防火墙在校园网中应用论文

防火墙在校园网中应用论文

1:校园网络的安全现状
2：常见的网络安全技术
3：防火墙与入侵检测在校园中的应用
你要的是开题，我就把我写的论文开题给你，只能帮到你那么多了~兄弟，要是不行的话就只有希望网络上的大大们了！
1 校园网络中的安全现状问题
1.1网络安全的概述
1.1.1网络安全的定义和评估
网络安全的定义：计算机网络安全是指网络系统中硬件、软件和各种数据的安全，有效防止各种资源不被有意或无意地破坏、被非法使用。网络安全管理的目标是保证网络中的信息安全，整个系统应能满足以下要求：(1)保证数据的完整性；（2)保证系统的保密；(3)保证数据的可获性；(4)信息的不可抵赖性；(5)信息的可信任性。
网络安全的评估：美国国防部制订了“可信计算机系统标准评估准则”（习惯称为“桔黄皮书”），将多用户计算机系统的安全级别从低到高划分为四类七级，即D1．C1．C2．B1．B2．B3．A1。
我国的计算机信息系统安全保护等级划分准则（GB 17859-1999）中规定了计算机系统安全保护能力的五个等级.第一级：用户自主保护级；第二级:系统审计保护级；第三级：安全标记保护级；第四级：结构化保护级；第五级别：访问验证保护级。

1.1.2网络安全的主要威胁
威胁数据完整性的主要因素
(1)人员因素：工作人员的粗心大意，误操作；缺乏处理突发事件和进行系统维护的经验；人员蓄意破坏、内部欺骗等。
(2)灾难因素：这包括火灾，水灾，地震，风暴，工业事故以及外来的蓄意破坏的等。
(3)逻辑问题：可能的软件错误；物理或网络问题，系统控制和逻辑问题而导致文件损坏，数据格式转换错误，系统容量达到极限时出现的意外；操作系统本身的不完善而造成的错误。用户不恰当的操作请求而导致错误等。
(4)硬件故障：常见的磁盘故障；I/O控制器故障、电源故障、受射线、腐蚀或磁场影响而引起的硬件设备故障。
(5)网络故障：网卡或驱动程序问题；交换器堵塞；网络设备和线路引起的网络链接问题；辐射引起的不稳定问题。
威胁数据保密性的主要因素
(1)直接威胁：如偷窃，通过伪装使系统出现身份鉴别错误等。
(2)线缆连接：通过线路或电磁辐射进行网络接入，借助一些恶意工具软件窃听、登陆专用网络、冒名顶替。
(3)身份鉴别：口令窃取或破解，非法登录。
(4)编程：通过编写恶意程学进行数据破坏。如网络病毒，代码炸弹，木马等。
(5)系统漏洞：操作系统 提供的服务不受安全系统控制，造成不安全服务；在更改配置时，没有同时对安全配置做相应的调整；CPU和防火墙中可能存在由于系统设备、测试等原因留下的后门。
1.2高校校园网络的安全现状
1.2.1操作系统的安全问题
操作系统作为底层系统软件，负责为应用程序提供运行环境和访问硬件的接口，它的安全性是信息安全的基础。现在操作系统面临的威胁与攻击多种多样，安全操作系统已经不再局限于仅提供安全的存取控制机制，还要提供安全的网络平台、安全的信息处理平台和安全的进程通信支持。
目前，被广泛使用的网络操作系统主要是UNIX、WINDOWS和Linux等，这些操作系统都存在各种各样的安全问题，许多新型计算机病毒都是利用操作系统有漏洞进行传染。如不对操作系统进行及时更新，弥补各种漏洞，计算机即使安装了防毒软件也会反复感染。
1.2.2病毒的破坏
计算机病毒是一个程序，一段可执行码。就像生物病毒一样，计算机病毒有独特的复制能力。计算机病毒可以很快地蔓延，又常常难以根除。它们能把自身附着在各种类型的文件上。当文件被复制或从一个用户传送到另一个用户时，它们就随同文件一起蔓延开来。计算机病毒影响计算机系统的正常运行、破坏系统软件和文件系统、破坏网络资源、使网络效率急剧下降、甚至造成计算机和网络系统的瘫痪，是影响高校校园网络安全的主要因素。
特洛伊木马程序技术是黑客常用的攻击手段。它通过在你的电脑系统隐藏一个会在Windows启动时运行的程序，采用服务器／客户机的运行方式，从而达到在上网时控制你电脑的目的。
特洛伊木马是夹带在执行正常功能的程序中的一段额外操作代码。因为在特洛伊木马中存在这些用户不知道的额外操作代码，因此含有特洛伊木马的程序在执行时，表面上是执行正常的程序，而实际上是在执行用户不希望的程序。特洛伊木马程序包括两个部分，即实现攻击者目的的指令和在网络中传播的指令。特洛伊木马具有很强的生命力，在网络中当人们执行一个含有特洛伊木马的程序时，它能把自己插入一些未被感染的程序中，从而使它们受到感染。此类攻击对计算机的危害极大，通过特洛伊木马，网络攻击者可以读写未经授权的文件，甚至可以获得对被攻击的计算机的控制权。
防止在正常程序中隐藏特洛伊木马的主要方法是人们在生成文件时，对每一个文件进行数字签名，而在运行文件时通过对数字签名的检查来判断文件是否被修改，从而确定文件中是否含有特洛伊木马。避免下载可疑程序并拒绝执行，运用网络扫描软件定期监视内部主机上的监听TCP服务。
特洛伊木马的种类很多，当用户运行了特洛伊木马程序后，攻击者便可通过IP地址对该计算机实现网络和系统控制功能；可获取包括网址口令、拨号上网口令、用户口令、磁盘、CPU、软件版本等详细的系统信息；可以删除、复制、查看文件；可运行机内的任何一个程序；可捕获屏幕信息；可上传各种文件；可以查阅、创建、删除和修改注册表；甚至可以重启或锁死计算机。
电子邮件炸弹是最古老的匿名攻击之一，通过设置一台机器不断的大量的向同一地址发送电子邮件，攻击者能够耗尽接受者网络的带宽，占据邮箱的空间，使用户的存储空间消耗殆尽，从而阻止用户对正常邮件的接收，防碍计算机的正常工作。此种攻击经常出现在网络黑客通过计算机网络对某一目标的报复活动中。
防止邮件炸弹的方法主要有通过配置路由器，有选择地接收电子邮件，对邮件地址进行配置，自动删除来自同一主机的过量或重复的消息，也可使自己的SMTP连接只能达成指定的服务器，从而免受外界邮件的侵袭。
电子邮件炸弹（E-Mail Bomb），是黑客攻击网络的常用手段。它的实质是向被攻击的邮箱发送大量的垃圾邮件，当超出邮箱的容量时，就会令邮箱瘫痪；另外，当同时攻击某个网络的多个邮箱时，将占用大量的系统资源，会导致网络的阻塞甚至是崩溃。
1.2.3黑客的攻击
在《中华人民共和国公共安全行业标准》中，黑客的定义是：“对计算机系统进行非授权访问的人员”，这也是目前大多数人对黑客的理解。大多数黑客不会自己分析操作系统或应用软件的源代码、找出漏洞、编写工具，他们只是能够灵活运用手中掌握的十分丰富的现成工具。黑客入侵的常用手法有：端口监听、端口扫描、口令入侵、JAVA炸弹等。
黑客的攻击手段一不断的更新，几乎每天都有不同系统安全问题出现。然而安全工具的更新速度太慢，绝大多数情况需要人为的参与才能发现以前未知的安全问题，这就使得它们对新出现在的安全问题总是反应太慢。当安全工具刚发现并努力更正某方面的安全问题时，其他的安全问题又出现了。因此，黑客总是可以使用先进的、安全工具不知道的手段进行攻击。
1.2.4内部网络存在的问题
为管理和计费的方便，一般来说，学校为每个上网的老师和学生分配一个账号，并根据其应用范围，分配相应的权限。某些人员为了访问不属于自己应该访问的内容或将上网的费用转嫁给他人，用不正常的手段窃取别人的口令，造成了费用管理的混乱。
在高校中，有人为了报复而销毁或篡改人事档案记录；有人改变程序设置，引起系统混乱；有人越权处理公务，为了个人私利窃取机密数据；一些学生通过非正常的手段获取习题的答案或在考前获得考试内容，使正常的教学练习失去意义。这些安全隐患都严重地破坏了学校的管理秩序。
在校园网接入Internet后，师生都可以通过校园网络在自己的电脑上进入Internet。目前Internet上各种信息良莠不齐，有关色情、暴力、邪教内容的网站泛滥。这些有毒的信息违反了人类的道德标准和有关法律法规，对世界观和人生观正在形成的学生来说，危害非常大。
设备破坏主要是指对网络硬件设备的破坏。校园网络涉及的设备分布在整个校园内，管理起来非常困难，任何安置在不能上锁的地方的设施，都有可能被人有意或无意地损坏，这样会造成校园网络全部或部分瘫痪的严重后果。
为。
由于财务等敏感服务器上存有大量重要数据库和文件，因担心安全性问题，不得不与校园网络物理隔离，使得应用软件不能发挥真正的作用。
校园网是一个比较特殊的网络环境。随着校园网络规模的扩大，目前，大多数高校基本实现了教学科研办公上网，学生宿舍、教师家庭上网。由于上网地点的扩大，使得网络监管更是难上加难。由于高校部分学生对网络知识很感兴趣，而且具有相当高的专业知识水平，有的研究生甚至研究方向就是网络安全，攻击校园网就成了他们表现才华，实践自己所学知识的首选。其次，许多教师和学生的计算机网络安全意识薄弱、安全知识缺乏。学校的规章制度还不够完善，还不能够有效的规范和约束学生、教工的上网行为。
1.2.5网络攻击的常用手段
端口攻击
如果是基于Windows 95/NT的操作系统，而且没有安装过Patch，那么就极易受到攻击，这个漏洞是由OOB引起的，OOB是Out Of Band的缩写，是TCP/IP的一种传输模式。攻击的原理是以OOB方式通过TCP/IP端口139向对端的Windows 95/NT传送0byte的数据包，这种攻击会使计算机处于瘫痪状态，无法再工作。在windows98 OSR2版本和WindowsNT 4.0 Service Pack5中微软公司已更正了该错误。
我们常用的端口是：21（FTP）、23（Telnet）、25（Mail）、70（Gopher）、80（Http），针对端口最快速的攻击方法是基于Telnet协议。Telnet可以快速判断某特定端口是否打开以及服务器是否运行；还有黑客利用Telnet来进行服务器拒绝式攻击，例如，向WindowsNT Web服务器的所有端口发送垃圾数据会导致目标处理器资源消耗高达100%，向其他端口发送Telnet请求也可能导致主机挂起或崩溃，尤其是向端口135发送Telnet连接请求时。防范的方法，如果不是非常必要，关闭Telnet端口。
1.3网络的开放性带来的安全问题
Internet的开放性以及其他方面因素导致了网络环境下的计算机系统存在很多安全问题。为了解决这些安全问题，各种安全机制、策略和工具被研究和应用。然而，即使在使用了现有的安全工具和机制的情况下，网络的安全仍然存在很大隐患，这些安全隐患主要可以归结为以下几点：
(1) 每一种安全机制都有一定的应用范围和应用环境。防火墙是一种有效的安全工具，它可以隐蔽内部网络结构，限制外部网络到内部网络的访问。但是对于内部网络之间的访问，防火墙往往是无能为力的。因此，对于内部网络到内部网络之间的入侵行为和内外勾结的入侵行为，防火墙是很难发觉和防范的。
(2)安全工具的使用受到人为因素的影响。一个安全工具能不能实现期望的效果，在很大程度上取决于使用者，包括系统管理者和普通用户，不正当的设置就会产生不安全因素。例如，NT在进行合理的设置后可以达到C2级的安全性，但很少有人能够对NT本身的安全策略进行合理的设置。虽然在这方面，可以通过静态扫描工具来检测系统是否进行了合理的设置，但是这些扫描工具基本上也只是基于一种缺省的系统安全策略进行比较，针对具体的应用环境和专门的应用需求就很难判断设置的正确性。
(3)系统的后门是传统安全工具难于考虑到的地方。防火墙很难考虑到这类安全问题，多数情况下，这类入侵行为可以堂而皇之经过防火墙而很难被察觉；比如说，众所周知的ASP源码问题，这个问题在IIS服务器4.0以前一直存在，它是IIS服务的设计者留下的一个后门，任何人都可以使用浏览器从网络上方便地调出ASP程序的源码，从而可以收集系统信息，进而对系统进行攻击。对于这类入侵行为，防火墙是无法发觉的，因为对于防火墙来说，该入侵行为的访问过程和正常的WEB访问是相似的，唯一区别是入侵访问在请求链接中多加了一个后缀。
(4)只要有程序，就可能存在BUG。甚至连安全工具本身也可能存在安全的漏洞。几乎每天都有新的BUG被发现和公布出来，程序设计者在修改已知的BUG的同时又可能使它产生了新的BUG。系统的BUG经常被黑客利用，而且这种攻击通常不会产生日志，几乎无据可查。比如说现在很多程序都存在内存溢出的BUG，现有的安全工具对于利用这些BUG的攻击几乎无法防范。

关于校园网网络安全的论文

高校校园网网络安全问题分析与对策 【摘要】随着互联网的高速发展和教育信息化进程的不断深入,校园网在高校教学、科研和管理中的作用越来越重要,同时高校校园网络安全问题也日益突出。如何提高校园网的安全性已是迫切需要解决的问题。文章从高校校园网的特点出发,分析了目前高校校园网普遍存在的安全问题,并提出了加强高校校园网安全管理的对策。
　　【关键词】校园网 安全问题 分析 对策
　　
　　高校是计算机网络诞生的摇篮,也是最早应用网络技术的地方。校园网是当代高校重要基础设施之一,是促进学校提升教学质量、提高管理效率和加强对外交流合作的重要平台,校园网的安全状况直接影响着学校的各项工作。在校园网建设初期,网络安全问题可能还不突出,但随着应用的不断深入和用户的不断增加,高校校园网上的数据信息急剧增长,各种各样的安全问题层出不穷。“校园网既是大量攻击的发源地,也是攻击者最容易攻破的目标”[1],校园网络安全已经引起了各高校的高度重视。本文对高校校园网的安全问题进行了分析,并探讨了加强高校校园网安全管理的对策。
　　
　　1 高校校园网安全问题分析
　　1.1 高校校园网的特点
　　与其它局域网相比,高校校园网自身的特点导致网络安全问题严重、安全管理复杂。其特点可以概括为两个方面:
　　(1)用户群体的特点。高校校园网用户群体以高校学生为主。一方面,用户数量大、网络水平较高。随着高校的扩招,现在各高校的在校学生规模越来越大,校园网用户少则几千,多则几万,而且往往比较集中。高校学习以自主性学习为主,决定了高校学生可供自主支配的时间宽裕。通过学习,高校学生普遍掌握了一定的计算机基础知识和网络知识,其计算机水平比普通商业用户要高,而且他们对网络新技术充满好奇,勇于尝试,通常是最活跃的网络用户。另一方面,用户网络安全意识、版权意识普遍较为淡薄。高校学生往往对网络安全问题的严重后果认识不足、理解不深,部分学生甚至还把校园网当成自己的“练兵场”,在校园网上尝试各种攻击技术。另外,由于资金不足和缺乏版权意识等原因,导致高校学生在校园网上大量使用盗版软件和盗版资源。攻击技术的尝试和盗版软件的传播既占用了大量的网络带宽,又给网络安全带来了极大的隐患。
　　(2)校园网建设和管理的特点。一方面,校园网建设需要投入大量的经费,少则几百万,多则几千万,而高校的经费普遍是比较紧张的,有限的投入往往用于扩展网络规模、增加网络应用这些师生都能看到成果的方面,而往往忽视或轻视师生不容易看到成果的网络安全方面。由于投入少,缺少必要的网络安全管理设备和软件,致使管理和维护出现困难。另一方面,各高校为了学校的教学、科研、管理以及学生学习生活的需要,目前基本上都建立了千兆主干、百兆桌面,甚至万兆主干、千兆桌面的校园网,高带宽的校园网给校园网用户带来了方便,但同时也大大增加了网络完全管理的难度。
　　1.2 当前高校校园网面临的主要网络安全问题和威胁
　　(1)安全漏洞。校园网内普遍存在用户操作系统漏洞和应用软件安全漏洞,这些漏洞影响用户系统的正常使用和网络的正常运行,对网络安全构成严重的威胁,一旦被黑客或病毒利用,甚至有可能导致灾难性的后果。
　　(2)病毒和攻击。网络病毒发病和传播速度极快,而许多校园网用户由于各种各样的原因,没有安装杀毒软件或不能及时更新杀毒软件病毒库,造成网络病毒泛滥,不仅严重地危害到了用户计算机安全,而且极大的消耗了网络资源,造成网络拥塞,给每一个用户都带来极大的不便。同时外来的攻击和内部用户的攻击越来越多、危害越来越大,已经严重影响到了校园网的正常使用。
　　(3)滥用网络资源。在校园网内,用户滥用网络资源的情况严重,有私自开设代理服务器,非法获取网络服务的,也有校园网用户非法下载或上载的,甚至有的用户每天都不断网,其流量每天都达到几十个G,占用了大量的网络带宽,影响了校园网的其它应用。
　　(4)不良信息的传播。不良信息的传播对正在形成世界观和人生观的大学生而言,危害是非常大的。网络上的信息良莠不齐,其中有违反人类道德标准或法律法规的,如果不对这些信息加以过滤和处理,学生就会有在校园网内浏览淫秽、赌博、暴力等不健康网页的机会。要确保高校学生健康成长、积极向上,就必须采取措施对校园网络信息进行过滤和处理,使他们尽可能少地接触网络上的不良信息。
　　(5)垃圾邮件。垃圾邮件对校园网的破坏性很大,它占用网络带宽,造成邮件服务器拥塞,进而降低整个网络的运行效率,同时也是网络病毒、攻击和不良信息传播的重要途径之一。现在虽然很多高校都建立了电子邮件服务器为校园网用户提供邮件服务,但由于缺乏邮件过滤软件以及缺少限制邮件转发的相关管理制度,使邮件服务器成为了垃圾邮件的攻击对象和中转站,大大增大了校园网的网络流量,浪费了大量的校园网带宽,造成校园网用户收发邮件速度慢,甚至导致邮件服务器崩溃。
　　(6)恶意破坏。恶意破坏主要是指对网络设备和网络系统的破坏。设备破坏是指对网络硬件设备的破坏。现在各高校校园网的设备数量多、类型杂、分布比较分散,管理起来非常困难,个别用户可能出于某些目的,会有意或无意地将它们损坏。系统破坏是指利用黑客技术对校园网络各系统进行破坏,如:修改或删除网络设备的配置文件、篡改学校主页等等。而这两个方面的破坏均会影响校园网的安全运行,造成校园网络全部或部分瘫痪,甚至造成网络安全事故。
　　
　　2 加强高校校园网安全管理的对策
　　高校校园网络安全管理是一项复杂的系统工程,要提高网络安全,必须根据实际情况,从多个方面努力。
　　2.1 加强网络安全管理制度建设
　　“三分技术、七分管理”,网络安全尤为如此。各高校要根据校园网的实际情况,制定并严格执行有效的安全管理制度。如:校园网网络安全管理制度、网络主干管理与维护制度、校园网非主干维护制度、网络安全管理岗位职责、网络运行管理制度、主页维护管理制度、校园网信息发布与管理制度、病毒防治管理制度、重要数据备份与管理制度等。此外,为更加有效控制和减少校园网络的内部隐患,各高校必须制定网络行为规范和违反该规范的具体处罚条例。
　　2.2 做好物理安全防护
　　物理安全防护是指通过采用辐射防护、屏幕口令、状态检测、报警确认、应急恢复等手段保护网络服务器等计算机系统、网络交换路由等网络设备和网络线缆等硬件实体免受自然灾害、物理损坏、电磁泄漏、操作失误以及人为干扰和搭线攻击的破坏②。如:将防火墙、核心交换机以及各种重要服务器等重要设备尽量放在核心机房进行集中管理;将光纤等通信线路实行深埋、穿线或架空,防止无意损坏;将核心设备、主干设备以及接入交换机等设备落实到人,进行严格管理。物理安全防护是确保校园网络系统正常工作、免受干扰破坏的最基本手段。
　　2.3 加强对用户的教育和培训
　　通过网络安全教育使用户对校园网络所面临的各类威胁有较为系统、全面的认识,明确这些威胁对他们的危害,增强他们的网络安全意识,让所有校园网用户都来关心、关注网络安全。通过对校园网用户的培训,使他们能尽量保证自己使用的计算机安全,能处理一些简单的安全问题,从而减少网络安全事故的发生。遇到网络安全问题时,能做好记录并及时向有关部门报告。
　　2.4 提高网络管理人员技术水平高水平的网络管理人员能够根据校园网的实际安全状况,通过对校园网的重要资源设置使用权限与口令、通过对相应网络安全设备尤其是核心设备进行系统配置以有效地保证校园网系统的安全。因此要保证校园网的安全运行,就需要培养一支具有较高安全管理意识的网络管理员队伍,提高他们维护网络安全的警惕性和应对各种攻击的能力。各高校要从两个方面着手:一是要加强对现有网络管理技术人员的培训,提高他们应对网络安全问题的能力和水平;二是要引进高水平的网络安全管理技术人员,提升网络管理技术人员整体技术水平。
　　2.5 规范出口、入口管理
　　为适应管理和工作的需要,现在高校校园网都有多个网络出口(如:教育网、电信网等),要实施校园网的整体安全策略,首先就要对多出口进行统一管理,以解决校园网多出口带来的安全问题,使校园网络安全体系能够得以实施,为校园网的安全提供最基础的保障,如:不同出口间的隔离,封锁病毒端口,阻止入侵者的攻击,应用ACL拒绝IP地址欺骗等。
　　2.6 配备网络安全设备或系统
　　为减少来自校园网内外的攻击和破坏,需要在校园网中配置必要的网络安全设备,如网络入侵保护系统、主页防篡改系统、防火墙、网络防病毒系统、漏洞扫描系统、内容过虑系统、补丁升级系统、服务器的安全监测系统等等。通过配置网络安全设备,能够实现对校园网络的控制和监管,能够阻断大量的非法访问,能够过滤来自网络的不健康数据信息,能够帮助网络管理员在发生网络故障时迅速定位。充分利用好这些网络安全设备可以大大提高校园网的安全级别。
　　2.7 建立全校统一的身份认证系统
　　身份认证系统是整个校园网络安全体系的基础,是校园网上信息安全的第一道屏障,是保证校园网内各应用系统安全运行的依靠。各高校要建立基于校园网络的全校统一身份认证系统,对校园网用户上网进行身份认证。这样不仅可以阻止非法用户的上网行为,而且也能统一监控合法户上网的行为。
　　2.8 建立更安全的电子邮件系统
　　目前有些优秀的电子邮件安全系统具有强大的高准确率和低误报率,独特的策略模块可以帮助用户轻松地实现邮件系统的管理与维护,有的电子邮件系统判别垃圾邮件的准确率接近百分之百。各高校要多方分析、比较,选择优秀的电子邮件安全系统保证校园网的邮件系统安全,以改变邮件系统存在垃圾邮件、邮件病毒、邮件泄密等安全隐患的现状。
　　2.9 做好备份和应急处理
　　对校园网来说,一套完整的备份和恢复方案是迫切需要的。备份既指对校园网重要数据的备份,也指核心设备和线路的备份[3]。对网页服务器,要配置网页防篡改系统,以防止网页被更改;对校园网中的核心设备的系统配置要进行备份,以便设备出故障时能及时恢复;对校园网中的核心线路要留有冗余,以便线路出故障时能立即启用冗余线路以保证校园网络主干的运行。应急响应是校园网整体安全的重要组成部分,各高校的校园网络管理部门要制定网络安全的有关应急处理措施和制度,以保证在出现网络安全问题时要及时按照应急处理措施处理以减少损失。
　　
　　3 结束语
　　校园网的安全管理是一项复杂的系统工程,没有一劳永逸的安全措施。各高校要在校园网的建设和管理过程中及时分析校园网中的安全问题,并研究方法,制订措施,确保校园网正常、高效、安全地运行,为学校的教学、管理和科研服好务。
　　
　　参考文献
　　[1] 沙桂兰.浅谈校园网络安全控制策略[M],电脑知识与技术.2007,3.
　　[2] 高冰.网络安全措施探讨[M],东北财经大学学报.2003,4.
　　[3] 林涛.网络安全与管理[M].北京:电子工业出版社.2005.
　　[4] 中国教育在线.

因特网防火墙技术，不少于一千字，论文

　随着internet的迅猛发展，安全性已经成为网络互联技术中最关键的问题。本文——计算机与信息技术论文Internet防火墙技术综述，全面介绍了internet防火墙技术与产品的发展历程；详细剖析了第四代防火墙的功能特色、关键技术、实现方法及抗攻击能力；同时简要描述了internet防火墙技术的发展趋势。

关键词：internet 网路安全 防火墙 过滤 地址转换

1． 引言

　　防火墙技术是建立在现代通信网络技术和信息安全技术基础上的应用性安全技术，越来越多地应用于专用网络与公用网络的互连环境之中，尤以internet网络为最甚。internet的迅猛发展，使得防火墙产品在短短的几年内异军突起，很快形成了一个产业：1995年，刚刚面市的防火墙技术产品市场量还不到1万套；到1996年底，就猛增到10万套；据国际权威商业调查机构的预测，防火墙市场将以173%的复合增长率增长，今年底将达到150万套，市场营业额将从1995年的�1.6�亿美元上升到今年的9.8亿美元。�

　　为了更加全面地了解internet防火墙及其发展过程，特别是第四代防火墙的技术特色，我们非常有必要从产品和技术角度对防火墙技术的发展演变做一个详细的考察。�

2. internet防火墙技术简介�

　　防火墙原是指建筑物大厦用来防止火灾蔓延的隔断墙。从理论上讲，internet防火墙服务也属于类似的用来防止外界侵入的。它可以防
止internet上的各种危险(病毒、资源盗用等)传播到你的网络内部。而事实上，防火墙并不像现实生活中的防火墙，它有点像古代守护城池用的护城河，服务于以下多个目的：�
　　1)限定人们从一个特定的控制点进入；�
　　2)限定人们从一个特定的点离开；�
　　3)防止侵入者接近你的其他防御设施；�
　　4)有效地阻止破坏者对你的计算机系统进行破坏。�
　　在现实生活中，internet防火墙常常被安装在受保护的内部网络上并接入internet。

　　所有来自internet的传输信息或你发出的信息都必须经过防火墙。这样，防火墙就起到了保护诸如电子邮件、文件传输、远程登录、在特定的系统间进行信息交换等安全的作用。从逻辑上讲，防火墙是起分隔、限制、分析的作用，这一点同样可以从图1中体会出来。那么，防火墙究竟是什么呢?实际上，防火墙是加强internet(内部网)之间安全防御的一个或一组系统，它由一组硬件设备(包括路由器、服务器)及相应软件构成。3. 防火墙技术与产品发展的回顾�

　　防火墙是网络安全策略的有机组成部分，它通过控制和监测网络之间的信息交换和访问行为来实现对网络安全的有效管理。从总体上看，防火墙应该具有以下五大基本功能：�
　　●过滤进、出网络的数据；�
　　●管理进、出网络的访问行为；�
　　●封堵某些禁止行为；�
　　●记录通过防火墙的信息内容和活动；�
　　●对网络攻击进行检测和告警。�

　　为实现以上功能，在防火墙产品的开发中，人们广泛地应用了网络拓扑、计算机操作系统、路由、加密、访问控制、安全审计等成熟或先进的技术和手段。纵观防火墙近年来的发展，可以将其划分为如下四个阶段(即四代)。�

　　3.1 基于路由器的防火墙�

　　由于多数路由器本身就包含有分组过滤功能，故网络访问控制可能通过路控制来实现，从而使具有分组过滤功能的路由器成为第一代防火墙产品。第一代防火墙产品的特点是：�
　　1)利用路由器本身对分组的解析，以访问控制表(access list)方式实现对分组的过滤；�
　　2)过滤判断的依据可以是：地址、端口号、ip旗标及其他网络特征；�
　　3)只有分组过滤的功能，且防火墙与路由器是一体的。这样，对安全要求低的网络可以采用路由器附带防火墙功能的方法，而对安全性要求高的网络则需要单独利用一台路由器作为防火墙。�

　　第一代防火墙产品的不足之处十分明显，具体表现为：�

　　●路由协议十分灵活，本身具有安全漏洞，外部网络要探寻内部网络十分容易。例如，在使用Ftp协议时，外部服务器容易从20号端口上与内部网相连，即使在路由器上设置了过滤规则，内部网络的20号端口仍可以由外部探寻。�
　　●路由器上分组过滤规则的设置和配置存在安全隐患。对路由器中过滤规则的设置和配置十分复杂，它涉及到规则的逻辑一致性。作用端口的有效性和规则集的正确性，一般的网络系统管理员难于胜任，加之一旦出现新的协议，管理员就得加上更多的规则去限制，这往往会带来很多错误。�
　　●路由器防火墙的最大隐患是：攻击者可以“假冒”地址。由于信息在网络上是以明文方式传送的，黑客(hacker)可以在网络上伪造假的路由信息欺骗防火墙。�
　　●路由器防火墙的本质缺陷是：由于路由器的主要功能是为网络访问提供动态的、灵活的路由，而防火墙则要对访问行为实施静态的、固态的控制，这是一对难以调和的矛盾，防火墙的规则设置会大大降低路由器的性能。
�
　　可以说基于路由器的防火墙技术只是网络安全的一种应急措施，用这种权宜之计去对付黑客的攻击是十分危险的。

　　3.2 用户化的防火墙工具套�

　　为了弥补路由器防火墙的不足，很多大型用户纷纷要求以专门开发的防火墙系统来保护自己的网络，从而推动了用户防火墙工具套的出现。�
　　作为第二代防火墙产品，用户化的防火墙工具套具有以下特征：�
　　1)将过滤功能从路由器中独立出来，并加上审计和告警功能；�
　　2)针对用户需求，提供模块化的软件包；�
　　3)软件可以通过网络发送，用户可以自己动手构造防火墙；�
　　4)与第一代防火墙相比，安全性提高了，价格也降低了。�

　　由于是纯软件产品，第二代防火墙产品无论在实现上还是在维护上都对系统管理员提出了相当复杂的要求，并带来以下问题：�
　　配置和维护过程复杂、费时；�
　　对用户的技术要求高；�
　　全软件实现，使用中出现差错的情况很多。�

　　3.3 建立在通用操作系统上的防火墙�

　　基于软件的防火墙在销售、使用和维护上的问题迫使防火墙开发商很快推出了建立在通用操作系统上的商用防火墙产品。近年来市场上广泛使用的就是这一代产品，它们具有如下一些特点：�
　　1)是批量上市的专用防火墙产品；�
　　2)包括分组过滤或者借用路由器的分组过滤功能；�
　　3)装有专用的代理系统，监控所有协议的数据和指令；�
　　4)保护用户编程空间和用户可配置内核参数的设置；
　　5)安全性和速度大大提高。�

　　第三代防火墙有以纯软件实现的，也有以硬件方式实现的，它们已经得到了广大用户的认同。但随着安全需求的变化和使用时间的推延，仍表现出不少问题，比如：�
　　1)作为基础的操作系统及其内核往往不为防火墙管理者所知，由于源码的保密，其安全性无从保证；�
　　2)由于大多数防火墙厂商并非通用操作系统的厂商，通用操作系统厂商不会对操作系统的安全性负责；�
　　3)从本质上看，第三代防火墙既要防止来自外部网络的攻击，还要防止来自操作系统厂商的攻击；�
　　4)在功能上包括了分组过滤、应用网关、电路级网关且具有加密鉴别功能；�
　　5)透明性好，易于使用。�

4. 第四代防火墙的主要技术及功能�

　　第四代防火墙产品将网关与安全系统合二为一，具有以下技术功能。�

　　4.1 双端口或三端口的结构�

　　新一代防火墙产品具有两个或三个独立的网卡，内外两个网卡可不做ip转化而串接于内部与外部之间，另一个网卡可专用于对服务器的安全保护。
�

　　4.2 透明的访问方式�

　　以前的防火墙在访问方式上要么要求用户做系统登录，要么需通过socks等库路径修改客户机的应用。第四代防火墙利用了透明的代理系统技术，从而降低了系统登录固有的安全风险和出错概率。�

　　4.3 灵活的代理系统�

　　代理系统是一种将信息从防火墙的一侧传送到另一侧的软件模块，第四代防火墙采用了两种代理机制：一种用于代理从内部网络到外部网络的连接；另一种用于代理从外部网络到内部网络的连接。前者采用网络地址转接(nit)技术来解决，后者采用非保密的用户定制代理或保密的代理系统技术来解决。�

　　4.4 多级过滤技术�

　　为保证系统的安全性和防护水平，第四代防火墙采用了三级过滤措施，并辅以鉴别手段。在分组过滤一级，能过滤掉所有的源路由分组和假冒ip地址；在应用级网关一级，能利用Ftp、smtp等各种网关，控制和监测internet提供的所有通用服务；在电路网关一级，实现内部主机与外部站点的透明连接，并对服务的通行实行严格控制。�

　　4.5 网络地址转换技术�

　　第四代防火墙利用nat技术能透明地对所有内部地址做转换，使得外部网络无法了解内部网络的内部结构，同时允许内部网络使用自己编的ip源地址和专用网络，防火墙能详尽记录每一个主机的通信，确保每个分组送往正确的地址。�

　　4.6 internet网关技术�

　　由于是直接串联在网络之中，第四代防火墙必须支持用户在internet互联的所有服务，同时还要防止与internet服务有关的安全漏洞，故它要能够以多种安全的应用服务器(包括ftp、finger、mail、ident、news、www等)来实现网关功能。为确保服务器的安全性，对所有的文件和命令均要利用“改变根系统调用(chroot)”做物理上的隔离。�

　　在域名服务方面，第四代防火墙采用两种独立的域名服务器：一种是内部dns服务器，主要处理内部网络和dns信息；另一种是外部dns服务器，专门用于处理机构内部向internet提供的部分dns信息。　在匿名ftp方面，服务器只提供对有限的受保护的部分目录的只读访问。在www服务器中，只支持静态的网页，而不允许图形或cgi代码等在防火墙内运行。在finger服务器中，对外部访问，防火墙只提可由内部用户配置的基本的文本信息，而不提供任何与攻击有关的系统信息。smtp与pop邮件服务器要对所有进、出防火墙的邮件做处理，并利用邮件映射与标头剥除的方法隐除内部的邮件环境。ident服务器对用户连接的识别做专门处理，网络新闻服务则为接收来自isp的新闻开设了专门的磁盘空间。

　　4.7 安全服务器网络(ssn)�

　　为了适应越来越多的用户向internet上提供服务时对服务器的需要，第四代防火墙采用分别保护的策略对用户上网的对外服务器实施保护，它利用一张网卡将对外服务器作为一个独立网络处理，对外服务器既是内部网络的一部分，又与内部网关完全隔离，这就是安全服务器网络(ssn)技术。而对ssn上的主机既可单独管理，也可设置成通过Ftp、tnlnet等方式从内部网上管理。�

　　ssn方法提供的安全性要比传统的“隔离区(dmz)”方法好得多，因为ssn与外部网之间有防火墙保护，ssn与风部网之间也有防火墙的保护，而dmz只是一种在内、外部网络网关之间存在的一种防火墙方式。换言之，一旦ssn受破坏，内部网络仍会处于防火墙的保护之下，而一旦dmz受到破坏，内部网络便暴露于攻击之下。�

　　4.8 用户鉴别与加密�

　　为了减低防火墙产品在tnlnet、ftp等服务和远程管理上的安全风险，鉴别功能必不可少。第四代防火墙采用一次性使用的口令系统来作为用户的鉴别手段，并实现了对邮件的加密。�

　　4.9 用户定制服务�

　　为了满足特定用户的特定需求，第四代防火墙在提供众多服务的同时，还为用户定制提供支持，这类选项有：通用tcp、出站udp、ftp、smtp等，如果某一用户需要建立一个数据库的代理，便可以利用这些支持，方便设置。�

　　4.10 审计和告警�

　　第四代防火墙产品采用的审计和告警功能十分健全，日志文件包括：一般信息、内核信息、核心信息、接收邮件、邮件路径、发送邮件、已收消息、已发消息、连接需求、已鉴别的访问、告警条件、管理日志、进站代理、ftp代理、出站代理、邮件服务器、名服务器等。告警功能会守住每一个tcp或udp探寻，并能以发出邮件、声响等多种方式报警。�

　　此外，第四代防火墙还在网络诊断、数据备份保全等方面具有特色。�

5． 第四代防火墙技术的实现方法

　　在第四代防火墙产品的设计与开发中，安全内核、代理系统、多级过滤、安全服务器、鉴别与加密是关键所在。�

　　5.1 安全内核的实现�

　　第四代防火墙是建立在安全操作系统之上的，安全操作系统来自对专用操作系统的安全加固和改造，从现在的诸多产品看，对安全操作系统内核的固化与改造主要从以下几个方面进行：�
　　1)取消危险的系统调用；�
　　2)限制命令的执行权限；�
　　3)取消ip的转发功能；�
　　4)检查每个分组的接口；�
　　5)采用随机连接序号；�
　　6)驻留分组过滤模块；�
　　7)取消动态路由功能；�
　　8)采用多个安全内核。�
　　5.2 代理系统的建立�

　　防火墙不允许任何信息直接穿过它，对所有的内外连接均要通过代理系统来实现，为保证整个防火墙的安全，所有的代理都应该采用改变根目录方式存在一个相对独立的区域以安全隔离。�

　　在所有的连接通过防火墙前，所有的代理要检查已定义的访问规则，这些规则控制代理的服务根据以下内容处理分组：�
　　1)源地址；�
　　2)目的地址；�
　　3)时间；�
　　4)同类服务器的最大数量。�

　　所有外部网络到防火墙内部或ssn的连接由进站代理处理，进站代理要保证内部主机能够了解外部主机的所有信息，而外部主机只能看到防火墙之外或ssn的地址。�

　　所有从内部网络ssn通过防火墙与外部网络建立的连接由出站代理处理，出站代理必须确保完全由它代表内部网络与外部地址相连，防止内部网址与外部网址的直接连接，同时还要处理内部网络ssn的连接。�

　　5.3 分组过滤器的设计�

　　作为防火墙的核心部件之一，过滤器的设计要尽量做到减少对防火墙的访问，过滤器在调用时将被下载到内核中执行，服务终止时，过滤规则会从内核中消除，所有的分组过滤功能都在内核中ip堆栈的深层运行，极为安全。分组过滤器包括以下参数。�
　　1)进站接口；�
　　2)出站接口；�
　　3)允许的连接；�
　　4)源端口范围；�
　　5)源地址；�
　　6)目的端口的范围等。�

　　对每一种参数的处理都充分体现设计原则和安全政策。�

　　5.4 安全服务器的设计�

　　安全服务器的设计有两个要点：第一，所有ssn的流量都要隔离处理，即从内部网和外部网而来的路由信息流在机制上是分离的；第二，ssn的作用类似于两个网络，它看上去像是内部网，因为它对外透明，同时又像是外部网络，因为它从内部网络对外访问的方式十分有限。�

　　ssn上的每一个服务器都隐蔽于internet，ssn提供的服务对外部网络而言好像防火墙功能，由于地址已经是透明的，对各种网络应用没有限制。实现ssn的关键在于：�
　　1)解决分组过滤器与ssn的连接；�
　　2)支持通过防火对ssn的访问;
　　3)支持代理服务。

5.5鉴别与加密的考虑

　　鉴别与加密是防火墙识别用户、验证访问和保护信息的有效手段，鉴别机制除了提供安全保护之外，还有安全管理功能，目前国外防火墙产品中广泛使用令牌鉴别方式，具体方法有两种：一种是加密卡（cryptocard）;另一种是secure id,这两种都是一次姓口令的生成工具。

　　对信息内容的加密与鉴别测涉及加密算法和数字签名技术，除pem、pgp和kerberos外，目前国外防火墙产品中尚没有更好的机制出现，由于加密算法涉及国家安全和主权，各国有不同的要求。

6. 第四代防火墙的抗攻击能力

　　作为一种安全防护设备，防火墙在网络中自然是众多攻击者的目标，故抗攻击能力也是防火墙的必备功能。在internet环境中针对防火墙的攻击很多，下面从几种主要的攻击方法来评估第四代防火墙的抗攻击能力。

6.1 抗ip假冒攻击

　　ip假冒是指一个非法的主机假冒内部的主机地址，骗取服务器的“信任”，从而达到对网络的攻击目的。由于第四代防火墙已经将网内的实际地址隐蔽起来，外部用户很难知道内部的ip地址，因而难以攻击。

6.2 抗特洛伊木马攻击

　　特洛伊木马能将病毒或破坏性程序传入计算机网络，且通常是将这些恶意程序隐蔽在正常的程序之中，尤其是热门程序或游戏，一些用户下载病执行这一程序，其中的病毒便会发作。第四代防火墙是建立在安全的操作系统之上的，其内核中不能执行下载的程序，故而可以防止特洛伊木马的发生。必须指出的是，防火墙能抗特洛伊木马的攻击并并不表明其保护的某个主机也能防止这类攻击。事实上，内部用户可以通过防火墙下载程序，并执行下载的程序。

6.3 抗口令字探寻攻击

　　在网络中探寻口令的方法很多，最常见的是口令嗅探和口令解密。嗅探是通过监测网络通信，截获用户转给服务器的口令字，记录下来，以便使用；解密是指采用强力攻击、猜测或截获含有加密口令的文件，并设法解密。此外，攻击者还常常利用一些常用口令直接登录。

　　第四代防火墙采用了一次性口令字和禁此直接登录防火墙措施，能够有效防止对口令字的攻击。

6.4 抗网络安全性分析

　　网络安全性分析工具是提供管理人员分析网络安全性之用，一旦这类工具用作攻击网络的手段，则能够比较方便地探测到内部网络的安全缺陷和弱点所在。目前，sata软件可以从网上免费获得，internet scanner可以从市面上购买，这些分析工具给网路安全构成了直接的威胁。第四代防火墙采用了地主转换技术，将内部网络隐蔽起来，使网路安全分析工具无法从外部对内部网络做分析。

6.5 抗邮件诈骗攻击

　　邮件诈骗也是越来越突出的攻击方式，第四代防火墙不接收任何邮件，故难以采用这种方式对它攻击，同样值得一提的是，防火墙不接收邮件，并不表示它不让邮件通过，实际上用户仍可收发邮件，内部用户要防邮件诈骗，最终的解决办法是对邮件加密。

7. 防火墙技术展望

　　伴随着internet的飞速发展，防火墙技术产品的更新步伐必然会加强，而要全面展望防火墙技术的发展几乎是不可能的。但是，从产品及功能上，却又可以看出一些动向和趋势。下面诸点可能是下一步的走向和选择：
　　1）防火墙将从目前对子网或内部网管理的方式向远程上网集中管理是方式发展。
　　2）过滤深度会不断加强，从目前的地址、服务过滤，发展到url（页面）过滤、关键字过滤和对activex、java等的过滤，并逐渐有病毒扫描功能。
　　3）利用防火墙建立专用网是较长一段时间用户使用的主流，ip的加密需求越来越强，安全协议的开发是一大热点。�
　　4)单向防火墙(又叫做网络二极管)将作为一种产品门类而出现。�
　　5)对网络攻击的检测和各种告警将成为防火墙的重要功能。
　　6)安全管理工具不断完善，特别是可以活动的日志分析工具等将成为防火墙产品中的一部分。�

　　另外值得一提的是，伴随着防火墙技术的不断发展，人们选择防火墙的标准将主要集中在易于管理、应用透明性、鉴别与加密功能、操作环境和硬件要求、vpn的功能与ca的功能、接口的数量、成本等几个方面。

求关于校园网或企业网组建的论文

在教学教育领域，资源共享、教学网络化、办公自动化无疑是大势所趋，为了让师生之间、教工之间达成互联互通，很多中小学校、大学都需要急需建立校园网，然而在校园局域网建设方面，由于各学校的情况不同，应用方向也有差异，导致在建设方案上有一定的区别，但归根结底，校园局域网的基本方案都相似，因此在部署校园局域网时，很多学校部署校园网方案时都会遇到类似的问题，为了校园内外"班班通"、"室室通"、"校校通"的目的，我们需要掌握校园的的施工、联网、使用与调式等知识，并对不同方案的部署情况进行详细思考，根据学校对信息点的安排和网络应用的需求，制定合理的校园网总体建设规划和实施方案，甚至需要解决一些部署后的实际问题，以满足目前校园局域网的实际应用需求。
一、用什么"线"联网？
在组建校园局域网时，很多用户对交换机、路由器、网卡等设备加以重视，这不可否认是正确的，但有时他们却忽视了一个不起眼的问题，那就是网线，在校园局域网中，一般布线系统有六个子系统组成：建筑群间子系统，设备间子系统，管理区子系统，垂直（主干）子系统，水平子系统，工作区子系统，不同的子系统，设备之间使用的网线也不同，这在很大程度上让用户感到迷茫。一般而言，局域网所使用的连线具有双绞线、同轴电缆、光缆三种，在校园局域网中，需要根据实际情况，选择对应的布线线缆比如对于校园内楼宇间的连接线缆，由于是暴露在室外，常年受到日晒雨林的影响和雷电的干扰，此时使用光缆作传输介质最为适宜。因为光缆具有高带宽，传输距离远，抗干扰能力强、安全性好、抗老化和高寿命等显著特点，此外，就目前大多数校园网的应用情况而言，校园网上承载的传输信息中，多媒体信息的传输量将会越来越大，如多媒体教学，电子阅览、视屏点播等应用，主干网传输介质必须具有承载千兆速率的能力，此时只有光缆才能满足户外主干网的布线需求。对于同轴电缆，由于货源难觅，其成本已超过光缆，比较适合短距离的核心设备连接，比如交换机与路由器的连接线缆。
校园网为园区网，楼群间子系统采用光缆连接，可提供千兆位的带宽，有充分的扩展余地，如果选择双绞线，由于没有屏蔽层，在室外很容易感应雷电而产生干扰，甚至损坏设备。双绞线因受室外恶劣环景的影响，容易老化，寿命短。而且双绞线不容许超过100米，它不适合作连接楼与楼之间的主干电缆。不过对于校园室内的布线介质，由于需要管理区子系统并入设备间子系统，集中管理，所以线缆的长度比较大，由于光缆价格昂贵，选择双绞线是比较实际的，而且目前的屏蔽双绞铜线（STP）的抗干扰和传输距离比较好，不仅可支持一般的学校信息管理应用对网络传输带宽的要求，而且完全支持MPEG-2等格式的多媒体信息传输。 在校园网局域网中，常用的网络协议有NetBEUI、IPX/SPX和TCP/IP三种，在实际组网时，到底选择哪种网络协议，需要根据校园网的实际规模、网络应用需求、网络平台兼容性和网络管理等情况而定。其中NetBEUI协议是为中小局域网设计，它是用Single-Partnames定义网络节点，不支持多网段网络（不可路由），但具有安装非常简单、不需要进行配置、占用内存少等特点，因而对于中小学校的局域网而言，由于机器性能比较低，往往只安装了比老的Windows 95/98/NT系统，只是为了简单的文件和设备共享，并且暂时没有对外连接的需要，此时建议选择NetBEUI协议进行组网。
对于大学校园局域网而言，由于存在多个网段或要通过路由器与外部相连，加之学校配备的电脑性能比较好，此时NetBEUI协议就无法满足组网需求，建议选择IPX/SPX或TCP/IP协议组网，其中IPX/SPX 协议在复杂环境下具有很强的适应性，具有强大的路由功能，适合于大型网络使用，不过它局限于使用在NetWare网络环境中，在Windows网络环境中无法直接使用IPX/SPX通信协议。不过为了实现与NetWare平台的互联，Windows 系统提供了两个IPX/SPX兼容协议：NWLink SPX/SPX和NWLink NetBIOS，前者只能作为客户端的协议实现对NetWare服务器访问，而后者可在NetWare平台与Windows 平台之间传递信息，也能够作为Windows系统之间的通信协议。
尽管如此，大多数学生、教师依然习惯使用Windows平台，此时校园网选择TCP/IP协议是必然趋势，无论在局域网、广域网还是Internet，无论是Unix系统或Windows平台，TCP/IP协议都可以实现校园网的组网需要，TCP/IP是一种可路由协议，它采用一种分级的命名规则，通过给每个网络节点配置一个IP地址、一个子网掩码、一个网关和一个主机名，使得它容易确定网络和子网段之间的关系，获得很好的网络适应性、可管理性和较高的网络带宽使用效率。不过TCP/IP协议的配置和管理比NetBEUI 和IPX/SPX 更复杂，并且占用系统资源更多，所以对于机器性能不高或维护知识不够的中小学校，TCP/IP协议在校园网中存在一定的使用门槛。很多中小学校、大学分校依然存在着多个局域网没有互联的情况，此时如果重新进行校园网布局，不仅增加了建设成本，而且对于维护也带来一定麻烦。为此，学校应该使用适当的网络设备，实现多个局域网的互联，让学生、教师、办公人员可以进行资源共享、网络互通的目的。比如某中学希望将校园网和教师楼LAN连接起来，而校园网和教师楼LAN之间距离为500米，此时可以使用廉价的10base5方法互联，互联时使用直径10mm的50欧姆粗同轴电缆，每个网段允许有100个站点，每个网段最大允许距离为500m，可以由5个500m长的网段和4个中继器组成，不过这种互联方案存在一定的局限性，只适合校园内部的局域网互联，因而无法满足大学分校局域网互连的需要。
如果是大学校园网，由于有多个分校，希望将每个分校的局域网进行互联，此时采用无线路由器或无线AP进行互联，不过无线设备投入成本高，传输速率损失严重，而且安全性也没有保障，此时建议采用更为廉价的VPN方案，它可以通过特殊的加密通讯协议，在连接在Internet上的位于不同地方的两个或多个校园内部网之间建立一条专有的通讯线路，就好比是架设了一条专线一样，但是它并不需要真正的去铺设光缆之类的物理线路，这就好比去电信局申请专线，但不用给铺设线路的费用，也不用购买路由器等硬件设备，而且网络之间的数据交换非常安全，只需选择支持VPN功能的交换机，防火墙设备，就可以实现多校园网局域网之间的互联。
在很多大学校园网中，学生寝室、教师宿舍都与主干网互联，在上网高峰阶段，一些用户进行BT下载或玩网络游戏，使得局域网资源大量占用，造成校园网出口带宽严重不足，速度极慢，给正常的工作带来了严重的影响，甚至会造成校园网瘫痪的尴尬局面，为此，校方可以通过在主服务器上安装流量控制软件，让他们不要使用在线播放音视频或在线游戏，如发现者，则封IP 断网24小时，如果觉得占用系统资源，也可以使用具有网管功能的交换机，通过交换机内置的控制程序，对局域网内的所有机器进行流量权限限制使用。
在校园局域网中，远程控制可能是最常见的教学应用，它可以提高工作效率，充分发挥校内电教设备的利用率，以及加强校园内电教设备的管理。比如校园广播系统，可以播放出操、升旗音乐，上下课音乐铃声，课间背景音乐，进行德育教育和外语教学、自办节目等，比如大型活动、临时通知等，往往需要电教员跑到广播室放音，而且由于放音人员离现声较远，很难看清现场的动态，有时会出现错误，带来不必要损失。远程控制就解决了问题，只须现场有一根网线就可以在现场控制远在广播室的电脑放音。如果现场没有连接到广播室的话筒线，还可以通过网络上的语音软件与广播室的电脑进行对话，达到话筒的功能，声音同样能在广播中听到。
为了实现所有设备的远程控制，要给每台电脑都装网卡，接入校园局域网。内部网络布线到每个教室和办公室，教师每人一台笔记本电脑，局域网内部建议使用一台远程控制服务器，可以让兼职的网管教师在自己的办公室或者学校的其它电脑上完成各项管理工作。实际组网时，主控电脑连接校园广播自动播放系统（一个由一台电脑通过端口命令管理系统电源开关的单片机。），然后在服务器、广播主控电脑、电视编辑机上装好被控端软件，添加一个用户和密码。安装语音通话软件（如MSN、局域网会议系统、企业QQ、NETMEETING等），在其它电脑上安装主控端软件，语音通话软件。如果有通知或者讲话，只要在此同时打开两台电脑的语音软件就可以了。 在校园网局域网中，经常遇到一些使用和维护上的问题，比如网卡在重启时正常检测，但不能同其他机器互联。这主要是由于子网掩码或IP地址配置错误、网线不通、网络协议不对、路由不对等几种情况。解决方法是首先ping本网卡的回送地址（127.0.0.1），若通，则说明本机TCP/IP工作正常；若不通，则需重新配置并重新启动电脑。有些网卡缺省设置其速率为100M，也会导致网络不通，需要根据所连交换机的速率，将其速率设置为10M、100M或设成自适应网线速率。
校园网网络安全解决方案

校园网网络是一个分层次的拓扑结构，因此网络的安全防护也需采用分层次的拓扑防护措施。即一个完整的校园网网络信息安全解决方案应该覆盖网络的各个层次，并且与安全管理相结合。
一、网络信息安全系统设计原则
1.1满足Internet分级管理需求
1.2需求、风险、代价平衡的原ze
1.3综合性、整体性原则
1.4可用性原则
1.5分步实施原则
目前，对于新建网络及已投入运行的网络，必须尽快解决网络的安全保密问题，设计时应遵循如下思想：
(1)大幅度地提高系统的安全性和保密性；
(2)保持网络原有的性能特点，即对网络的协议和传输具有很好的透明性；
(3)易于操作、维护，并便于自动化管理，而不增加或少增加附加操作；
(4)尽量不影响原网络拓扑结构，便于系统及系统功能的扩展；
(5)安全保密系统具有较好的性能价格比，一次性投资，可以长期使用；
(6)安全与密码产品具有合法性，并便于安全管理单位与密码管理单位的检查与监督。
基于上述思想，网络信息安全系统应遵循如下设计原则：
满足因特网的分级管理需求根据Internet网络规模大、用户众多的特点，对Internet/Intranet信息安全实施分级管理的解决方案，将对它的控制点分为三级实施安全管理。
--第一级：中心级网络，主要实现内外网隔离；内外网用户的访问控制；内部网的监控；内部网传输数据的备份与稽查。
--第二级：部门级，主要实现内部网与外部网用户的访问控制；同级部门间的访问控制；部门网内部的安全审计。
-第三级：终端/个人用户级，实现部门网内部主机的访问控制；数据库及终端信息资源的安全保护。
需求、风险、代价平衡的原则对任一网络，绝对安全难以达到，也不一定是必要的。对一个网络进行实际额研究(包括任务、性能、结构、可靠性、可维护性等)，并对网络面临的威胁及可能承担的风险进行定性与定量相结合的分析，然后制定规范和措施，确定本系统的安全策略。
综合性、整体性原则应用系统工程的观点、方法，分析网络的安全及具体措施。安全措施主要包括：行政法律手段、各种管理制度(人员审查、工作流程、维护保障制度等)以及专业措施(识别技术、存取控制、密码、低辐射、容错、防病毒、采用高安全产品等)。一个较好的安全措施往往是多种方法适当综合的应用结果。一个计算机网络，包括个人、设备、软件、数据等。这些环节在网络中的地位和影响作用，也只有从系统综合整体的角度去看待、分析，才能取得有效、可行的措施。即计算机网络安全应遵循整体安全性原则，根据规定的安全策略制定出合理的网络安全体系结构。 可用性原则安全措施需要人为去完成，如果措施过于复杂，要求过高，本身就降低了安全性，如密钥管理就有类似的问题。其次，措施的采用不能影响系统的正常运行，如不采用或少采用极大地降低运行速度的密码算法。 分步实施原则：分级管理分步实施由于网络系统及其应用扩展范围广阔，随着网络规模的扩大及应用的增加，网络脆弱性也会不断增加。一劳永逸地解决网络安全问题是不现实的。同时由于实施信息安全措施需相当的费用支出。因此分步实施，即可满足网络系统及信息安全的基本需求，亦可节省费用开支。
二、网络信息安全系统设计步骤
网络安全需求分析
确立合理的目标基线和安全策略
明确准备付出的代价
制定可行的技术方案
工程实施方案(产品的选购与定制)

制定配套的法规、条例和管理办法
本方案主要从网络安全需求上进行分析，并基于网络层次结构，提出不同层次与安全强度的校园网网络信息安全解决方案。

三、网络安全需求
确切了解校园网网络信息系统需要解决哪些安全问题是建立合理安全需求的基础。一般来讲，校园网网络信息系统需要解决如下安全问题：
局域网LAN内部的安全问题，包括网段的划分以及VLAN的实现
在连接Internet时，如何在网络层实现安全

应用系统如何保证安全性l如何防止黑客对网络、主机、服务器等的入侵

如何实现广域网信息传输的安全保密性
加密系统如何布置，包括建立证书管理中心、应用系统集成加密等
如何实现远程访问的安全性
如何评价网络系统的整体安全性
基于这些安全问题的提出，网络信息系统一般应包括如下安全机制：访问控制、安全检测、攻击监控、加密通信、认证、隐藏网络内部信息(如NAT)等。
四、网络安全层次及安全措施
4.1链路安全
4.2网络安全
4.3信息安全网络的安全层次分为:链路安全、网络安全、信息安全网络的安全层次及在相应层次上采取的安全措施见下表。
信息安全信息传输安全(动态安全)数据加密数据完整性鉴别安全管理信息存储安全(静态安全)数据库安全终端安全信息的防泄密信息内容审计用户鉴别授权(CA)
网络安全访问控制(防火墙)网络安全检测入侵检测(监控) IPSEC(IP安全)审计分析链路安全链路加密
4.1链路安全 链路安全保护措施主要是链路加密设备，如各种链路加密机。它对所有用户数据一起加密，用户数据通过通信线路送到另一节点后立即解密。加密后的数据不能进行路由交换。因此，在加密后的数据不需要进行路由交换的情况下，如DDN直通专线用户就可以选择路由加密设备。
一般，线路加密产品主要用于电话网、DDN、专线、卫星点对点通信环境，它包括异步线路密码机和同步线路密码机。异步线路密码机主要用于电话网，同步线路密码机则可用于许多专线环境。
4.2网络安全 网络的安全问题主要是由网络的开放性、无边界性、自由性造成的，所以我们考虑校园网信息网络的安全首先应该考虑把被保护的网络由开放的、无边界的网络环境中独立出来，成为可管理、可控制的安全的内部网络。也只有做到这一点，实现信息网络的安全才有可能，而最基本的分隔手段就是防火墙。利用防火墙，可以实现内部网(信任网络)与外部不可信任网络(如因特网)之间或是内部网不同网络安全域的隔离与访问控制，保证网络系统及网络服务的可用性。
目前市场上成熟的防火墙主要有如下几类，一类是包过滤型防火墙，一类是应用代理型防火墙，还有一类是复合型防火墙，即包过滤与应用代理型防火墙的结合。包过滤防火墙通常基于IP数据包的源或目标IP地址、协议类型、协议端口号等对数据流进行过滤，包过滤防火墙比其它模式的防火墙有着更高的网络性能和更好的应用程序透明性。代理型防火墙作用在应用层，一般可以对多种应用协议进行代理，并对用户身份进行鉴别，并提供比较详细的日志和审计信息；其缺点是对每种应用协议都需提供相应的代理程序，并且基于代理的防火墙常常会使网络性能明显下降。应指出的是，在网络安全问题日益突出的今天，防火墙技术发展迅速，目前一些领先防火墙厂商已将很多网络边缘功能及网管功能集成到防火墙当中，这些功能有：VPN功能、计费功能、流量统计与控制功能、监控功能、NAT功能等等。
信息系统是动态发展变化的，确定的安全策略与选择合适的防火墙产品只是一个良好的开端，但它只能解决60%-80%的安全问题，其余的安全问题仍有待解决。这些问题包括信息系统高智能主动性威胁、后续安全策略与响应的弱化、系统的配置错误、对安全风险的感知程度低、动态变化的应用环境充满弱点等，这些都是对信息系统安全的挑战。
信息系统的安全应该是一个动态的发展过程，应该是一种检测——监视——安全响应的循环过程。动态发展是系统安全的规律。网络安全风险评估和入侵监测产品正是实现这一目标的必不可少的环节。
网络安全检测是对网络进行风险评估的重要措施，通过使用网络安全性分析系统，可以及时发现网络系统中最薄弱的环节，检查报告系统存在的弱点、漏洞与不安全配置，建议补救措施和安全策略，达到增强网络安全性的目的。
入侵检测系统是实时网络违规自动识别和响应系统。它位于有敏感数据需要保护的网络上或网络上任何有风险存在的地方，通过实时截获网络数据流，能够识别、记录入侵和破坏性代码流，寻找网络违规模式和未授权的网络访问尝试。当发现网络违规模式和未授权的网络访问时，入侵检测系统能够根据系统安全策略做出反应，包括实时报警、事件登录，自动阻断通信连接或执行用户自定义的安全策略等。
另外，使用IP信道加密技术(IPSEC)也可以在两个网络结点之间建立透明的安全加密信道。其中利用IP认证头(IP AH)可以提供认证与数据完整性机制。利用IP封装净载(IP ESP)可以实现通信内容的保密。IP信道加密技术的优点是对应用透明，可以提供主机到主机的安全服务，并通过建立安全的IP隧道实现虚拟专网即VPN。目前基于IPSEC的安全产品主要有网络加密机，另外，有些防火墙也提供相同功能。
五、校园网网络安全解决方案
5.1基本防护体系(包过滤防火墙+NAT+计费)
用户需求：全部或部分满足以下各项·解决内外网络边界安全，防止外部攻击，保护内部网络·解决内部网安全问题，隔离内部不同网段，建立VLAN ·根据IP地址、协议类型、端口进行过滤·内外网络采用两套IP地址，需要网络地址转换NAT功能·支持安全服务器网络SSN ·通过IP地址与MAC地址对应防止IP欺骗·基于IP地址计费·基于IP地址的流量统计与限制·基于IP地址的黑白名单。
·防火墙运行在安全操作系统之上·防火墙为独立硬件·防火墙无IP地址解决方案：采用网络卫士防火墙PL FW1000
5.2标准防护体系(包过滤防火墙+NAT+计费+代理+VPN)
用户需求：在基本防护体系配置的基础之上，全部或部分满足以下各项·提供应用代理服务，隔离内外网络·用户身份鉴别·权限控制·基于用户计费·基于用户的流量统计与控制·基于WEB的安全管理·支持VPN及其管理·支持透明接入·具有自身保护能力，防范对防火墙的常见攻击
解决方案：
(1)选用网络卫士防火墙PL FW2000 (2)防火墙基本配置+网络加密机(IP协议加密机)
5.3强化防护体系(包过滤+NAT+计费+代理+VPN+网络安全检测+监控) 用户需求：在标准防护体系配置的基础之上，全部或部分满足以下各项·网络安全性检测(包括服务器、防火墙、主机及其它TCP/IP相关设备) ·操作系统安全性检测·网络监控与入侵检测
解决方案：选用网络卫士防火墙PL FW2000+网络安全分析系统+网络监控器

校园网建设中防火墙技术有什么应用

一、防火墙技术在校园网建设中的重要性
　　
现代社会是电子信息的社会，网络已经成为遍及社会和家庭的必要工具。随着计算机网络技术的不断进步，相应的网络安全问题也逐步成为人们的关注焦点。
　　
一些怀有恶意的网络攻击，对网络客户端的使用者进行信息盗取，修改网络数据，通过远程控制电脑非法占用电脑使用者资料信息。网络作为一个公开的信息交换工具就具有潜在的危险性。网络安全是一个特殊的领域，收到全球的高度重视。因此网络安全技术十分重要。
　　
高校虽然和具有商业机密的企业网有着一定的差距，但是校园网依旧有自己的安全保护需要和保护内容。首先安全安静的网络环境是学校保护学生身心健康的重要手段。现在我国的大部分高校依旧采用的是大面积的覆盖，很多栋建筑还有教学课堂都在逐步走向网络化的进程中。越来越多的学生都在运用网络进行学习和娱乐，并且使用网络的时间在不断加长，这些都是的网络的安全管理工作越来越重要，也越来越有管理难度。
　　
在平时的教学当中，关于教学的网络资源的调配工作越来越成为学校关注的问题，网络宽带的使用和分配，如何满足现代教育多媒体教学技术应用的需求。多媒体教学中包括远程技术的使用，校园网的用户认证，防止恶意的网络攻击和校园网上不良信息的传播等。很多校园网络没有设置相应的安全防护系统，学生们在课堂上能够任意链接IE浏览各种信息，其中包括一些网上的不良信息。这些不仅影响教师的教学进度，而且影响学生的身心健康和正常发展。
　　
网络安全是当前所有网络用户最为关注的问题，目前的防火墙技术已经成为保护校园网络安全，正确解决校园安全隐患的有效工具。防火墙并不是单单包括防火墙软件的应用，还包括防火墙硬件的配置。这样的防火墙技术能够确保电脑更加安全，但是费用也相对来说比较高。防火墙技术必须随着网络技术的不断发展而进步变化，只有如此才能真正确保电脑校园网络的安全和稳定。
　　
二、防火墙技术在高校校园网中的选用原则
　　
（一）防火墙技术概念
防火墙技术对于加强网络管理和网络控制起到很大的作用。通过对网络的访问之间加强控制，防止用户受到非法访问的骚扰。防火墙是一种保护网络整体环境安全的设备。它对多个网络用户之间的资源传送和连接方式都有相应的安全策略。网络之间的通信只有通过防火墙技术的检查才能够确保整个网络的安全运行，是整个网络处于防火墙技术的监控下。
　　
（二）高校校园网中使用防火墙的选用原则
选择防火墙的标准有很多，但最重要的是以下几条：
　　
1、总体拥有成本
防火墙产品作为网络系统的安全屏障，其TCO（Total Cost of Ownership，总体拥有成本）不应该超过受保护网络系统可能遭受最大损失的成本。以一个非关键部门的网络系统为例，假如其系统中的所有信息及所支持应用的总价值为10万元，则该部门所配备防火墙的总成本也不应该超过10万元。当然，对于关键部门来说，其所造成的负面影响和连带损失也应考虑在内。
　　
2、防火墙本身是安全的
作为信息系统安全产品，防火墙本身也应该保证安全，不给外部侵入者以可乘之机。
　　
3、管理与培训
管理和培训是评价一个防火墙好坏的重要方面。人员的培训和日常维护费用通常会在TCO中占据较大的比例。一家优秀秀的安全产品供应商必须为其用户提供良好的培训和售后服务。
　　
4、可扩充性
网络系统在建设的初始阶段往往由内部信息的系统规模比较小，遭受的损失可能就比较小，太昂贵的防火墙产品就显得没有必要。随着现代社会中的网络不断发展，网络信息安全成本不断上升，遭受网络损失的可能性和危害性都增强了，因此越来越多的用户面对可能付出的昂贵的损失，选择了更加安全可靠的防火墙产品。好的防火墙技术能够在保障网络安全的同时给予用户高度是自我空间，有较好的的产品弹性。
　　
三、高校校园网中常用的防火墙技术
　　
防火墙是一种在内外部网络建立保护层，保护内外部网络资源不被破坏。使用防火墙能够有效的使内部网络的访问受到保护，使其拥有一个保护层，避免内部网络受到外部网络的干扰，而不影响内部网络成员对外网络资源的访问。同时校园网络的为了维护网络的稳定和安全一定不会选用单一的防火墙技术。其中常用的保护校园网络的技术主要包括以下几方面。这些技术能够综合全面的解决高校校园网络的各项安全问题。
　
（一）包过滤技术
包过滤技术是在网络中适当的位置上对数据包实施有选择的过滤。包过滤防火墙一般含有一个包检查模块，它可以安装在网关或路由器上，处于系统的TCP（Transfer Controln Protocol，传输控制协议）层和IP（Internet Protocol，网际协议）层之间，以便抢在操作系统或路由器的TCP层之前对IP包进行处理。通过检查模块的处理，防火墙可以对进出站的数据进行检查，验证数据包是否符合过滤规则。
　　
（二）代理技术
代理技术是针对每一个特定应用服务的控制，它作用于应用层，具有状态性的特点，能提供部分与传输有关的状态，起到外部网络向内部网络申请服务时的中间转接作用。内部网络只接受代理提出的服务请求，拒绝外部网络其他节点的直接请求。提供代理服务的可以是一台双宿网关，也可以是一台堡垒主机。
　　
（三）状态检查技术
在网络层实现网络防火墙技术包括很多方面技术的支持。其中状态检查就是其中一项技术。状态检查技术采用的是在网关上安装和运行安全引擎，对网络进行模块检测。模块检测是在不影响网络正常运行的前提下进行的。它能够对网络通信进行信息抽取，实行动态检测，更容易实现网络系统的全面安全管理。
　　
（四）内容检查技术
内容检查技术提供对高层服务协议数据的监控，以确保数据流的安全。它是一个利用智能方式来分析数据，使系统免受信息内容安全威胁的软件组。