自獨立的廣播網(wǎng)域,使網(wǎng)絡(luò)中的廣播通信量限定在某一局部,避免廣播風(fēng)暴的形成。 Ether FDDI Token Bus Token Ring 路由器 1 路由器 3 路由器 2 路由器 4 路由器與網(wǎng)關(guān)是局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)的主要設(shè)備。 集線器只能工作在半雙工模式下 ,交換機 可以工作在全雙工模式下。 OSI體系結(jié)構(gòu) 工作方式 工作帶寬 集線器屬于 OSI的第 1層物理層設(shè)備,而 交換機屬于 OSI的第 2層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備 。 ⑶ 按結(jié)構(gòu)形式劃分: 可分為獨立式交換機 、 堆疊式交換機和模塊式交換機 。廣域網(wǎng)交換機主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域 ,提供通信基礎(chǔ)平臺;局域網(wǎng)交換機則應(yīng)用于局域網(wǎng)絡(luò) , 用于連接終端設(shè)備 。按應(yīng)用領(lǐng)域劃分: 1 直接交換方式 2 存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式 改進(jìn)的直接交換方式 3 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 49 交換機的基本類型 自 1993年局域網(wǎng)交換機出現(xiàn)后 ,隨著交換機技術(shù)的發(fā)展 , 其產(chǎn)品的類型也越來越多 , 通常分類方法有 3種 。 通過 MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù) MAC地址表 E0: E2: E1: E3: E3 E2 E0 E1 A C B D 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 48 ⑵ 交換機的幀轉(zhuǎn)發(fā)方式:早期的交換機采用靜態(tài)交換方式,即端口連接通道是不變的 ,它由人工預(yù)先進(jìn)行配置。交換機獲得到了所有終端的 MAC地址,并建立了對應(yīng)關(guān)系表,如下圖所示。 交換機的 MAC地址表為空表 MAC地址表 (開機時, MAC 地址表是空的) E3 E2 E0 E1 A C B D 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 45 ② 當(dāng)終端 A第一次向終端 C發(fā)送數(shù)據(jù)幀時,由于首次發(fā)送時不知道終端 C在何處,所以向其它各端口復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)這個數(shù)據(jù)幀,這個過程稱為泛洪,如下圖所示。 下面以實例說明交換機 MAC地址表的建立過程。 (1) MAC地址表: 集線器雖然也能組網(wǎng) ,但僅起到物理層的電信號放大作用,需要通過網(wǎng)絡(luò)上層的幫助才能完成將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)到目的計算機,這樣會降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省? 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備 42 交換機的最大特點是可以將一個局域網(wǎng)劃分成多個端口 ,每個端口可以構(gòu)成一個網(wǎng)段 ,扮演著一個網(wǎng)橋的角色 ,而且每一個連接到交換機上的設(shè)備都可以享用自己的專用帶寬。
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