学校计算机网络技术的选择及安全维护

　　随着经济的飞速发展和社会信息化建设的大力推进，网络平台已经成为人们进行业务拓展、经营管理和进行形象宣传的一个独特的窗口。建立计算机网络，早已不再是为了赶潮流或是博取好听的名声，而是把网络技术同管理体系、工作流程和商务运作等紧密地联系在了一起，充分利用互联网不受时空限制的信息平台，建立最直接、丰富、快捷的商务沟通平台和管理平台，从而搭建高效的经营管理机制和商务运作平台。

　　一、拓扑结构需求分析

　　学校共6个办公室处于同一个楼面。针对在技术规格上的特点，我们采用了交换机用星型的拓扑结构，这种拓扑结构的优点是：

　　1、容易实现：它所采用的传输介质一般都是采用通用的双绞线，这种传输介质相对来说比较便宜，如目前正品五类双绞线每米也仅1.5元左右，而同轴电缆最便宜的也要2.00元左右一米，光缆那更不用说了。这种拓扑结构主要应用于IEEE 802.2、IEEE 802.3标准的以太局域网中。

　　2、节点扩展、移动方便：节点扩展时只需要从集线器或交换机等集中设备中拉一条线即可，而要移动一个节点只需要把相应节点设备移到新节点即可，而不会像环型网络那样“牵其一而动全局”。

　　3、便于维护：采用星型结构，网络故障将先以层为单位被定位在不同的交换层面上，随后在被定位的层面上很快就可以找出发生故障的交换机或节点，这种方法把复杂的维护问题简单化。

　　4、采用广播信息传送方式：任何一个节点发送信息在整个网中的节点都可以收到，这在网络方面存在一定的隐患，但这在局域网中使用影响不大。

　　5、网络传输数据快：这一点可以从目前最新的1000Mbps到10G以太网接入速度可以看出。

　　二、网络结构设计

　　无论学校规模大小，学校的网络层次都应采取核心层(网络的高速交换主干)、汇聚层(提供基于策略的连接)、接入层(将工作站接入网络)三个网络层次的设计理念。使用层次清晰的网络模式，一是方便日后的升级，二是可以减少维护成本。

　　1、三层交换与VLAN结合

　　三层交换技术，也称多层交换技术或IP交换技术，是相对于二层交换技术提出的，因工作在OSI七层网络标准模型中的第三层而得名。传统的路由器也工作在第三层，它可以处理大量的跨越IP子网的数据包，但是它的转发效率比较低，而三层交换技术在网络标准模型中的第三层实现了分组的高速转发，效率大大提高。简单地说，三层交换技术就是“二层交换技术+路由转发”。它的出现，解决了二层交换技术不能处理不同IP子网之间的数据交换的缺点，又解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。

　　VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个不同的网段，从而实现虚拟工作组的技术。它不受网络用户的物理位置限制，而是根据用户需求进行网络分段。IEEE于1999年颁布了用以标准化VLAN实现方案的802.1q协议标准草案。不同VLAN之间的数据传输是通过第三层(网络层)的路由来实现的，因此，使用VLAN技术，结合数据链路层和网络层的交换设备，可搭建安全可靠的网络。

　　划分VLAN的目的：一是提高网络安全性，不同VLAN的数据不能自由交流，需要接受第三层的检验，因此，在一定程度上加强了虚网间的隔离，有效防止外部用户入侵，提高了安全性。二是隔离广播信息，划分VLAN后，广播域缩小，有利于改善网络性能，能够将广播风暴控制在一个VLAN内部，同时使网络管理趋于简单。三是增强网络应用的灵活性，VLAN是在一个有多台交换机的局域网中统一设定的，这使得用户可以不受所连交换机的限制，不论用户节点移动到局域网中哪一台交换机上，只要仍属于原来的虚网，则应用环境没有任何改变。在划分VLAN时，要考虑VLAN对于网络流量的影响，单个VLAN不宜过大。

　　2、层次化架构三层网络

　　三层网络架构采用层次化模型设计，即将复杂的网络设计分成几个层次，每个层次着重于某些特定的功能，这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。三层网络架构设计的网络有三个层次：核心层(网络的高速交换主干)、汇聚层(提供基于策略的连接)、接入层(将工作站接入网络)。

　　(1)核心层

　　核心层是网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用。核心层应该具有如下几个特性：可靠性、高效性、冗余性、容错性、可管理性、适应性、低延时性等。在核心层中，应该采用高带宽的千兆以上交换机。因为核心层是网络的枢纽中心，重要性突出。核心层设备采用双机冗余热备份是非常必要的，也可以使用负载均衡功能，来改善网络性能。

　　(2)汇聚层

　　汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”，就是在工作站接入核心层前先做汇聚，以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网(VLAN)之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。在汇聚层中，应该采用支持三层交换技术和VLAN的交换机，以达到网络隔离和分段的目的。

　　(3)接入层

　　接入层向本地网段提供工作站接入。在接入层中，减少同一网段的工作站数量，能够向工作组提供高速带宽。接入层可以选择不支持VLAN和三层交换技术的普通交换机。

　　三、内网安全设计

　　访问控制，通过密码、口令(不定期修改、定期保存密码与口令)等禁止非授权用户对服务器的访问，以及对办公自动化平台、的访问和管理、用户身份真实性的验证、内部用户访问权限设置、ARP病毒的防御、数据完整、审计记录、防病毒入侵。

　　对内部采用：

　　网络管理软件系统：使网管人员对网络中的实时数据流量情况能够清晰了解。掌握整个网络使用流量的平均标准，定位网络流量的基线，及时发现网络是否出现异常流量并控制带宽。

　　四、应用安全

　　应用安全，顾名思义就是保障应用程序使用过程和结果的安全。简言之，就是针对应用程序或工具在使用过程中可能出现计算、传输数据的泄露和失窃，通过其他安全工具或策略来消除隐患。

　　1、内部OA系统中资源共享

　　严格控制内部员工对网络共享资源的使用。在内部子网中一般不要轻易开放共享目录，否则较容易因为疏忽而在与员工间交换信息时泄漏重要信息。对有经常交换信息需求的用户，在共享时也必须加上必要的口令认证机制，即只有通过口令的认证才允许访问数据。虽然说用户名加口令的机制不是很安全，但对一般用户而言，还是起到一定的安全防护，即使有刻意破解者，只要口令设得复杂些，也得花费相当长的时间。

　　2、信息存储

　　对有涉及学校秘密信息的用户主机，使用者在应用过程中应该做到尽量少开放一些不常用的网络服务。对数据库服务器中的数据库必须做安全备份。通过网络备份系统，可以对数据库进行远程备份存储。

　　【作者简介】

　　李浈(1988—)，男，本科学历，单位：张家口机械工业学校，主要研究方向：计算机网络维护课程教学、学校网络的安装与维护。