负选择算法设计网络防护性系统

① 网络安全的关键技术有哪些

一.虚拟网技术

虚拟网技术主要基于近年发展的局域网交换技术(ATM和以太网交换）。交换技术将传统的基于广播的局域网技术发展为面向连接的技术。因此，网管系统有能力限制局域网通讯的范围而无需通过开销很大的路由器。
由以上运行机制带来的网络安全的好处是显而易见的：信息只到达应该到达的地点。因此、防止了大部分基于网络监听的入侵手段。通过虚拟网设置的访问控制，使在虚拟网外的网络节点不能直接访问虚拟网内节点。但是，虚拟网技术也带来了新的安全问题：
执行虚拟网交换的设备越来越复杂，从而成为被攻击的对象。
基于网络广播原理的入侵监控技术在高速交换网络内需要特殊的设置。
基于MAC的VLAN不能防止MAC欺骗攻击。
以太网从本质上基于广播机制，但应用了交换器和VLAN技术后，实际上转变为点到点通讯，除非设置了监听口，信息交换也不会存在监听和插入（改变）问题。
但是，采用基于MAC的VLAN划分将面临假冒MAC地址的攻击。因此，VLAN的划分最好基于交换机端口。但这要求整个网络桌面使用交换端口或每个交换端口所在的网段机器均属于相同的VLAN。
网络层通讯可以跨越路由器，因此攻击可以从远方发起。IP协议族各厂家实现的不完善，因此，在网络层发现的安全漏洞相对更多，如IP sweep, teardrop, sync-flood, IP spoofing攻击等。

二.防火墙枝术

网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备.它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态.
防火墙产品主要有堡垒主机,包过滤路由器,应用层网关(代理服务器)以及电路层网关,屏蔽主机防火墙,双宿主机等类型.
虽然防火墙是保护网络免遭黑客袭击的有效手段,但也有明显不足:无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击,不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁,也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件,以及无法防范数据驱动型的攻击.
自从1986年美国Digital公司在Internet上安装了全球第一个商用防火墙系统,提出了防火墙概念后,防火墙技术得到了飞速的发展.国内外已有数十家公司推出了功能各不相同的防火墙产品系列.
防火墙处于5层网络安全体系中的最底层,属于网络层安全技术范畴.在这一层上,企业对安全系统提出的问题是:所有的IP是否都能访问到企业的内部网络系统如果答案是"是",则说明企业内部网还没有在网络层采取相应的防范措施.
作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障,防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一.虽然从理论上看,防火墙处于网络安全的最底层,负责网络间的安全认证与传输,但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化,现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次,不仅要完成传统防火墙的过滤任务,同时还能为各种网络应用提供相应的安全服务.另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证,防止病毒与黑客侵入等方向发展.
1、使用Firewall的益处
保护脆弱的服务
通过过滤不安全的服务，Firewall可以极大地提高网络安全和减少子网中主机的风险。
例如，Firewall可以禁止NIS、NFS服务通过，Firewall同时可以拒绝源路由和ICMP重定向封包。
控制对系统的访问
Firewall可以提供对系统的访问控制。如允许从外部访问某些主机，同时禁止访问另外的主机。例如，Firewall允许外部访问特定的Mail Server和Web Server。
集中的安全管理
Firewall对企业内部网实现集中的安全管理，在Firewall定义的安全规则可以运用于整个内部网络系统，而无须在内部网每台机器上分别设立安全策略。如在Firewall可以定义不同的认证方法，而不需在每台机器上分别安装特定的认证软件。外部用户也只需要经过—次认证即可访问内部网。
增强的保密性
使用Firewall可以阻止攻击者获取攻击网络系统的有用信息，如Finger和DNS。
记录和统计网络利用数据以及非法使用数据
Firewall可以记录和统计通过Firewall的网络通讯，提供关于网络使用的统计数据，并且，Firewall可以提供统计数据，来判断可能的攻击和探测。
策略执行
Firewall提供了制定和执行网络安全策略的手段。未设置Firewall时，网络安全取决于每台主机的用户。
2、 设置Firewall的要素
网络策略
影响Firewall系统设计、安装和使用的网络策略可分为两级，高级的网络策略定义允许和禁止的服务以及如何使用服务，低级的网络策略描述Firewall如何限制和过滤在高级策略中定义的服务。
服务访问策略
服务访问策略集中在Internet访问服务以及外部网络访问（如拨入策略、SLIP/PPP连接等）。
服务访问策略必须是可行的和合理的。可行的策略必须在阻止己知的网络风险和提供用户服务之间获得平衡。典型的服务访问策略是：允许通过增强认证的用户在必要的情况下从Internet访问某些内部主机和服务；允许内部用户访问指定的Internet主机和服务。
Firewall设计策略
Firewall设计策略基于特定的firewall，定义完成服务访问策略的规则。通常有两种基本的设计策略：
允许任何服务除非被明确禁止；
禁止任何服务除非被明确允许。
通常采用第二种类型的设计策略。
3、 Firewall的基本分类
包过滤型
包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术.网络上的数据都是以"包"为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址,目标地址,TCP/UDP源端口和目标端口等.防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些"包"是否来自可信任的安全站点 ,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外.系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则.
包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全.
但包过滤技术的缺陷也是明显的.包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源,目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒.有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙.
网络地址转换(NAT)
是一种用于把IP地址转换成临时的,外部的,注册的IP地址标准.它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网.它还意味着用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址.
在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录.系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址.在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问.OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全.当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中.当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求.网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规操作即可.
代理型
代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展.代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流.从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机.当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由代理服务器将数据传输给客户机.由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统.
代理型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效.其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且代理服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。
监测型监测型
防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义.监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的,实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入.同时,这种检测型防火墙产品一般还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用.据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部.因此,监测型防火墙不仅超越了传统防火墙的定义,而且在安全性上也超越了前两代产品
虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和代理服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,所以在实用中的防火墙产品仍然以第二代代理型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙.基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术.这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本.
实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势.由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤.例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过代理应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄.正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。
4、 建设Firewall的原则
分析安全和服务需求
以下问题有助于分析安全和服务需求：
√ 计划使用哪些Internet服务(如http，ftp，gopher)，从何处使用Internet服务(本地网，拨号，远程办公室)。
√ 增加的需要，如加密或拔号接入支持。
√ 提供以上服务和访问的风险。
√ 提供网络安全控制的同时，对系统应用服务牺牲的代价。
策略的灵活性
Internet相关的网络安全策略总的来说，应该保持一定的灵活性，主要有以下原因：
√ Internet自身发展非常快，机构可能需要不断使用Internet提供的新服务开展业务。新的协议和服务大量涌现带来新的安全问题，安全策略必须能反应和处理这些问题。
√ 机构面临的风险并非是静态的，机构职能转变、网络设置改变都有可能改变风险。
远程用户认证策略
√ 远程用户不能通过放置于Firewall后的未经认证的Modem访问系统。
√ PPP/SLIP连接必须通过Firewall认证。
√ 对远程用户进行认证方法培训。
拨入/拨出策略
√ 拨入/拨出能力必须在设计Firewall时进行考虑和集成。
√ 外部拨入用户必须通过Firewall的认证。
Information Server策略
√ 公共信息服务器的安全必须集成到Firewall中。
√ 必须对公共信息服务器进行严格的安全控制，否则将成为系统安全的缺口。
√ 为Information server定义折中的安全策略允许提供公共服务。
√ 对公共信息服务和商业信息(如email)讲行安全策略区分。
Firewall系统的基本特征
√ Firewall必须支持．“禁止任何服务除非被明确允许”的设计策略。
√ Firewall必须支持实际的安全政策，而非改变安全策略适应Firewall。
√ Firewall必须是灵活的，以适应新的服务和机构智能改变带来的安全策略的改变。
√ Firewall必须支持增强的认证机制。
√ Firewall应该使用过滤技术以允许或拒绝对特定主机的访问。
√ IP过滤描述语言应该灵活，界面友好，并支持源IP和目的IP，协议类型，源和目的TCP/UDP口，以及到达和离开界面。
√ Firewall应该为FTP、TELNET提供代理服务，以提供增强和集中的认证管理机制。如果提供其它的服务(如NNTP，http等)也必须通过代理服务器。
√ Firewall应该支持集中的SMTP处理，减少内部网和远程系统的直接连接。
√ Firewall应该支持对公共Information server的访问，支持对公共Information server的保护，并且将Information server同内部网隔离。
√ Firewall可支持对拨号接入的集中管理和过滤。
√ Firewall应支持对交通、可疑活动的日志记录。
√ 如果Firewall需要通用的操作系统，必须保证使用的操作系统安装了所有己知的安全漏洞Patch。
√ Firewall的设计应该是可理解和管理的。
√ Firewall依赖的操作系统应及时地升级以弥补安全漏洞。
5、选择防火墙的要点
(1) 安全性：即是否通过了严格的入侵测试。
(2) 抗攻击能力：对典型攻击的防御能力
(3) 性能：是否能够提供足够的网络吞吐能力
(4) 自我完备能力：自身的安全性，Fail-close
(5) 可管理能力：是否支持SNMP网管
(6) VPN支持
(7) 认证和加密特性
(8) 服务的类型和原理
(9)网络地址转换能力

三.病毒防护技术

病毒历来是信息系统安全的主要问题之一。由于网络的广泛互联，病毒的传播途径和速度大大加快。
我们将病毒的途径分为：
(1 ) 通过FTP，电子邮件传播。
(2) 通过软盘、光盘、磁带传播。
(3) 通过Web游览传播，主要是恶意的Java控件网站。
(4) 通过群件系统传播。
病毒防护的主要技术如下：
(1) 阻止病毒的传播。
在防火墙、代理服务器、SMTP服务器、网络服务器、群件服务器上安装病毒过滤软件。在桌面PC安装病毒监控软件。
(2) 检查和清除病毒。
使用防病毒软件检查和清除病毒。
(3) 病毒数据库的升级。
病毒数据库应不断更新，并下发到桌面系统。
(4) 在防火墙、代理服务器及PC上安装Java及ActiveX控制扫描软件，禁止未经许可的控件下载和安装。

四.入侵检测技术

利用防火墙技术，经过仔细的配置，通常能够在内外网之间提供安全的网络保护，降低了网络安全风险。但是，仅仅使用防火墙、网络安全还远远不够：
(1) 入侵者可寻找防火墙背后可能敞开的后门。
(2) 入侵者可能就在防火墙内。
(3) 由于性能的限制，防火焰通常不能提供实时的入侵检测能力。
入侵检测系统是近年出现的新型网络安全技术，目的是提供实时的入侵检测及采取相应的防护手段，如记录证据用于跟踪和恢复、断开网络连接等。
实时入侵检测能力之所以重要首先它能够对付来自内部网络的攻击，其次它能够缩短hacker入侵的时间。
入侵检测系统可分为两类：
√ 基于主机
√ 基于网络
基于主机的入侵检测系统用于保护关键应用的服务器，实时监视可疑的连接、系统日志检查，非法访问的闯入等，并且提供对典型应用的监视如Web服务器应用。
基于网络的入侵检测系统用于实时监控网络关键路径的信息，其基本模型如右图示：
上述模型由四个部分组成：
(1) Passive protocol Analyzer网络数据包的协议分析器、将结果送给模式匹配部分并根据需要保存。
(2) Pattern-Matching Signature Analysis根据协议分析器的结果匹配入侵特征，结果传送给Countermeasure部分。
(3) countermeasure执行规定的动作。
(4) Storage保存分析结果及相关数据。
基于主机的安全监控系统具备如下特点：
(1) 精确，可以精确地判断入侵事件。
(2) 高级，可以判断应用层的入侵事件。
(3) 对入侵时间立即进行反应。
(4) 针对不同操作系统特点。
(5) 占用主机宝贵资源。
基于网络的安全监控系统具备如下特点：
(1) 能够监视经过本网段的任何活动。
(2) 实时网络监视。
(3) 监视粒度更细致。
(4) 精确度较差。
(5) 防入侵欺骗的能力较差。
(6) 交换网络环境难于配置。
基于主机及网络的入侵监控系统通常均可配置为分布式模式：
(1) 在需要监视的服务器上安装监视模块(agent)，分别向管理服务器报告及上传证据，提供跨平台的入侵监视解决方案。
(2) 在需要监视的网络路径上，放置监视模块(sensor),分别向管理服务器报告及上传证据，提供跨网络的入侵监视解决方案。
选择入侵监视系统的要点是：
(1) 协议分析及检测能力。
(2) 解码效率(速度)。
(3) 自身安全的完备性。
(4) 精确度及完整度，防欺骗能力。
(5) 模式更新速度。

五.安全扫描技术

网络安全技术中，另一类重要技术为安全扫描技术。安全扫描技术与防火墙、安全监控系统互相配合能够提供很高安全性的网络。
安全扫描工具源于Hacker在入侵网络系统时采用的工具。商品化的安全扫描工具为网络安全漏洞的发现提供了强大的支持。
安全扫描工具通常也分为基于服务器和基于网络的扫描器。
基于服务器的扫描器主要扫描服务器相关的安全漏洞，如password文件，目录和文件权限，共享文件系统，敏感服务，软件，系统漏洞等，并给出相应的解决办法建议。通常与相应的服务器操作系统紧密相关。
基于网络的安全扫描主要扫描设定网络内的服务器、路由器、网桥、变换机、访问服务器、防火墙等设备的安全漏洞，并可设定模拟攻击，以测试系统的防御能力。通常该类扫描器限制使用范围(IP地址或路由器跳数)。网络安全扫描的主要性能应该考虑以下方面：
(1) 速度。在网络内进行安全扫描非常耗时。
(2) 网络拓扑。通过GUI的图形界面，可迭择一步或某些区域的设备。
(3) 能够发现的漏洞数量。
(4) 是否支持可定制的攻击方法。通常提供强大的工具构造特定的攻击方法。因为网络内服务器及其它设备对相同协议的实现存在差别，所以预制的扫描方法肯定不能满足客户的需求。
(5) 报告，扫描器应该能够给出清楚的安全漏洞报告。
(6) 更新周期。提供该项产品的厂商应尽快给出新发现的安生漏洞扫描特性升级，并给出相应的改进建议。
安全扫描器不能实时监视网络上的入侵，但是能够测试和评价系统的安全性，并及时发现安全漏洞。

六. 认证和数宇签名技术

认证技术主要解决网络通讯过程中通讯双方的身份认可，数字签名作为身份认证技术中的一种具体技术，同时数字签名还可用于通信过程中的不可抵赖要求的实现。
认证技术将应用到企业网络中的以下方面：
(1) 路由器认证，路由器和交换机之间的认证。
(2) 操作系统认证。操作系统对用户的认证。
(3) 网管系统对网管设备之间的认证。
(4) VPN网关设备之间的认证。
(5) 拨号访问服务器与客户间的认证。
(6) 应用服务器(如Web Server)与客户的认证。
(7) 电子邮件通讯双方的认证。
数字签名技术主要用于：
(1) 基于PKI认证体系的认证过程。
(2) 基于PKI的电子邮件及交易(通过Web进行的交易)的不可抵赖记录。
认证过程通常涉及到加密和密钥交换。通常，加密可使用对称加密、不对称加密及两种加密方法的混合。
UserName/Password认证
该种认证方式是最常用的一种认证方式，用于操作系统登录、telnet、rlogin等，但由于此种认证方式过程不加密，即password容易被监听和解密。
使用摘要算法的认证
Radius(拨号认证协议)、路由协议(OSPF)、SNMP Security Protocol等均使用共享的Security Key，加上摘要算法(MD5)进行认证，由于摘要算法是一个不可逆的过程，因此，在认证过程中，由摘要信息不能计算出共享的security key，敏感信息不在网络上传输。市场上主要采用的摘要算法有MD5和SHA-1。
基于PKI的认证
使用公开密钥体系进行认证和加密。该种方法安全程度较高，综合采用了摘要算法、不对称加密、对称加密、数字签名等技术，很好地将安全性和高效率结合起来。后面描述了基于PKI认证的基本原理。这种认证方法目前应用在电子邮件、应用服务器访问、客户认证、防火墙验证等领域。
该种认证方法安全程度很高，但是涉及到比较繁重的证书管理任务。

② 怎样为信息系统构建安全防护体系

1、结构化及纵深防御保护框架
系统在框架设计时应从一个完整的安全体系结构出发，综合考虑信息网络的各个环节，综合使用不同层次的不同安全手段，为核心业务系统的安全提供全方位的管理和服务。
在信息系统建设初期，考虑系统框架设计的时候要基于结构化保护思想，覆盖整体网络、区域边界、计算环境的关键保护设备和保护部件本身，并在这些保护部件的基础上系统性地建立安全框架。使得计算环境中的应用系统和数据不仅获得外围保护设备的防护，而且其计算环境内的操作系统、数据库自身也具备相应的安全防护能力。同时要明确定义所有访问路径中各关键保护设备及安全部件间接口，以及各个接口的安全协议和参数，这将保证主体访问客体时，经过网络和边界访问应用的路径的关键环节，都受到框架中关键保护部件的有效控制。
在进行框架设计时可依据IATF（信息保护技术框架）深度防护战略的思想进行设计，IATF模型从深度防护战略出发，强调人、技术和操作三个要素，基于纵深防御架构构建安全域及边界保护设施，以实施外层保护内层、各层协同的保护策略。该框架使能够攻破一层或一类保护的攻击行为无法破坏整个信息基础设施。在攻击者成功地破坏了某个保护机制的情况下，其它保护机制仍能够提供附加的保护。
在安全保障体系的设计过程中，必须对核心业务系统的各层边界进行全面分析和纵深防御体系及策略设计，在边界间采用安全强隔离措施，为核心业务系统建立一个在网络层和应用层同时具备较大纵深的防御层次结构，从而有效抵御外部通过网络层和应用层发动的入侵行为。
2、全生命周期的闭环安全设计
在进行信息系统的安全保障体系建设工作时，除设计完善的安全保障技术体系外，还必须设计建立完整的信息安全管理体系、常态化测评体系、集中运维服务体系以及应急和恢复体系，为核心信息系统提供全生命周期的安全服务。
在项目开展的全过程中，还应该遵循SSE-CMM（信息安全工程能力成熟度模型）所确定的评价安全工程实施综合框架，它提供了度量与改善安全工程学科应用情况的方法，也就是说，对合格的安全工程实施者的可信性，是建立在对基于一个工程组的安全实施与过程的成熟性评估之上的。SSE-CMM将安全工程划分为三个基本的过程域：风险、工程、保证。风险过程识别所开发的产品或系统的危险性，并对这些危险性进行优先级排序。针对危险性所面临的问题，工程过程要与其他工程一起来确定和实施解决方案。由安全保证过程来建立对最终实施的解决方案的信任，并向顾客转达这种安全信任。因此，在安全工程实施过程中，严格按照SSE-CMM体系来指导实施流程，将有效地提高安全系统、安全产品和安全工程服务的质量和可用性。
3、信息系统的分域保护机制
对信息系统进行安全保护设计时，并不是对整个系统进行同一级别的保护，应针对业务的关键程度或安全级别进行重点的保护，而安全域划分是进行按等级保护的重要步骤。
控制大型网络的安全的一种方法就是把网络划分成单独的逻辑网络域，如内部服务网络域、外部服务网络域及生产网络域，每一个网络域由所定义的安全边界来保护，这种边界的实施可通过在相连的两个网络之间的安全网关来控制其间访问和信息流。网关要经过配置，以过滤两个区域之间的通信量，并根据访问控制方针来堵塞未授权访问。
根据信息系统实际情况划分不同的区域边界，重点关注从互联网→外部网络→内部网络→生产网络，以及以应用系统为单元的从终端→服务器→应用→中间件→数据库→存储的纵向各区域的安全边界，综合采用可信安全域设计，从而做到纵深的区域边界安全防护措施。
实现结构化的网络管理控制要求的可行方法就是进行区域边界的划分和管理。在这种情况下，应考虑在网络边界和内部引入控制措施，来隔离信息服务组、用户和信息系统，并对不同安全保护需求的系统实施纵深保护。
一般来说核心业务系统必然要与其它信息系统进行交互。因此，应根据防护的关键保护部件的级别和业务特征，对有相同的安全保护需求、相同的安全访问控制和边界控制策略的业务系统根据管理现状划分成不同的安全域，对不同等级的安全域采用对应级别的防护措施。根据域间的访问关系和信任关系，设计域间访问策略和边界防护策略，对于进入高等级域的信息根据结构化保护要求进行数据规划，对于进入低等级域的信息进行审计和转换。
4、融入可信计算技术
可信计算技术是近几年发展起来的一种基于硬件的计算机安全技术，其通过建立信任链传递机制，使得计算机系统一直在受保护的环境中运行，有效地保护了计算机中存储数据的安全性，并防止了恶意软件对计算机的攻击。在信息系统安全保障体系设计时，可以考虑融入可信计算技术，除重视安全保障设备提供的安全防护能力外，核心业务系统安全保障体系的设计将强调安全保障设备的可靠性和关键保护部件自身安全性，为核心业务系统建立可信赖的运行环境。
以可信安全技术为主线，实现关键业务计算环境关键保护部件自身的安全性。依托纵深防御架构应用可信与可信计算技术（含密码技术）、可信操作系统、安全数据库，确保系统本身安全机制和关键防护部件可信赖。在可信计算技术中，密码技术是核心，采用我国自主研发的密码算法和引擎，通过TCM模块，来构建可信计算的密码支撑技术，最终形成有效的防御恶意攻击手段。通过系统硬件执行相对基础和底层的安全功能，能保证一些软件层的非法访问和恶意操作无法完成，可信计算技术的应用可以为建设安全体系提供更加完善的底层基础设施，并为核心业务系统提供更强有力的安全保障。
5、细化安全保护策略与保障措施
在核心业务系统不同区域边界之间基本都以部署防火墙为鲜明特点，强化网络安全策略，根据策略控制进出网络的信息，防止内部信息外泄和抵御外部攻击。
在区域边界处部署防火墙等逻辑隔离设备实施访问控制，设置除因数据访问而允许的规则外，其他全部默认拒绝，并根据会话状态信息（如包括数据包的源地址、目的地址、源端口号、目的端口号、协议、出入的接口、会话序列号、发出信息的主机名等信息，并应支持地址通配符的使用）对数据流进行控制；对进出网络的信息内容进行过滤，实现对应用层HTTP、FTP、TELNET、SMTP、POP3等协议命令级的控制；自动终止非活跃会话连接；限制网络最大流量及网络连接数，防止DOS等攻击行为；使用IP与MAC绑定技术，防范地址欺骗等攻击行为；使用路由器、防火墙、认证网关等边界设备，配置拨号访问控制列表对系统资源实现单个用户的允许或拒绝访问，并限制拨号访问权限的用户数量。
在核心业务系统内网的核心交换边界部署网络入侵检测系统，对网络边界处入侵和攻击行为进行检测，并在最重要的区域和易于发生入侵行为的网络边界进行网络行为监控，在核心交换机上部署双路监听端口IDS系统，IDS监听端口类型需要和核心交换机对端的端口类型保持一致。在网络边界处监视以下攻击行为：端口扫描、强力攻击、木马后门攻击、拒绝服务攻击、缓冲区溢出攻击、IP碎片攻击和网络蠕虫攻击等；当检测到攻击行为时，记录攻击源IP、攻击类型、攻击目的、攻击时间，在发生严重入侵事件时应提供报警。
在区域边界处部署防病毒网关，对进出网络的数据进行扫描，可以把病毒拦截在外部，减少病毒渗入内网造成危害的可能。防病毒网关是软硬件结合的设备，通常部署在防火墙和中心交换机之间，可以在病毒进入网络时对它进行扫描和查杀。防病毒网关可以采用全透明方式，适用于各种复杂的网络环境，通过多层过滤、深度内容分析、关联等技术策略，对网络数据进行高效过滤处理，可以提升网络环境的安全状况。防病毒网关需要具备以下特性：
（1）防病毒、防木马以及针对操作系统、应用程序漏洞进行的攻击。
（2）防蠕虫攻击，防病毒网关根据自有的安全策略可以拦截蠕虫的动态攻击，防止蠕虫爆发后对网络造成的阻塞。
（3）过滤垃圾邮件功能，防病毒过滤网关通过检查邮件服务器的地址来过滤垃圾邮件。防病毒网关通过黑名单数据库以及启发式扫描的数据库，对每封邮件进行判断并且识别，提高了对垃圾邮件的检测力度，实现了垃圾邮件网关的功能。
边界设备等作为区域边界的基础平台，其安全性至关重要。由于边界设备存在安全隐患（如：安装、配置不符合安全需求；参数配置错误；账户/口令问题；权限控制问题；安全漏洞没有及时修补；应用服务和应用程序滥用等）被利用而导致的安全事件往往是最经常出现的安全问题，所以对这些基础设施定期地进行安全评估、安全加固与安全审计，对增强区域边界的安全性有着重要的意义。
6、常态化的安全运维
信息系统的安全不仅依赖于增加和完善相应的安全措施，而且在安全体系建设完成之后，需要通过相应的安全体系运行保障手段，诸如定期的评估、检查加固、应急响应机制及持续改进措施，以确保安全体系的持续有效性。
（1）定期进行信息安全等级保护测评。根据国家要求，信息系统建设完成后，运营、使用单位或者其主管部门应当选择具有信息安全测评资质的单位，依据相关标准定期对信息系统开展信息安全等级保护测评。通过测评可以判定信息系统的安全状态是否符合等级保护相应等级的安全要求，是否达到了与其安全等级相适应的安全防护能力。通过对信息系统等级符合性检验，最终使系统达到等级保护的相关要求，降低信息安全风险事件的发生概率。
（2）定期进行安全检查及整改。确定安全检查对象，主要包括关键服务器、操作系统、网络设备、安全设备、主要通信线路和客户端等，通过全面的安全检查，对影响系统、业务安全性的关键要素进行分析，发现存在的问题，并及时进行整改。
（3）对于互联网系统或与互联网连接的系统，定期进行渗透测试。渗透测试是一种信息系统进行安全检测的方法，是从攻击者的角度来对信息系统的安全防护能力进行安全检测的手段，在对现有信息系统不造成任何损害的前提下，模拟入侵者对指定系统进行攻击测试。渗透测试通常能以非常明显、直观的结果来反映出系统的安全现状。
（4）定期进行安全教育培训。技术培训主要是提高员工的安全意识和安全技能，使之能够符合相关信息安全工作岗位的能力要求，全面提高自身整体的信息安全水平。针对不同层次、不同职责、不同岗位的员工，进行有关信息安全管理的理论培训、安全管理制度教育、安全防范意识宣传和专门安全技术训练，确保信息安全策略、规章制度和技术规范的顺利执行，从而最大限度地降低和消除安全风险。

③ 全国计算机等级考试三级网络技术知识点

全国计算机等级考试三级网络技术知识点

Internet的应用范围由最早的军事、国防，扩展到美国国内的学术机构，进而迅速覆盖了全球的各个领域，运营性质也由科研、教育为主逐渐转向商业化。以下是我整理的全国计算机等级考试三级网络技术知识点，希望大家认真阅读!

第一章：网络系统统结构与设计的基本原则

计算机网络按地理范围划分为局域网，城域网，广域网;

局域网提高数据传输速率 10mbps-10gbps，低误码率的高质量传输环境

局域网按介质访问控制方法角度分为共享介质式局域网和交换式局域网

局域网按传输介质类型角度分为有线介质局域网和无线介质

局域网早期的计算机网络主要是广域网，分为主计算机与终端(负责数据处理)和通信处理设备与通信电路(负责数据通信处理)

计算机网络从逻辑功能上分为资源子网和通信子网

资源子网(计算机系统，终端，外网设备以及软件信息资源): 负责全网数据处理业务，提供网络资源与服务

通信子网(通信处理控制机—即网络节点，通信线路及其他通信设备)：负责网络数据传输，转发等通信处理任务 网络接入(局域网，无线局域网，无线城域网，电话交换网，有线电视网)

广域网投资大管理困难，由电信运营商组建维护，广域网技术主要研究的是远距离，高服务质量的宽带核心交换技术，用户接入技术由城域网承担。

广域网典型网络类型和技术：(公共电话交换网PSTN，综合业务数字网ISDN，数字数据网DDN，x.25 分组交换网，帧中继网，异步传输网，GE千兆以太网和10GE光以太网)

交换局域网的核心设备是局域网交换机

城域网概念：网络运营商在城市范围内提供各种信息服务，以宽带光传输网络为开放平台，以 TCPIP 协议为基础 密集波分复用技术的推广导致广域网主干线路带宽扩展

城域网分为核心交换层(高速数据交换)，边缘汇聚层(路由与流量汇聚)，用户接入层(用户接入和本地流量控制)

层次结构优点：层次定位清楚，接口开放，标准规范，便于组建管理

核心层基本功能：(设计重点：可靠性，可扩展性，开放性) 连接汇聚层，为其提供高速分组转发，提供高速安全 QoS 保障的传输环境; 实现主干网络互联，提供城市的宽带 IP 数据出口;提供用户访问 INTERNET 需要的路由服务;

汇聚层基本功能： 汇聚接入层用户流量，数据分组传输的汇聚，转发与交换;本地路由过滤流量均衡，QoS 优先管理，安全控制，IP 地址转换，流量整形; 把流量转发到核心层或本地路由处理;

组建运营宽带城域网原则：可运营性，可管理性，可盈利性，可扩展性

管理和运营宽带城域网关键技术：带宽管理，服务质量 QoS，网络管理，用户管理，多业务接入，统计与计费，IP 地址分配与地址转换，网络安全

宽带城域网在组建方案中一定要按照电信级运营要求(考虑设备冗余，线路冗余以及系统故障的快速诊断与自我恢复)

服务质量 QoS 技术：资源预留，区分服务，多协议标记转换

管理带宽城域网 3 种基本方案：带内网络管理，带外网络管理，同时使用带内带外网络管理 带内：利用传统电信网络进行网络管理，利用数据通信网或公共交换电话网拨号，对网络设备进行数据配置。

带外：利用 IP 网络及协议进行网络管理，利用网络管理协议建立网络管理系统。对汇聚层及其以上设备采用带外管理，汇聚层一下采用带内管理

宽带城域网要求的管理能力表现在电信级的接入管理，业务管理，网络安全

网络安全技术方面需要解决物理安全，网络安全和信息安全。

宽带城域网基本技术与方案(SDH 城域网方案;10GE 城域网方案，基于 ATM 城域网方案)

光以太网由多种实现形式，最重要的有 10GE 技术和弹性分组环技术

弹性分组环(RPR)：直接在光纤上高效传输 IP 分组的传输技术 标准：IEEE802.17

目前城域网主要拓扑结构：环形结构;核心层有 3—10 个结点的城域网使用环形结构可以简化光纤配置功能：简化光纤配置;解决网络保护机制与带宽共享问题;提供点到多点业务

弹性分组环采用双环结构;RPR 结点最大长度 100km，顺时针为外环，逆时针为内环

RPR 技术特点：(带宽利用率高;公平性好;快速保护和恢复能力强;保证服务 质量)

用户接入网主要有三类：计算机网络，电信通信网，广播电视网

接入网接入方式主要为五类：地面有线通信系统，无线通信和移动通信网，卫星通信网，有线电视网和地面广播电视网

三网融合：计算机网络，电信通信网，电视通信网

用户接入角度：接入技术(有线和无线)，接入方式(家庭接入，校园接入，机关与企业人)

目前宽带接入技术： 数字用户线 XDSL 技术

光纤同轴电缆混合网 HFC 技术

光纤接入技术，

无线接入技术，

局域网技术

无线接入分为无线局域网接入，无线城域网接入，无线 Ad hoc 接入

局域网标准：802.3 无线局域网接入：802.11无线城域网：802.16

数字用户线 XDSL 又叫 数字用户环路 ，基于电话铜双绞线高速传输技术 技术分类：

ADSL 非对称数字用户线速率不对称1.5mbps/64kbps-5.5km

RADSL 速率自适应数字用户线 速率不对称1.5mbps/64kbps-5.5km

HDSL 高比特率数字用户线速率对称 1.544mbps(没有距离影响)

VDSL 甚高比特率数字用户线 速率不对 51mbps/64kbps(没有影响)

光纤同轴混合网 HFC 是新一代有线电视网

电话拨号上网速度 33.6kbps—56.6kbps

有线电视接入宽带，数据传输速率 10mbps—36mbps

电缆调制解调器 Cable modem 专门为利用有线电视网进行数据传输而设计

上行信道：200kbps-10mbps下行信道： 36mbps 类型：

传输方式(双向对称传输和非对称式传输)

数据传输方向(单向，双向) 同步方式(同步和异步交换)

接入角度(个人 modem 和宽带多用户 modem)

接口角度(外置式，内置式和交互式机顶盒)

无源光网络技术(APON)优点 系统稳定可靠 可以适应不同带宽，传输质量的要求

与 CATV 相比，每个用户可占用独立带宽不会发生拥塞 接入距离可达 20km—30km

802.11b 定义直序扩频技术，速率为 1mbps 2mbps 5.5mbps 11mbps 802.11a 提高到 54mbps

第二章 ：网络系统总体规划与设计方法

网络运行环境主要包括机房和电源

机房是放置核心路由器，交换机，服务器等核心设备 UPS 系统供电：稳压，备用电源，供电电压智能管理

网络操作系统：NT,2000,NETWARE,UNIX,LINUX

网络应用软件开发与运行环境：网络数据库管理系统与网络软件开发工具

网络数据库管理系统：Oracle，Sybase，SOL，DB2

网络应用系统：电子商务系统，电子政务系统，远程教育系统，企业管理系统， 校园信息服务系统，部门财务管理系统

网络需求调研和系统设计基本原则：共 5 点

制定项目建设任务书后，确定网络信息系统建设任务后，项目承担单位首要任务是网络用户调查和网络工程需求分析 需求分析是设计建设与运行网络系统的关键

网络结点地理位置分布情况：(用户数量及分布的位置;建筑物内部结构情况调查;建筑物群情况调查)

网络需求详细分析：(网络总体需求设计;结构化布线需求设计;网络可用性与 可靠性分析;网络安全性需求分析;网络工程造价分析)

结点 2-250可不设计接入层和汇聚层

结点 100-500 可不设计接入层

结点 250-5000 一般需要 3 层结构设计

核心层网络一般承担整个网络流量的 40%-60%

标准 GE 10GE 层次之间上联带宽：下联带宽一般控制在 1：20

10 个交换机，每个有 24 个接口，接口标准是 10/100mbps：那么上联带宽是24*100*10/20 大概是 2gbps

高端路由器(背板大于 40gbps)高端核心路由器：支持 mpls 中端路由器(背板小于 40gbps)

企业级路由器支持 IPX,VINES，

QoS VPN 低端路由器(背板小于 40gbps)支持 ADSL PPP

路由器关键技术指标：

1：吞吐量(包转发能力)

2：背板能力(决定吞吐量)背板：router 输入端和输出端的物理通道 传统路由采用共享背板结构，高性能路由采用交换式结构

3：丢包率(衡量 router 超负荷工作性能)

4：延时与延时抖动(第一个比特进入路由到该帧最后一个离开路由的时间) 高速路由要求 1518B 的 IP 包，延时小于 1ms

5：突发处理能力

6：路由表容量(INTERNET 要求执行 BGP 协议的路由要存储十万路由表项，高 速路由应至少支持 25 万)

7：服务质量 8：网管能力

9：可靠性与可用性

路由器冗余：接口冗余，电源冗余，系统板冗余，时钟板冗余，整机设备冗余

热拨插是为了保证路由器的可用性

高端路由可靠性：

(1) 无故障连续工作时间大于 10 万小时

(2) 系统故障恢复时间小于 30 分钟

(3) 主备切换时间小于 50 毫秒

(4) SDH 和 ATM 接口自动保护切换时间小于 50 毫秒

(5) 部件有热拔插备份，线路备份，远程测试诊断

(6) 路由系统内不存在单故障点

交换机分类：从技术类型(10mbps Ethernet 交换机;fast Ethernet 交换机;1gbps 的 GE 交换机)从内部结构(固定端口交换机;模块化交换机—又叫机架式交换 机)

500 个结点以上选取企业级交换机

300 个结点以下选取部门级交换机

100 个结点以下选取工作组级交换机

交换机技术指标：

(1) 背板带宽(输入端和输出端得物理通道)(2) 全双工端口带宽(计算：端口数*端口速率*2)

(3) 帧转发速率(4) 机箱式交换机的扩张能力

(5) 支持 VLAN 能力(基于 MAC 地址，端口，IP 划分) 缓冲区协调不同端口之间的速率匹配

网络服务器类型(文件服务器;数据库服务器;Internet 通用服务器;应用服务 器)

虚拟盘体分为(专用盘体，公用盘体与共享盘体)

共享硬盘服务系统缺点：dos 命令建立目录;自己维护;不方便系统效率低，安 全性差

客户/服务器 工作模式采用两层结构：第一层在客户结点计算机 第二层在数据 库服务器上

Internet 通用服务器包括(DNS 服务器，E-mail 服务器，FTP 服务器，WWW 服 务器，远程通信服务器，代理服务器)

基于复杂指令集 CISC 处理器的 Intel 结构的服务器： 优点：通用性好，配置简单，性能价格比高，第三方软件支持丰富，系统维护方 便 缺点：CPU 处理能力与系统 I/O 能力较差(不适合作为高并发应用和大型服 务器)

基于精简指令集 RISC 结构处理器的服务器与相应 PC 机比：CPU 处理能力提高

50%-75%(大型，中型计算机和超级服务器都采用 RISC 结构处理器，操作系统 采用 UNIX)

因此采用 RISC 结构处理器的服务器称 UNIX 服务器

按网络应用规模划分网络服务器

(1) 基础级服务器 1 个 CPU(2) 工作组服务器 1-2 个 CPU(3) 部门级服务器 2-4 个 CPU

(4) 企业级服务器 4-8 个 CPU

服务器采用相关技术

(1) 对称多处理技术 SMP (多 CPU 服务器的负荷均衡)

(2) 集群 Cluster(把一组计算机组成共享数据存储空间)

(3) 非一致内存访问(NUMA)(结合 SMP Cluster 用于多达 64 个或更多 CPU的'服务器)

(4) 高性能存储与智能 I/O 技术(取决存取 I/O 速度和磁盘容量)

(5) 服务处理器与 INTEL 服务器控制技术

(6) 应急管理端口

(7) 热拨插技术 网络服务器性能

(1) 运算处理能力

CPU 内核：执行指令和处理数据

一级缓存：为 CPU 直接提供计算机所需要的指令与数据 二级缓存：用于存储控制器，存储器，缓存检索表数据 后端总线：连接 CPU 内核和二级缓存

前端总线：互联 CPU 与主机芯片组

CPU50%定律：cpu1 比 cpu2 服务器性能提高(M2-M1)/M1*50% M 为主频

(2) 磁盘存储能力(磁盘性能参数：主轴转速;内部传输率，单碟容量，平均 巡道时间;缓存)

(3) 系统高可用性99.9%---------------每年停机时间小于等于 8.8 小时

99.99%-------------每年停机时间小于等于 53 分钟

99.999%---------- 每年停机时间小于等于5 分钟

服务器选型的基本原则

(1) 根据不同的应用特点选择服务器

(2) 根据不同的行业特点选择服务器

(3) 根据不同的需求选择服务器的配置

网路攻击两种类型：服务攻击和非服务攻击

从黑客攻击手段上看分为 8 类：系统入侵类攻击;缓冲区溢出攻击，欺骗类 攻击，拒绝服务类攻击，防火墙攻击，病毒类攻击，木马程序攻击，后门攻击 非服务攻击针对网络层等低层协议进行

网络防攻击研究主要解决的问题：

(1) 网络可能遭到哪些人的攻击

(2) 攻击类型与手段可能有哪些

(3) 如何及时检测并报告网络被攻击

(4) 如何采取相应的网络安全策略与网络安全防护体系 网络协议的漏洞是当今 Internet 面临的一个严重的安全问题

信息传输安全过程的安全威胁(截取信息;窃qie听信息;篡改信息;伪造信息)

解决来自网络内部的不安全因素必须从技术和管理两个方面入手

病毒基本类型划分为 6 种：引导型病毒;可执行文件病毒;宏病毒;混合病毒， 特洛伊木马病毒;Iternet 语言病毒

网络系统安全必须包括 3 个机制：安全防护机制，安全检测机制，安全恢复机制

网络系统安全设计原则：

(1) 全局考虑原则(2) 整体设计的原则(3) 有效性与实用性的原则(4) 等级性原则

(5)自主性与可控性原则(6)安全有价原则

第三章： IP 地址规划设计技术

无类域间路由技术需要在提高 IP 地址利用率和减少主干路由器负荷两个方面取得平衡

网络地址转换 NAT 最主要的应用是专用网，虚拟专用网，以及 ISP 为拨号用户 提供的服务

NAT 更用应用于 ISP，以节约 IP 地址

A 类地址：1.0.0.0-127.255.255.255 可用地址 125 个 网络号 7 位

B 类地址：128.0.0.0-191.255.255.255 网络号 14 位

C 类地址：192.0.0.0-223.255.255.255 网络号 21 位允许分配主机号 254 个

D 类地址：224.0.0.0-239.255.255.255 组播地址

E 类地址：240.0.0.0-247.255.255.255 保留

直接广播地址：

受限广播地址：255.255.255.255

网络上特定主机地址：

回送地址：专用地址

全局 IP 地址是需要申请的，专用 IP 地址是不需申请的

专用地址：10; 172.16- 172.31 ;192.168.0-192.168.255

NAT 方法的局限性

(1) 违反 IP 地址结构模型的设计原则

(2) 使得 IP 协议从面向无连接变成了面向连接

(3) 违反了基本的网络分层结构模型的设计原则

(4) 有些应用将 IP 插入正文内容

(5) Nat 同时存在对高层协议和安全性的影响问题

IP 地址规划基本步骤

(1) 判断用户对网络与主机数的需求

(2) 计算满足用户需求的基本网络地址结构

(3) 计算地址掩码

(4) 计算网络地址

(5) 计算网络广播地址

(6) 计算机网络的主机地址

CIDR 地址的一个重要的特点：地址聚合和路由聚合能力 规划内部网络地址系统的基本原则

(1) 简洁(2) 便于系统的扩展与管理(3) 有效的路由

IPv6 地址分为 单播地址;组播地址;多播地址;特殊地址

128 位每 16 位一段;000f 可简写为 f 后面的 0 不能省;：：只能出现一次

Ipv6 不支持子网掩码，它只支持前缀长度表示法

第四章：网络路由设计

默认路由成为第一跳路由或缺省路由 发送主机的默认路由器又叫做源路由器;

目的主机所连接的路由叫做目的路由

路由选择算法参数

跳数 ;带宽(指链路的传输速率);延时(源结点到目的结点所花费时间); 负载(单位时间通过线路或路由的通信量);可靠性(传输过程的误码率);开销(传输耗费)与链路带宽有关

路由选择的核心：路由选择算法 算法特点：

(1) 算法必须是正确，稳定和公平的

(2) 算法应该尽量简单

(3) 算法必须能够适应网络拓扑和通信量的变化

(4) 算法应该是最佳的

路由选择算法分类: 静态路由选择算法(非适应路由选择算法)

特点：简单开销小，但不能及时适应 网络状态的变化

动态路由选择算法(自适应路由选择算法)

特点：较好适应网络状态的变化，但 实现复杂，开销大

一个自治系统最重要的特点就是它有权决定在本系统内应采取何种路由选择协议

路由选择协议：

内部网关协议 IGP(包括路由信息协议 RIP，开放最短路径优先 协议 OSPF);

外部网关协议 EGP(主要是 BGP)

RIP 是内部网关协议使用得最广泛的一种协议;

特点：协议简单，适合小的自治 系统，跳数小于 15

OSPF 特点:

1. OSPF 使用分布式链路状态协议(RIP 使用距离向量协议)

2. OSPF 要求路由发送本路由与哪些路由相邻和链路状态度量的信息(RIP 和 OSPF都采用最短路径优先的指导思想，只是算法不同)

3. OSPF 要求当链路状态发生变化时用洪泛法向所有路由发送此信息(RIP 仅向相 邻路由发送信息)

4. OSPF 使得所有路由建立链路数据库即全网拓扑结构(RIP 不知道全网拓扑) OSPF 将一个自治系统划分若干个小的区域，为拉适用大网络，收敛更快。每个 区域路由不超过 200 个

区域好处：洪泛法局限在区域，区域内部路由只知道内部全网拓扑，却不知道其他区域拓扑 主干区域内部的路由器叫主干路由器(包括区域边界路由和自治系统边界路由)

BGP 路由选择协议的四种分组 打开分组;更新分组(是核心);保活分组;通知分组;

第五章：局域网技术

交换机采用采用两种转发方式技术：快捷交换方式和存储转发交换方式

虚拟局域网 VLAN 组网定义方法：(交换机端口号定义;MAC 地址定义;网络层地址定义;基于 IP 广播组)

综合布线特点：(兼容性;开放性;灵活性;可靠性;先进性;经济性)

综合布线系统组成：(工作区子系统;水平子系统;干线子系统;设备间子系统;管理子系统;建筑物群子系统)

综合布线系统标准：

(1) ANSI/TIA/EIA 568-A

(2) TIA/EIA-568-B.1 TIA/EIA-568-B.2TIA/EIA-568-B.3

(3) ISO/IEC 11801

(4) GB/T 50311-2000GB/T50312-2000

IEEE802.3 10-BASE-5 表示以太网 10mbps 基带传输使用粗同轴电缆，最大长度=500m

IEEE802.3 10-BASE-2200m

IEEE802.3 10-BASE-T使用双绞线

快速以太网 提高到 100mbps

IEEE802.3U 100-BASE-TX最大长度=100M

IEEE802.3U 100-BASE-T4针对建筑物以及按结构化布线

IEEE802.3U 100-BASE-FX使用 2 条光纤 最大长度=425M

支持全双工模式的快速以太网的拓扑构型一定是星形

自动协商功能是为链路两端的设备选择 10/100mbps 与半双工/全双工模式中共有的高性能工作模式，并在链路本地设备与远端设备之间激活链路;自动协商功能只能用于使用双绞线的以太网，并且规定过程需要 500ms 内完成

中继器工作在物理层，不涉及帧结构，中继器不属于网络互联设备

10-BASE-5 协议中，规定最多可以使用 4 个中继器，连接 3 个缆段，网络中两个 结点的最大距离为 2800m

集线器特点：

(1) 以太网是典型的总线型结构

(2) 工作在物理层 执行 CSMA/CD 介质访问控制方法

(3) 多端口 网桥在数据链路层完成数据帧接受，转发与地址过滤功能，实现多个局域网的数据交换

透明网桥 IEEE 802.1D 特点：

(1) 每个网桥自己进行路由选择，局域网各结点不负责路由选择，网桥对互联 局域网各结点是透明

(2) 一般用于两个 MAC 层协议相同的网段之间的互联

透明网桥使用了生成树算法 评价网桥性能参数主要是：帧过滤速率，帧转发速率

按照国际标准，综合布线采用的主要连接部件分为建筑物群配线架(CD); 大楼主配线架(BD);楼层配线架(FD)，转接点(TP)和通信引出端(TO)，TO 到 FD 之间的水平线缆最大长度不应超过 90m;

设备间室温应保持在 10 度到 27 度 相对湿度保持在 30%-80%

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④ 计算机网络设计教程(第二版)习题解答陈明

网络工程需求分析完成后，应形成网络工程需求分析报告书，与用户交流、修改，并通过用户方组织的评审。网络工程设计方要根据评审意见，形成可操作和可行性的阶段网络工程需求分析报告。有了网络工程需求分析报告，网络系统方案设计阶段就会“水到渠成”。网络工程设计阶段包括确定网络工程目标与方案设计原则、通信平台规划与设计、资源平台规划与设计、网络通信设备选型、网络服务器与操作系统选型、综合布线网络选型和网络安全设计等内容。
2.1
网络工程目标和设计原则
1．网络工程目标
一般情况下，对网络工程目标要进行总体规划，分步实施。在制定网络工程总目标时应确定采用的网络技术、工程标准、网络规模、网络系统功能结构、网络应用目的和范围。然后，对总体目标进行分解，明确各分期工程的具体目标、网络建设内容、所需工程费用、时间和进度计划等。
对于网络工程应根据工程的种类和目标大小不同，先对网络工程有一个整体规划，然后在确定总体目标，并对目标采用分步实施的策略。一般我们可以将工程分为三步。
1)
建设计算机网络环境平台。
2) 扩大计算机网络环境平台。
3)
进行高层次网络建设。
2．网络工程设计原则
网络信息工程建设目标关系到现在和今后的几年内用户方网络信息化水平和网上应用系统的成败。在工程设计前对主要设计原则进行选择和平衡，并排定其在方案设计中的优先级，对网络工程设计和实施将具有指导意义。
1)
实用、好用与够用性原则
计算机与外设、服务器和网络通信等设备在技术性能逐步提升的同时，其价格却在逐年或逐季下降，不可能也没必要实现所谓“一步到位”。所以，网络方案设计中应采用成熟可靠的技术和设备，充分体现“够用”、“好用”、“实用”建网原则，切不可用“今天”的钱，买“明、后天”才可用得上的设备。
2)
开放性原则
网络系统应采用开放的标准和技术，资源系统建设要采用国家标准，有些还要遵循国际标准(如：财务管理系统、电子商务系统)。其目的包括两个方面：第一，有利于网络工程系统的后期扩充；第二，有利于与外部网络互连互通，切不可“闭门造车”形成信息化孤岛。
3)
可靠性原则
无论是企业还是事业，也无论网络规模大小，网络系统的可靠性是一个工程的生命线。比如，一个网络系统中的关键设备和应用系统，偶尔出现的死锁，对于政府、教育、企业、税务、证券、金融、铁路、民航等行业产生的将是灾难性的事故。因此，应确保网络系统很高的平均无故障时间和尽可能低的平均无故障率。
4)
安全性原则
网络的安全主要是指网络系统防病毒、防黑客等破坏系统、数据可用性、一致性、高效性、可信赖性及可靠性等安全问题。为了网络系统安全，在方案设计时，应考虑用户方在网络安全方面可投入的资金，建议用户方选用网络防火墙、网络防杀毒系统等网络安全设施；网络信息中心对外的服务器要与对内的服务器隔离。
5)
先进性原则
网络系统应采用国际先进、主流、成熟的技术。比如，局域网可采用千兆以太网和全交换以太网技术。视网络规模的大小(比如网络中连接机器的台数在250台以上时)，选用多层交换技术，支持多层干道传输、生成树等协议。
6)
易用性原则
网络系统的硬件设备和软件程序应易于安装、管理和维护。各种主要网络设备，比如核心交换机、汇聚交换机、接入交换机、服务器、大功率长延时UPS等设备均要支持流行的网管系统，以方便用户管理、配置网络系统。
7)
可扩展性原则
网络总体设计不仅要考虑到近期目标，也要为网络的进一步发展留有扩展的余地，因此要选用主流产品和技术。若有可能，最好选用同一品牌的产品，或兼容性好的产品。在一个系统中切不可选用技术和性能不兼容的产品。比如，对于多层交换网络，若要选用两种品牌交换机，一定要注意他们的VLAN干道传输、生成树等协议是否兼容，是否可“无缝”连接。这些问题解决了，可扩展性自然是“水到渠成”。
2.2
网络通信平台设计
1．网络拓扑结构
网络的拓扑结构主要是指园区网络的物理拓扑结构，因为如今的局域网技术首选的是交换以太网技术。采用以太网交换机，从物理连接看拓扑结构可以是星型、扩展星型或树型等结构，从逻辑连接看拓扑结构只能是总线结构。对于大中型网络考虑链路传输的可靠性，可采用冗余结构。确立网络的物理拓扑结构是整个网络方案规划的基础，物理拓扑结构的选择往往和地理环境分布、传输介质与距离、网络传输可靠性等因素紧密相关。选择拓扑结构时，应该考虑的主要因素有以下几点。
1)
地理环境：不同的地理环境需要设计不同的物理网络拓扑，不同的网络物理拓扑设计施工安装工程的费用也不同。一般情况下，网络物理拓扑最好选用星型结构，以便于网络通信设备的管理和维护。
2)
传输介质与距离：在设计网络时，考虑到传输介质、距离的远近和可用于网络通信平台的经费投入，网络拓扑结构必须具有在传输介质、通信距离、可投入经费等三者之间权衡。建筑楼之间互连应采用多模或单模光缆。如果两建筑楼间距小于90m，也可以用超五类屏蔽双绞线，但要考虑屏蔽双绞线两端接地问题。
3)
可靠性：网络设备损坏、光缆被挖断、连接器松动等这类故障是有可能发生的，网络拓扑结构设计应避免因个别结点损坏而影响整个网络的正常运行。若经费允许，网络拓扑结构的核心层和汇聚层，最好采用全冗余连接，如图6-1所示。
网络拓扑结构的规划设计与网络规模息息相关。一个规模较小的星型局域网没有汇聚层、接入层之分。规模较大的网络通常为多星型分层拓扑结构，如图6-1所示。主干网络称为核心层，用以连接服务器、建筑群到网络中心，或在一个较大型建筑物内连接多个交换机配线间到网络中心设备间。连接信息点的“毛细血管”线路及网络设备称为接入层，根据需要在中间设置汇聚层。
图6-1
网络全冗余连接星型拓扑结构图
分层设计有助于分配和规划带宽，有利于信息流量的局部化，也就是说全局网络对某个部门的信息访问的需求根少(比如：财务部门的信息，只能在本部门内授权访问)，这种情况下部门业务服务器即可放在汇聚层。这样局部的信息流量传输不会波及到全网。
2．主干网络(核心层)设计
主干网技术的选择，要根据以上需求分析中用户方网络规模大小、网上传输信息的种类和用户方可投入的资金等因素来考虑。一般而言，主干网用来连接建筑群和服务器群，可能会容纳网络上50％～80％的信息流，是网络大动脉。连接建筑群的主干网一般以光缆做传输介质，典型的主干网技术主要有100Mbps-FX以太网、l
000Mbps以太网、ATM等。从易用性、先进性和可扩展性的角度考虑，采用百兆、千兆以太网是目前局域网构建的流行做法。
3．汇聚层和接入层设计
汇聚层的存在与否，取决于网络规模的大小。当建筑楼内信息点较多(比如大于22个点)超出一台交换机的端口密度，而不得不增加交换机扩充端口时，就需要有汇聚交换机。交换机间如果采用级连方式，则将一组固定端口交换机上联到一台背板带宽和性能较好的汇聚交换机上，再由汇聚交换机上联到主干网的核心交换机。如果采用多台交换机堆叠方式扩充端口密度，其中一台交换机上联，则网络中就只有接入层。
接入层即直接信息点，通过此信息点将网络资源设备(PC：等)接入网络。汇聚层采用级连还是堆叠，要看网络信息点的分布情况。如果信息点分布均在距交换机为中心的50m半径内，且信息点数已超过一台或两台交换机的容量，则应采用交换机堆叠结构。堆叠能够有充足的带宽保证，适宜汇聚(楼宇内)信息点密集的情况。交换机级连则适用于楼宇内信息点分散，其配线间不能覆盖全楼的信息点，增加汇聚层的同时也会使工程成本提高。
汇聚层、接入层一般采用l00Base-Tx快速变换式以太网，采用10/100Mbps自适应交换到桌面，传输介质是超五类或五类双绞线。Cisco
Catalyst
3500/4000系列交换机就是专门针对中等密度汇聚层而设计的。接入层交换机可选择的产品根多，但要根据应用需求，可选择支持l～2个光端口模块，支持堆叠的接入层变换机。
4．广域网连接与远程访问设计
由于布线系统费用和实现上的限制，对于零散的远程用户接入，利用PSTN电话网络进行远程拨号访问几乎是惟一经济、方便的选择。远程拨号访问需要设计远程访问服务器和Modem设备，并申请一组中继线。由于拨号访问是整个网络中惟一的窄带设备，这一部分在未来的网络中可能会逐步减少使用。远程访问服务器(RAS)和Modem组的端口数目一一对应，一般按一个端口支持20个用户计算来配置。
广域网连接是指园区网络对外的连接通道．一般采用路由器连接外部网络。根据网络规模的大小、网络用户的数量，来选择对外连接通道的带宽。如果网络用户没有www、E-mail等具有internet功能的服务器，用户可以采用ISDN或ADSL等技术连接外网。如果用户有WWW、E-mail等具有internet功能的服务器，用户可采用DDN(或E1)专线连接、ATM交换及永久虚电路连接外网。其连接带宽可根据内外信息流的大小选择，比如上网并发用户数在150～250之问，可以租用2Mbps线路，通过同步口连接Internet。如果用户与网络接入运营商在同一个城市，也可以采用光纤10Mbps／100Mbps的速率连接Internet。外部线路租用费用一般与带宽成正比，速度越快费用越高。网络工程设计方和用户方必须清楚的一点就是，能给用户方提供多大的连接外网的带宽受两个因素的制约，一是用户方租用外连线路的速率，二是用户方共享运营商连接Internet的速率。
5．无线网络设计
无线网络的出现就是为了解决有线网络无法克服的困难。无线网络首先适用于很难布线的地方(比如受保护的建筑物、机场等)或者经常需要变动布线结构的地方(如展览馆等)。学校也是一个很重要的应用领域，一个无线网络系统可以使教师、学生在校园内的任何地方接入网络。另外，因为无线网络支持十几公里的区域，因此对于城市范围的网络接入也能适用，可以设想一个采用无线网络的ISP可以为一个城市的任何角落提供高达10Mbps的互联网接入。
6．网络通信设备选型
1)
网络通信设备选型原则
2)
核心交换机选型策略
3)
汇聚层/接入层交换机选型策略
4)
远程接入与访问设备选型策略

2.3
网络资源平台设计
1．服务器
2．服务器子网连接方案
3．网络应用系统

2.4
网络操作系统与服务器配置
1．网络操作系统选型
目前，网络操作系统产品较多，为网络应用提供了良好的可选择性。操作系统对网络建设的成败至天重要，要依据具体的应用选择操作系统。一般情况下，网络系统集成方在网络工程项目中要完成基础应用平台以下三层(网络层、数据链路层、物理层)的建构。选择什么操作系统，也要看网络系统集成方的工程师以及用户方系统管理员的技术水平和对网络操作系统的使用经验而定。如果在工程实施中选一些大家都比较生疏的服务器和操作系统，有可能使工期延长，不可预见性费用加大，可能还要请外援做系统培训，维护的难度和费用也要增加。
网络操作系统分为两个大类：即面向IA架构PC服务器的操作系统族和UNIX操作系统家族。UNIX服务器品质较高、价格昂贵、装机量少而且可选择性也不高，一般根据应用系统平台的实际需求，估计好费用，瞄准某一两家产品去准备即可。与UNIX服务器相比，Windows
2000 Advanced Server服务器品牌和产品型号可谓“铺天盖地”，
一般在中小型网络中普遍采用。
同一个网络系统中不需要采用同一种网络操作系统，选择中可结合Windows 2000 Advanced
Server、Linux和UNIX的特点，在网络中混合使用。通常WWW、OA及管理信息系统服务器上可采用Windows 2000 Advanced
Server平台，E-mail、DNS、Proxy等Internet应用可使用Linux／UNIX，这样，既可以享受到Windows 2000 Advanced
Server应用丰富、界面直观、使用方便的优点，又可以享受到Linux／UNIX稳定、高效的好处。
2．Windows 2000 Server
服务器配置
首先，应根据需求阶段的调研成果，比如网络规模、客户数量流量、数据库规模、所使用的应用软件的特殊要求等，决定Windows 2000
Advanced Server服务器的档次、配置。例如，服务器若是用于部门的文件打印服务，那么普通单处理器Windows 2000Advanced
Server服务器就可以应付自如；如果是用于小型数据库服务器，那么服务器上至少要有256MB的内存：作为小型数据库服务器或者E-mail、Internet服务器，内存要达到512MB，而且要使用ECC内存。对于中小型企业来说，一般的网络要求是有数十个至数百个用户，使用的数据库规模不大，此时选择部门级服务器。1路至2路CPU、512-1024MB
ECC内存、三个36GB(RAID5)或者五个36GB硬盘(RAID5)可以充分满足网络需求。如果希望以后扩充的余地大一些，或者服务器还要做OA服务器、MIS服务器，网络规模比较大，用户数据量大，那么最好选择企业级服务器，即4路或8路SMP结构，带有热插拔RAID磁盘阵列、冗余风扇和冗余电源的系统。
其次，选择Windows
2000 Advanced Server服务器时，对服务器上几个关键部分的选取一定要把好关。因为Windows 2000 Advanced
Server虽然是兼容性相对不错的操作系统，但兼容并不保证100％可用。Windows 2000 Advanced
Server服务器的内存必须是支持ECC的，如果使用非ECC的内存，SQL数据库等应用就很难保证稳定、正常地运行。Windows 2000 Advanced
server服务器的主要部件(如主板、网卡)一定要是通过了微软Windows 2000 Advanced Server认证的。只有通过了微软Windows
2000 Advanced Server部件认证的产品才能保证其在Windows 2000 Advanced
Server下的100％可用性。另外，就是服务器的电源是否可靠，因为服务器不可能是跑几天歇一歇的。
第三，在升级已有的windows 2000
Advanced Server服务器时．则要仔细分析原有网络服务器的瓶颈所在，此时可简单利用Windows 2000 Advanced
Server系统中集成的软件工具，比如Windows 2000 Advanced
Server系统性能监视器等。查看系统的运行状况，分析系统各部分资源的使用情况。一般来说，可供参考的Windows 2000 Advanced
Server服务器系统升级顺序是扩充服务器内存容量、升级服务器处理器、增加系统的处理器数目。之所以这样是因为，对于Windows 2000 Advanced
Server服务器上的典型应用(如SQL数据库、OA服务器)来说，这些服务占用的系统主要资源开销是内存开销，对处理器的资源开销要求并小多，通过扩充服务器内存容量提高系统的可用内存资源，将大大提高服务器的性能。反过来，由于多处理器系统其本身占用的系统资源开销大大高于单处理器的占用。所以相对来说，增加系统处理器的升级方案，其性价比要比扩充内存容量方案差。因此，要根据网络应用系统实际情况来确定增加服务器处理器的数目，比如网络应用服务器要处理大量的并发访问、复杂的算法、大量的数学模型等。
3．服务器群的综合配置与均衡
我们所谓的PC服务器、UNIX服务器、小型机服务器，其概念主要限于物理服务器(硬件)范畴。在网络资源存储、应用系统集成中。通常将服务器硬件上安装各类应用系统的服务器系统冠以相应的应用系统的名字，如数据库服务器、Web服务器、E-mail服务器等，其概念属于逻辑服务器(软件)范畴。根据网络规模、用户数量和应用密度的需要，有时一台服务器硬件专门运行一种服务，有时一台服务器硬件需安装两种以上的服务程序，有时两台以上的服务器需安装和运行同一种服务系统。也就是说，服务器与其在网络中的职能并不是一一对麻的。网络规模小到只用l至2台服务器的局域网，大到可达十几台至数十台的企业网和校园网，如何根据应用需求、费用承受能力、服务器性能和不同服务程序之间对硬件占用特点、合理搭配和规划服务器配制，最大限度地提高效率和性能的基础上降低成本，是系统集成方要考虑的问题。
有关服务器应用配置与均衡的建议如下。
1)
中小型网络服务器应用配置
2)
中型网络服务器应用配置
3)
大中型网络或ISP/ICP的服务器群配置

2.5
网络安全设计
网络安全体系设计的重点在于根据安全设计的基本原则，制定出网络各层次的安全策略和措施，然后确定出选用什么样的网络安全系统产品。
1．网络安全设计原则
尽管没有绝对安全的网络，但是，如果在网络方案设计之初就遵从一些安全原则，那么网络系统的安全就会有保障。设计时如不全面考虑，消极地将安全和保密措施寄托在网管阶段，这种事后“打补丁”的思路是相当危险的。从工程技术角度出发，在设计网络方案时，应该遵守以下原则。
1)
网络安全前期防范
强调对信息系统全面地进行安全保护。大家都知道“木桶的最大容积取决于最短的一块木板”，此道理对网络安全来说也是有效的。网络信息系统是一个复杂的计算机系统，它本身在物理上、操作上和管理上的种种漏洞构成了系统的安全脆弱性，尤其是多用户网络系统自身的复杂性、资源共享性，使单纯的技术保护防不胜防。攻击者使用的是“最易渗透性”，自然在系统中最薄弱的地方进行攻击。因此，充分、全面、完整地对系统的安全漏洞和安全威胁进行分析、评估和检测(包括模拟攻击)，是设计网络安全系统的必要前提条件。
2)
网络安全在线保护
强调安全防护、监测和应急恢复。要求在网络发生被攻击、破坏的情况下，必须尽可能快地恢复网络信息系统的服务。减少损失。所以，网络安全系统应该包括3种机制：安全防护机制、安全监测机制、安全恢复机制。安全防护机制是根据具体系统存在的各种安全漏洞和安全威胁采取的相应防护措施，避免非法攻击的进行：安全监测机制是监测系统的运行，及时发现和制止对系统进行的各种攻击；安全恢复机制是在安全防护机制失效的情况下，进行应急处理和及时地恢复信息，减少攻击的破坏程度。
3)
网络安全有效性与实用性
网络安全应以不能影响系统的正常运行和合法用户方的操作活动为前提。网络中的信息安全和信息应用是一对矛盾。一方面，为健全和弥补系统缺陷的漏洞，会采取多种技术手段和管理措施：另一方面，势必给系统的运行和用户方的使用造成负担和麻烦，“越安全就意味着使用越不方便”。尤其在网络环境下，实时性要求很高的业务不能容忍安全连接和安全处理造成的时延。网络安全采用分布式监控、集中式管理。
4)
网络安全等级划分与管理
良好的网络安全系统必然是分为不同级别的，包括对信息保密程度分级(绝密、机密、秘密、普密)，对用户操作权限分级(面向个人及面向群组)，对网络安全程度分级(安全子网和安全区域)，对系统结构层分级(应用层、网络层、链路层等)的安全策略。针对不同级别的安全对象，提供全面的、可选的安全算法和安全体制，以满足网络中不同层次的各种实际需求。
网络总体设计时要考虑安全系统的设计。避免因考虑不周，出了问题之后“拆东墙补西墙”的做法。避免造成经济上的巨大损失，避免对国家、集体和个人造成无法挽回的损失。由于安全与保密问题是一个相当复杂的问题。因此必须注重网络安全管理。要安全策略到设备、安全责任到人、安全机制贯穿整个网络系统，这样才能保证网络的安全性。
5)
网络安全经济实用
网络系统的设计是受经费限制的。因此在考虑安全问题解决方案时必须考虑性能价格的平衡，而且不同的网络系统所要求的安全侧重点各不相同。一般园区网络要具有身份认证、网络行为审计、网络容错、防黑客、防病毒等功能。网络安全产品实用、好用、够用即可。
2．网络信息安全设计与实施步骤
第一步、确定面临的各种攻击和风险。
第二步、确定安全策略。
安全策略是网络安全系统设计的目标和原则，是对应用系统完整的安全解决方案。安全策略的制定要综合以下几方面的情况。
(1)
系统整体安全性，由应用环境和用户方需求决定，包括各个安全机制的子系统的安全目标和性能指标。
(2)
对原系统的运行造成的负荷和影响(如网络通信时延、数据扩展等)。
(3) 便于网络管理人员进行控制、管理和配置。
(4)
可扩展的编程接口，便于更新和升级。
(5) 用户方界面的友好性和使用方便性。
(6)
投资总额和工程时间等。
第三步、建立安全模型。
模型的建立可以使复杂的问题简化，更好地解决和安全策略有关的问题。安全模型包括网络安全系统的各个子系统。网络安全系统的设计和实现可以分为安全体制、网络安全连接和网络安全传输三部分。
(1)
安全体制：包括安全算法库、安全信息库和用户方接口界面。
(2) 网络安全连接：包括安全协议和网络通信接口模块。
(3)
网络安全传输：包括网络安全管理系统、网络安全支撑系统和网络安全传输系统。
第四步、选择并实现安全服务。
(1)
物理层的安争：物理层信息安全主要防止物理通路的损坏、物理通路的窃听和对物理通路的攻击(干扰等)。
(2)
链路层的安全：链路层的网络安全需要保证通过网络链路传送的数据不被窃听。主要采用划分VLAN(局域网)、加密通信(远程网)等手段。
(3)网络层的安全：网络层的安全需要保证网络只给授权的客户使用授权的服务，保证网络传输正确，避免被拦截或监听。
(4)
操作系统的安全：操作系统安全要求保证客户资料、操作系统访问控制的安令，同时能够对该操作系统上的应用进行审计。
(5)
应用平台的安全：应用平台指建立在网络系统之上的应用软件服务，如数据库服务器，电子邮件服务器，Web服务器等。由于应用平台的系统非常复杂，通常采用多种技术(如SSL等)来增强应用平台的安全性。
(6)
应用系统的安全：应用系统是为用户提供服务，应用系统的安全与系统设计和实现关系密切。应用系统使用应用平台提供的安全服务来保证基本安全，如通信内容安全、通信双方的认证和审计等手段。
第五步、安全产品的选型
网络安全产品主要包括防火墙、用户身份认证、网络防病系统统等。安全产品的选型工作要严格按照企业(学校)信息与网络系统安全产品的功能规范要求，利用综合的技术手段，对产品功能、性能与可用性等方面进行测试，为企业、学校选出符合功能要求的安全产品。

一个完整的设计方案，应包括以下基本内容：
1．设计总说明
对系统工程起动的背景进行简要的说明：主要包括：
(1)
技术的普及与应用
(2)
业主发展的需要（对需求分析书进行概括）
2．设计总则
在这一部分阐述整个系统设计的总体原则。主要包括：
(1)
系统设计思想
(2) 总体目标
(3)
所遵循的标准
3．技术方案设计
对所采用的技术进行详细说明，给出全面的技术方案。主要包括：
(1) 整体设计概要
(2)
设计思想与设计原则
(3) 综合布线系统设计
(4) 网络系统设计
(5) 网络应用系统平台设计
(6)
服务器系统安全策略
4．预算
对整个系统项目进行预算。主要内容包括：列出整个系统的设备、材料用量表及费用；成本分析；以综合单价法给出整个系统的预算表。
5．项目实施管理
对整个项目的实施进行管理控制的方法。主要包括：
(1)
项目实施组织构架及管理
(2) 奖惩体系
(3) 施工方案
(4) 技术措施方案
(5) 项目进度计划

⑤ 网络安全防范体系有哪些设计原则

根据防范安全攻击的安全需求、需要达到的安全目标、对应安全机制所需的安全服务等因素，参照SSE-CMM("系统安全工程能力成熟模型")和ISO17799(信息安全管理标准)等国际标准，综合考虑可实施性、可管理性、可扩展性、综合完备性、系统均衡性等方面，网络安全防范体系在整体设计过程中应遵循以下9项原则： 1．网络信息安全的木桶原则 网络信息安全的木桶原则是指对信息均衡、全面的进行保护。“木桶的最大容积取决于最短的一块木板”。网络信息系统是一个复杂的计算机系统，它本身在物理上、操作上和管理上的种种漏洞构成了系统的安全脆弱性，尤其是多用户网络系统自身的复杂性、资源共享性使单纯的技术保护防不胜防。攻击者使用的“最易渗透原则”，必然在系统中最薄弱的地方进行攻击。因此，充分、全面、完整地对系统的安全漏洞和安全威胁进行分析，评估和检测（包括模拟攻击）是设计信息安全系统的必要前提条件。安全机制和安全服务设计的首要目的是防止最常用的攻击手段，根本目的是提高整个系统的"安全最低点"的安全性能。 2．网络信息安全的整体性原则 要求在网络发生被攻击、破坏事件的情况下，必须尽可能地快速恢复网络信息中心的服务，减少损失。因此，信息安全系统应该包括安全防护机制、安全检测机制和安全恢复机制。安全防护机制是根据具体系统存在的各种安全威胁采取的相应的防护措施，避免非法攻击的进行。安全检测机制是检测系统的运行情况，及时发现和制止对系统进行的各种攻击。安全恢复机制是在安全防护机制失效的情况下，进行应急处理和尽量、及时地恢复信息，减少供给的破坏程度。 3．安全性评价与平衡原则 对任何网络，绝对安全难以达到，也不一定是必要的，所以需要建立合理的实用安全性与用户需求评价与平衡体系。安全体系设计要正确处理需求、风险与代价的关系，做到安全性与可用性相容，做到组织上可执行。评价信息是否安全，没有绝对的评判标准和衡量指标，只能决定于系统的用户需求和具体的应用环境，具体取决于系统的规模和范围，系统的性质和信息的重要程度。 4．标准化与一致性原则 系统是一个庞大的系统工程，其安全体系的设计必须遵循一系列的标准，这样才能确保各个分系统的一致性，使整个系统安全地互联互通、信息共享。 5．技术与管理相结合原则 安全体系是一个复杂的系统工程，涉及人、技术、操作等要素，单靠技术或单靠管理都不可能实现。因此，必须将各种安全技术与运行管理机制、人员思想教育与技术培训、安全规章制度建设相结合。 6．统筹规划，分步实施原则 由于政策规定、服务需求的不明朗，环境、条件、时间的变化，攻击手段的进步，安全防护不可能一步到位，可在一个比较全面的安全规划下，根据网络的实际需要，先建立基本的安全体系，保证基本的、必须的安全性。随着今后随着网络规模的扩大及应用的增加，网络应用和复杂程度的变化，网络脆弱性也会不断增加，调整或增强安全防护力度，保证整个网络最根本的安全需求。 7．等级性原则 等级性原则是指安全层次和安全级别。良好的信息安全系统必然是分为不同等级的，包括对信息保密程度分级，对用户操作权限分级，对网络安全程度分级（安全子网和安全区域），对系统实现结构的分级（应用层、网络层、链路层等），从而针对不同级别的安全对象，提供全面、可选的安全算法和安全体制，以满足网络中不同层次的各种实际需求。 8．动态发展原则 要根据网络安全的变化不断调整安全措施，适应新的网络环境，满足新的网络安全需求。 9．易操作性原则 首先，安全措施需要人为去完成，如果措施过于复杂，对人的要求过高，本身就降低了安全性。其次，措施的采用不能影响系统的正常运行。

⑥ 在部署数据中心时，需要规划以下哪些安全解决方案

1. 数据中心设计原则
依据数据中心网络安全建设和改造需求，数据中心方案设计将遵循以下原则：
1.1 网络适应云环境原则
网络的设计要在业务需求的基础上，屏蔽基础网络差异，实现网络资源的池化；根据业务自动按需分配网络资源，有效增强业务系统的灵活性、安全性，降低业务系统部署实施周期和运维成本。
1.2 高安全强度原则
安全系统应基于等保要求和实际业务需求，部署较为完备的安全防护策略，防止对核心业务系统的非法访问，保护数据的安全传输与存储，设计完善的面向全网的统一安全防护体系。同时，应充分考虑访问流量大、业务丰富、面向公众及虚拟化环境下的安全防护需求，合理设计云计算环境内安全隔离、监测和审计的方案，提出云计算环境安全解决思路。
1.3 追求架构先进，可靠性强原则
设计中所采用的网络技术架构，需要放眼长远，采用先进的网络技术，顺应当前云网络发展方向，使系统建设具有较长的生命周期，顺应业务的长远发展。同时保证网络系统的可靠性，实现关键业务的双活需求。同时，应为设备和链路提供冗余备份，有效降低故障率，缩短故障修复时间。
1.4 兼容性和开放性原则
设计中所采用的网络技术，遵守先进性、兼容性、开放性，以保证网络系统的互操作性、可维护性、可扩展性。采用标准网络协议，保证在异构网络中的系统兼容性；网络架构提供标准化接口，便于整体网络的管理对接，实现对网络资源的统一管理。
2. 云计算环境下的安全设计
随着目前大量服务区虚拟化技术的应用和云计算技术的普及，在云计算环境下的安全部署日益成为关注的重点问题，也关系到未来数据中心发展趋势。在本设计方案中，建议采用高性能网络安全设备和灵活的虚拟软件安全网关（NFV 网络功能虚拟化）产品组合来进行数据中心云安全设计。在满足多业务的安全需求时，一方面可以通过建设高性能、高可靠、虚拟化的硬件安全资源池，同时集成FW/IPS/LB等多种业务引擎，每个业务可以灵活定义其需要的安全服务类型并通过云管理员分配相应的安全资源，实现对业务流量的安全隔离和防护；另一方面，针对业务主机侧的安全问题，可以通过虚拟软件安全网关实现对主机的安全防护，每个业务可以针对自身拥有的服务器计算资源进行相应的安全防护和加固的工作。其部署示意图如下所示：
2.1 南北向流量安全防护规划
在云计算数据中心中，针对出入数据中心的流量，我们称之为“南北向流量”。针对南北向流量的安全防护，建议采用基于虚拟化技术的高性能安全网关来实现。
虚拟化技术是实现基于多业务业务隔离的重要方式。和传统厂商的虚拟化实现方式不同，H3C的安全虚拟化是一种基于容器的完全虚拟化技术；每个安全引擎通过唯一的OS内核对系统硬件资源进行管理，每个虚拟防火墙作为一个容器实例运行在同一个内核之上，多台虚拟防火墙相互独立，每个虚拟防火墙实例对外呈现为一个完整的防火墙系统，该虚拟防火墙业务功能完整、管理独立、具备精细化的资源限制能力，典型示意图如下所示：
虚拟防火墙具备多业务的支持能力
虚拟防火墙有自己独立的运行空间，各个实例之间的运行空间完全隔离，天然具备了虚拟化特性。每个实例运行的防火墙业务系统，包括管理平面、控制平面、数据平面，具备完整的业务功能。因此，从功能的角度看，虚拟化后的系统和非虚拟化的系统功能一致。这也意味着每个虚拟防火墙内部可以使能多种安全业务，诸如路由协议，NAT，状态检测，IPSEC VPN，攻击防范等都可以独立开启。
虚拟防火墙安全资源精确定义能力
通过统一的OS内核，可以细粒度的控制每个虚拟防火墙容器对的CPU、内存、存储的硬件资源的利用率，也可以管理每个VFW能使用的物理接口、VLAN等资源，有完善的虚拟化资源管理能力。通过统一的调度接口，每个容器的所能使用的资源支持动态的调整，比如，可以根据业务情况，在不中断VFW业务的情况下，在线动态增加某个VFW的内存资源。
多层次分级分角色的独立管理能力
基于分级的多角色虚拟化管理方法，可以对每个管理设备的用户都会被分配特定的级别和角色，从而确定了该用户能够执行的操作权限。一方面，通过分级管理员的定义，可以将整个安全资源划分为系统级别和虚拟防火墙级别。系统级别的管理员可以对整个防火墙的资源进行全局的配置管理，虚拟防火墙管理员只关注自身的虚拟防火墙配置管理。另一方面，通过定义多角色管理员，诸如在每个虚拟防火墙内部定义管理员、操作员、审计员等不同角色，可以精确定义每个管理员的配置管理权限，满足虚拟防火墙内部多角色分权的管理。
2.2 东西向流量安全防护规划
数据中心中虚机（VM）间的交互流量，我们称之为“东西向流量”。针对东西两流量，采用虚拟软件安全网关产品来实现安全防护。
对于普通的云计算VPC模型的业务，既可以将NFV安全业务安装在业务服务器内，也可以部署独立的安全业务网关服务器。可采用部署独立的安全业务网关服务器，此时安装了NFV的独立的服务器资源逻辑上被认为是单一管理节点，对外提供高性能的VFW业务。
考虑到在虚拟化之后服务器内部的多个VM之间可能存在流量交换，在这种情况下外部的安全资源池无法对其流量进行必要的安全检查，在这种情况下，基于SDN架构模式的虚拟化软件安全网关vFW产品应运而生，在安全功能方面，为用户提供了全面的安全防范体系和远程安全接入能力，支持攻击检测和防御、NAT、ALG、ACL、安全域策略，能够有效的保证网络的安全；采用ASPF（Application Specific Packet Filter）应用状态检测技术，可对连接状态过程和异常命令进行检测，提供多种智能分析和管理手段，支持多种日志，提供网络管理监控，协助网络管理员完成网络的安全管理；支持多种VPN业务，如L2TP VPN、GRE VPN、IPSec VPN等丰富业务功能。
vFW技术带来如下优势：
• 部署简单，无需改变网络即可对虚拟机提供保护
• 安全策略自动跟随虚拟机迁移，确保虚拟机安全性
• 新增虚拟机能够自动接受已有安全策略的保护
• 细粒度的安全策略确保虚拟机避免内外部安全威胁；
vFW解决方案能够监控和保护虚拟环境的安全，以避免虚拟化环境与外部网络遭受内外部威胁的侵害，从而为虚拟化数据中心和云计算网络带来全面的安全防护，帮助企业构建完善的数据中心和云计算网络安全解决方案。
3. 云计算环境下数据安全防护手段建议
基于以上云计算环境下的数据安全风险分析，在云计算安全的建设过程中，需要针对这些安全风险采取有针对性的措施进行防护。
3.1 用户自助服务管理平台的访问安全
用户需要登录到云服务管理平台进行自身的管理操作设置，如基础的安全防护策略设置，针对关键服务器的访问权限控制设置，用户身份认证加密协议配置，虚拟机的资源配置、管理员权限配置及日志配置的自动化等等。这些部署流程应该被迁移到自服务模型并为用户所利用。在这种情况下，云服务管理者本身需要对租户的这种自服务操作进行用户身份认证确认，用户策略的保密、不同租户之间的配置安全隔离以及用户关键安全事件的日志记录以便后续可以进行问题跟踪溯源。
3.2 服务器虚拟化的安全
在服务器虚拟化的过程中，单台的物理服务器本身可能被虚化成多个虚拟机并提供给多个不同的租户，这些虚拟机可以认为是共享的基础设施，部分组件如CPU、缓存等对于该系统的使用者而言并不是完全隔离的。此时任何一个租户的虚拟机漏洞被黑客利用将导致整个物理服务器的全部虚拟机不能正常工作，同时，针对全部虚拟机的管理平台，一旦管理软件的安全漏洞被利用将可能导致整个云计算的服务器资源被攻击从而造成云计算环境的瘫痪。针对这类型公用基础设施的安全需要部署防护。
在此背景下，不同的租户可以选择差异化的安全模型，此时需要安全资源池的设备可以通过虚拟化技术提供基于用户的专有安全服务。如针对防火墙安全业务的租户，为了将不同租户的流量在传输过程中进行安全隔离，需要在防火墙上使能虚拟防火墙技术，不同的租户流量对应到不同的虚拟防火墙实例，此时，每个租户可以在自身的虚拟防火墙实例中配置属于自己的访问控制安全策略，同时要求设备记录所有安全事件的日志，创建基于用户的安全事件分析报告，一方面可以为用户的网络安全策略调整提供技术支撑，另一方面一旦发生安全事件，可以基于这些日志进行事后的安全审计并追踪问题发生的原因。其它的安全服务类型如IPS和LB负载均衡等也需要通过虚拟化技术将流量引入到设备并进行特定的业务处理。
3.3 内部人员的安全培训和行为审计
为了保证用户的数据安全，云服务管理者必须要对用户的数据安全进行相应的SLA保证。同时必须在技术和制度两个角度对内部数据操作人员进行安全培训。一方面通过制定严格的安全制度要求内部人员恪守用户数据安全，另一方面，需要通过技术手段，将内部人员的安全操作日志、安全事件日志、修改管理日志、用户授权访问日志等进行持续的安全监控，确保安全事件发生后可以做到有迹可寻。
3.4 管理平台的安全支持
云服务管理者需要建设统一的云管理平台，实现对整个云计算基础设施资源的管理和监控，统一的云管理平台应在安全管理功能的完整性以及接口API的开放性两个方面有所考虑。前者要求管理平台需要切实承担起对全部安全资源池设备的集中设备管理、安全策略部署以及整网安全事件的监控分析和基于用户的报表展示；后者的考虑是为了适配云计算环境中可能存在的多种安全设备类型或多厂商设备，也需要在API接口的开放性和统一性上进行规范和要求，以实现对下挂安全资源池设备的配置管理和日志格式转换等需求。也只有这样才能实现设备和管理平台的无缝对接，提升云管理平台的安全管理能力。