001.网络TCP/IP工程知识点
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001.网络TCP/IP工程知识点
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
一 互聯(lián)網(wǎng)概述
- 計算機網(wǎng)絡(luò)定義:由自主計算機互連起來的集合體。
- 計算機網(wǎng)絡(luò)兩大部分:硬件:計算機、通信設(shè)備、接口設(shè)備和傳輸介質(zhì)。
軟件:通信協(xié)議和應(yīng)用軟件。
- 廣域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)通常有:網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)和環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)。
- 局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)通常有:星形、環(huán)形、總線形和樹形四種。
- 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)的層次和協(xié)議,目前主要有兩大網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu):OSI七層理論模型和TCP/IP應(yīng)用模型。
- OSI七層模型意義:1優(yōu)化網(wǎng)絡(luò),將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)簡單化。2定義良好的協(xié)議規(guī)范集,并有許多可選部分完成類似的任務(wù)。3提供一種標準,更適合網(wǎng)絡(luò)的擴展和 發(fā)展。4本層的服務(wù)不涉及其它層,可以減少開銷。
- TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模型共分為四層:網(wǎng)絡(luò)接口層(以太網(wǎng)/令牌網(wǎng)/X.25/ATM網(wǎng)/幀中繼網(wǎng))、網(wǎng)際層(核心是IP)、傳輸層(TCP/UDP)和應(yīng)用層(SMTP/TELNET/SNMP/HTTP/FTP)。
- 計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)包括:
- 傳輸技術(shù):包括有線(ADSL、E1、DDN、SDH)和無線(WLAN、蜂窩、微波、藍牙、紅外)兩大類。
- 承載技術(shù):有針對局域網(wǎng)(以太網(wǎng)和WLAN)和廣域網(wǎng)(HDLC、PPP等)兩種主要技術(shù)。
- 路由技術(shù):路由技術(shù)包括區(qū)域內(nèi)部采用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(如RIP、OSPF、IS-IS、IGRP、EIGRP)和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(BGP)兩種。
- 計算機網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)涉及:
- 網(wǎng)絡(luò)安全:主要技術(shù)有VPN技術(shù)
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- 防火墻技術(shù):是指一種將內(nèi)部網(wǎng)和公共網(wǎng)隔離開的技術(shù)。
- VPN技術(shù):VPN分為重疊模型的VPN(用戶自己建立端節(jié)點之間的VPN鏈路)和對等模型的VPN(網(wǎng)絡(luò)運營商在主干網(wǎng)上建立VPN鏈路)。
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- 網(wǎng)絡(luò)管理和維護:有5大功能:故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和計費管理。
- 防火墻網(wǎng)絡(luò)管理的方式主要包括基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理和基于RMON標準的網(wǎng)絡(luò)管理。
- 網(wǎng)絡(luò)可靠性主要包括路由器的HSRP(熱備份路由協(xié)議)和VRRP(虛擬路由器冗余協(xié)議)。
- 計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)包括文件服務(wù)器、C/S模式、B/S模式和對等網(wǎng)模式。
二 傳輸技術(shù)
- ADSL使用正交幅度調(diào)制(QAM)、無載波幅相調(diào)制(CAP)和李三多音頻調(diào)制(DMT)三種技術(shù)。
- ADSLModen分為兩類:橋接式和路由式。
- E1/T1數(shù)字中繼主要使用同軸電纜進行傳輸,E1的數(shù)據(jù)幀由32個時隙組成,每個時隙傳送8bit數(shù)據(jù),一幀共256bit,每秒傳輸8000幀,因此E1的數(shù)據(jù)傳輸率為256*8000=2.048Mbit/s。
- E1的應(yīng)用主要有傳輸語音(需要使用E1的成幀方式)和傳輸數(shù)據(jù)(使用部成幀的E1)兩類。
- DDN即數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng),基本單位為結(jié)點,結(jié)點之間采用光纖連接,構(gòu)成網(wǎng)狀拓撲,用戶的終端設(shè)備通過數(shù)據(jù)終端單元(DTU)與DDN結(jié)點連接。
- DDN承載IP有兩種方式,1,DDN提供透明信道,然后在此信道上封裝HDLC/PPP等穿行協(xié)議;2,提供X.25等協(xié)議接口。
- SDH標準定義了一套可進行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的標準化數(shù)字信號的結(jié)構(gòu)域等級。
- SDH比PDH擁有更好的網(wǎng)絡(luò)自愈保護功能,非常適合傳輸電路交換的傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)。
- SDH網(wǎng)絡(luò)一般包括終端復(fù)用器(TM)、分插復(fù)用器(ADM)、再生中繼器(REC)和數(shù)字交叉連接(DXC)等4種設(shè)備。
- TM用于SDH網(wǎng)絡(luò)的終端結(jié)點,ADM用于轉(zhuǎn)接站點處,REC包括兩種,純光REC用于光功率放大和延長信號的傳輸距離,電REC用于再生信號,消除噪聲然后進行電光轉(zhuǎn)換將信號傳送出去,DXC完成信號的交叉連接功能。
- 解決SDH傳輸以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的資源浪費,通常采用兩種技術(shù):1,虛級聯(lián),即將多個相鄰的虛容器(VC)合并為一個更大的VC,以承載速率為單個VC整數(shù)倍的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。2,鏈路容量調(diào)整機制(LCAS)。3,POS/EoS,即在SDH網(wǎng)絡(luò)上傳輸IP數(shù)據(jù)包(通常采用PPP封裝)和直接在SDH上傳輸以太網(wǎng)包(通常采用PAPS封裝和GFP封裝)。
- 蜂窩移動通信主要有GSM/CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA。
- GSM系統(tǒng)主要包括3個子系統(tǒng):
- 網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)(NSS);
- 基站子系統(tǒng)(BSS);
- 操作與支持子系統(tǒng)(OSS)(移動臺(MS)通常被認為是BSS的一部分。)。
- 網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)(NSS)通常包括:
- 歸屬位置寄存器(HLR);
- 移動交換中心(MSC);
- 拜訪位置寄存器(VLR);
- 鑒權(quán)中心(AUC)和設(shè)備識別寄存器(EIR)。
- HLR是GSM系統(tǒng)中最重要的數(shù)據(jù)庫,記錄每個手機用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。
- MSC是以程控交換機為基礎(chǔ)的交換設(shè)備,能處理更多的七號信令和移動通信處理能力。
- VLR是一個動態(tài)數(shù)據(jù)庫,當移動用戶離開本MSC服務(wù)區(qū)時,VLR會向用戶所在的新的HLR獲取用戶數(shù)據(jù),并告知HLR。
- AUC是歸屬位置寄存器的一個功能單元,存儲著用戶鑒權(quán)信息和加密密鑰,保證通信安全。
- EIR管理每個機卡分離的裸機信息,在EIR數(shù)據(jù)庫中,可以記錄相應(yīng)的黑白名單,對手機進行鑒別。
- 基站子系統(tǒng)(BSS)主要由基站控制器(BSC)和基站收發(fā)信機(BTS)組成。一個MSC可以連接多個BSC,這個接口為A接口;一個BSC可以連接多個BTS,這個接口為Abis接口。
- 一個MSC所控制的所有BTS小區(qū)就組成了MSC的服務(wù)區(qū)。
- 操作系統(tǒng)與支持子系統(tǒng):為操作維護中心和網(wǎng)絡(luò)管理中心,負責拳王的通信質(zhì)量及運行管理,記錄和收集全網(wǎng)運行中的各種數(shù)據(jù)。由OMC-R和OMC-S組成。
- OMC-R:負責基站子系統(tǒng)的管理;
- OMC-S:負責網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)的管理。
- MS與系統(tǒng)的連接是通過BTS的無線信道來完成的。
- GSM邏輯信道分為業(yè)務(wù)信道(TCH)和控制信道(CCH)。
- 業(yè)務(wù)信道:攜帶用戶的數(shù)字化語音或數(shù)據(jù);
- 控制信道:在移動站和基站之間傳輸信令和同步等信息。
- GSM可提供語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)又分為:
- 電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):工作簡單、但浪費資源,速率較低;
- 分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(GPRS):系統(tǒng)容量提高,速率較高。
- GSM電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)兩種傳輸模式:
- 透明模式(T模式):主要用于傳輸速率較低的情況下;
- 非透明模式(NT模式):
- 分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):采用分組交換和分組傳輸來提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
三 承載技術(shù)
- 承載網(wǎng)路分為3中:1,點到點網(wǎng)絡(luò);2,廣播網(wǎng)絡(luò);3,非廣播多路訪問網(wǎng)絡(luò)(NBMA)。
- 以太網(wǎng)是一種基帶局域網(wǎng)技術(shù),使用同軸電纜作為網(wǎng)絡(luò)媒體,采用載波監(jiān)聽多路訪問和沖突檢測(CSMA/CD)算法作為媒體訪問控制技術(shù)。
- 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層分為:
- LLC子層:和上層協(xié)議進行通信,識別網(wǎng)絡(luò)層并把網(wǎng)絡(luò)層的包轉(zhuǎn)換成幀。
- MAC子層:通暢分為幀的封裝/解封和媒體訪問控制,錯誤檢查功能。
- VLAN是一種將局域網(wǎng)設(shè)備從邏輯上劃分成一個個網(wǎng)段,從而實現(xiàn)虛擬工作組的數(shù)據(jù)交換技術(shù),其劃分策略主要有:
- 基于端口的劃分:按VLAN交換機上的物理端口分成若干組,每個組構(gòu)成一個虛擬網(wǎng);
- 基于MAC地址的劃分:按工作主機的MAC地址,構(gòu)建虛擬工作組;
- 基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的劃分:按網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,如IP、IPX等VLAN網(wǎng)絡(luò);
- 基于子網(wǎng)的劃分:按著IPV4、IPV6劃分,每個VLAN對應(yīng)一段獨立的IP網(wǎng)段;
- VLAN的互連鏈路主要有以下三種:
- 接入鏈路(access link):普通以太網(wǎng)接入VLAN交換機;
- 中繼鏈路(trunk link):連接兩個VLAN交換機;
- 混合鏈路(hybrid link):同時承載標記數(shù)據(jù)和非標記數(shù)據(jù)。
- PPP是點對點之間的數(shù)據(jù)傳輸封裝技術(shù),支持IP、IPX和AppleTalk等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。可以工作在不同的物理層,同步線路,異步線路和以太網(wǎng)。
- PPP又劃分為:
- 鏈路控制子層(LCP):位于物理層之上,負責設(shè)備之間鏈路的創(chuàng)建、維護和終止;
- 網(wǎng)絡(luò)控制子層(NCP):主要完成點對點通信設(shè)備之間網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子層所需參數(shù)的配置。
- PPP認證協(xié)議通常有:
- 口令認證協(xié)議(PAP):一種兩次握手認證協(xié)議,采用明文方式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸用戶名和口令;
- 挑戰(zhàn)握手認證協(xié)議(CHAP):一種三次握手認證協(xié)議,在網(wǎng)絡(luò)上傳輸用戶名、但不傳輸口令。
- PPP的建立分為三個階段:
- 鏈路建立階段:當物理層檢測到線路可用時,鏈路層激活,PPP設(shè)備兩端開始發(fā)送LCP報文,并等待響應(yīng),當鏈路層協(xié)商完畢后就進入LCP開啟狀態(tài)。
- 認證階段:采用PAP或者CHAP認證,將自己的身份發(fā)送給認證服務(wù)器,通過驗證進入下一階段;
- 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)商階段:通過NCP來協(xié)商PPP鏈路之上的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議需要的參數(shù)。
- PPoE用戶可通過幀中繼、X.25等方式接入認證服務(wù)器,從而建立點到點的連接。它提供了在以太網(wǎng)環(huán)境下PC主機和遠端寬帶接入服務(wù)器BRAS的連接關(guān)系。
- PPPoE的建立分為兩個階段:
- 發(fā)現(xiàn)階段:PC主機搜尋寬帶接入服務(wù)器BRAS,并確定其中一個建立關(guān)系;
- 會話階段:PPP的LCP、認證、NCP的過程。
- IEEE定義了WLAN的媒體訪問控制層(MAC)和物理層(PHY),采用載波偵聽多路訪問/沖突避免(CSMA/CA)方式進行信道共享。
- 無線局域網(wǎng)設(shè)備報考兩種:接入點(AP)和站點(STA)。而其組網(wǎng)結(jié)果通常有:
- 獨立基本服務(wù)組(IBSS):一種對等網(wǎng)絡(luò)形式,所有站點在網(wǎng)絡(luò)通信的地位是平等的;
- 擴展服務(wù)組(ESS):由多個基本服務(wù)組構(gòu)成,每個BSS都有一個無線訪問點AP提供通信服務(wù),簡稱ESS網(wǎng)絡(luò),不同BSS通過AP之間的分布系統(tǒng)(DS)互連,站點可以在多個BSS之間移動。
四 路由技術(shù)
- 路由技術(shù)包括靜態(tài)路由和動態(tài)路由,具體詳見下表:
- 動態(tài)路由根據(jù)是否處于同一自治域(AS)分為:
- 路由代價(或費用)是用管理距離和費用來表示,管理距離是根據(jù)路由的來源確定路由的優(yōu)先級。常見路由的優(yōu)先級如下:直連路由:管理距離為0;靜態(tài)路由管理距離為:1;OSPF路由管理距離為:110;RIP的管理距離為:120;EIGRP的管理距離內(nèi)部為:90,外部為:170。
- 物理地址為數(shù)據(jù)鏈路層使用的地址,而IP地址為網(wǎng)絡(luò)層和以上的各層使用的地址。
- RIP協(xié)議是基于距離矢量算法的內(nèi)部動態(tài)路由協(xié)議,利用度量來跟蹤它和所有已知目的地間的距離,且定時地和鄰居交換網(wǎng)絡(luò)拓撲的整體信息。
- 路由數(shù)據(jù)庫由與系統(tǒng)直連實體的描述完成初始化,通過從相鄰路由器收到的報文進行修改和維護;且數(shù)據(jù)庫中的路由已是目前通過報文交換得到的最佳路由。
- RIP的缺點:
- 缺乏安全性和可靠性:由于RIP采用廣播更新,任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都能接受到路由更新;
- 缺乏最優(yōu)選擇:單純的靠跳數(shù)來選擇缺乏時延等其他因素作為指標;
- 占用帶寬:由于每次路由更新就廣播整個路由表,會占用大量的帶寬,增加網(wǎng)絡(luò)開銷;
- 環(huán)路產(chǎn)生:RIP可能會產(chǎn)生環(huán)路。
- 由于RIP的缺點,它不適合用于大型網(wǎng)路,但可以采用以下四種優(yōu)化措施:
- 抑制計時;’當一條路由信息無效后,就在一定時間內(nèi)不再接受與這條路由目的地相同的路由更新;
- 水平分割:在路由傳遞過程中,記錄信息來源的接口,不再把此條路由信息發(fā)至來源接口;
- 路由毒化:當一條路由信息無效后,不立刻刪除,而是將度量值改為16,然后廣播出去;
- 觸發(fā)更新:當路由表發(fā)生變化時,不等待30秒的更新周期,而是立刻將自身的路由信息廣播出去。
- OSPF(開放最短路由優(yōu)先)是一種基于鏈路狀態(tài)算法的分層次路由協(xié)議,層次中最大的實體是AS(自治系統(tǒng))。
- OSPF有兩個互相關(guān)聯(lián)的主要部分組成:
- Hello協(xié)議:檢測鄰居并維護鄰接關(guān)系;
- 可靠泛洪:卻把同一域中的所有OSPF路由器始終具有一致的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了對域的網(wǎng)絡(luò)拓撲和鏈路狀態(tài)的映射。
- OSPF協(xié)議中路由器手機所在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域上的各路由器的鏈路狀態(tài)信息(Link-State),生成鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(Link-State Database),利用最短路徑優(yōu)先算法(SPF最常見的是Dijkstra算法),獨立的計算出打到任意目的地的路由。
- OSPF協(xié)議將網(wǎng)絡(luò)分割成一個主干連接的一組相互獨立的部分,這些相互獨立的部分稱為區(qū)域(Area),主干部分稱為主干區(qū)域。
- 鄰接關(guān)系是指OSPF路由器以交換路由信息為目的,在所有選擇的相鄰路由器之間建立的一種關(guān)系。
- OSPF路由表發(fā)生變化時,通過洪泛(Flooding)過程通告網(wǎng)絡(luò)上其他路由器,如果沒有發(fā)生變化其默認自動更新時間為30min。
- RIP與OSPF的比較:
- OSPF根據(jù)接口的吞吐率、擁塞情況、可靠性等作為路由的代價,而非單純的跳數(shù);
- OSPF可使用大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò);
- 路由變化收斂速度更快;
- 無路由環(huán)路;
- 支持區(qū)域劃分和路由分級管理;
- 支持以組播形式而非廣播形式發(fā)送協(xié)議報文;
- RIP是利用UDP作為其傳輸協(xié)議,而OSPF直接在IP上進行傳輸。
- BGP采用可靠的TCP進行傳輸,使用TCP的179端口建立連接。其考慮延時、擁塞等技術(shù)因素,也考慮政治、安全、經(jīng)濟等方面的因素,因此有時也稱為路徑適量協(xié)議。
- 自治系統(tǒng)(AS)被認為是在相同的管理控制下的一組設(shè)備。
- 路由重發(fā)布允許不同路由協(xié)議之間交換路由信息。
- 相關(guān)路由器的度量:RIP:跳數(shù);IGRP和EIGRP:帶寬、延時、可靠性和負載;IS-IS和OSPF:開銷。
- NAT將不可路由的私有內(nèi)部地址轉(zhuǎn)換成可路由的共有地址,NAT改善了網(wǎng)絡(luò)的私密性和安全性,其對外隱藏了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的IP地址。
- NAT的優(yōu)點:
- NAT讓內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)可使用私有地址,以節(jié)省公有地址;
- NAT提高了連接到公有網(wǎng)絡(luò)的靈活性;
- NAT提供了一致的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)編制方案;
- NAT提供了網(wǎng)絡(luò)安全性。
- NAT的缺點:
- 真實通信的設(shè)備往往很難找到,看起來只是與NAT設(shè)備通信;
- NAT增加了延時;
- NAT隱藏了端到端的IP地址;
- NAT的存在導(dǎo)致失去了跟蹤端到端的IP流量能力;
- NAT的存在使得故障排除更加困難。
五 網(wǎng)絡(luò)安全
- VPN的基本原理是利用隧道技術(shù),把數(shù)據(jù)封裝到隧道協(xié)議中,利用已有的公網(wǎng)建立專用數(shù)據(jù)傳輸通道,從而實現(xiàn)點到點的連接。
- VPN按照實現(xiàn)原理劃分為:
- 重疊VPN:GRE VPN,L2TP VPN和IPSec VPN等技術(shù);
- 對等VPN:CE-to-EC。
- GRE VPN采用GRE封裝,使用隧道技術(shù),兩個站點的路由器之間通過公網(wǎng)連接彼此的物理接口,并通過物理接口進行傳輸數(shù)據(jù)。兩個路由器之間建立虛擬接口,從而建立點對點虛擬連接。
- L2TP使用兩種信息類型:
- 控制信息:用于隧道和呼叫的建立、維持和清除;
- 數(shù)據(jù)信息:用于封裝隧道所攜帶的PPP幀。
- IPSec協(xié)議包括安全協(xié)議、密鑰管理協(xié)議、安全關(guān)聯(lián)以及加密、認證算法等。
- IPSec具有以下功能:
- 作為一個隧道協(xié)議實現(xiàn)了VPN通信;
- 保證數(shù)據(jù)來源可靠;
- 保證數(shù)據(jù)的完整性;
- 保證數(shù)據(jù)的機密性。
- AH為IP數(shù)據(jù)報提供了三種服務(wù):
- 無連接的數(shù)據(jù)完整性驗證:通過散列函數(shù)(MD5)驗證來保證;
- 數(shù)據(jù)源身份認證:通過加入一個共享密鑰來實現(xiàn);
- 防重放攻擊:AH頭部中的序列號來防止重放攻擊。
- ESP除了提供AH提供的三種服務(wù)(可選)外,還提供:
- 數(shù)據(jù)報加密:可對一個IP數(shù)據(jù)報全部進行加密,或者只加密載荷部分;
- 數(shù)據(jù)流加密:源端支持IPSec的路由器將IP整個數(shù)據(jù)報加密。
- IKE協(xié)議負責密鑰管理,定義了通信實體間進行身份認證、協(xié)商加密算法以及生成共享的會話密鑰的方法。
- AH協(xié)議工作在隧道模式的時候被保護的是協(xié)議數(shù)據(jù)或完整的IP數(shù)據(jù)報,需要對整個證據(jù)進行驗證;
AH協(xié)議工作在傳輸模式的時候被保護的是端到端的通信。
- IPSec VPN有兩種模式:
- 傳輸模式:保護的是IP數(shù)據(jù)報的載荷,通常用于兩臺主機之間的通信。
- 隧道模式:保護的是整個原始IP,通常只要IPSec雙方有一方是安全網(wǎng)關(guān)或者路由器,就必須采用隧道模式。
- 防火墻是指兩個網(wǎng)絡(luò)之間實施訪問控制策略的一組設(shè)備。具有以下作用:
- 管理進、出網(wǎng)絡(luò)的訪問;
- 保護網(wǎng)絡(luò)中脆弱的服務(wù);
- 內(nèi)部地址隱藏;
- 日志和統(tǒng)計;
- 監(jiān)測和報警
- 防火墻硬件架構(gòu)技術(shù)主要有3種:
- Intel X86架構(gòu):有點是靈活性高,利用指令集和軟件完成各種各樣的工作;
- ASIC處理技術(shù):以單一功能的集成電路完成進程處理,具備高可靠性和強大處理能力,靈活性不夠;
- 網(wǎng)絡(luò)處理器(NP):具有優(yōu)化的體系結(jié)構(gòu)和指令集,很強的編程能力,可擴展服務(wù)。
- 防火墻具體可分為:
- 包過濾型:工作在OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層,它根據(jù)數(shù)據(jù)報頭原地址、目的地址、端口號和協(xié)議類型等標識確定是否允許通過。包括簡單包過濾型防火墻和狀態(tài)檢測型包過濾防火墻。
- 應(yīng)用代理型:工作在OSI模型的應(yīng)用層,它完全“阻隔”了網(wǎng)絡(luò)通信流,對每種應(yīng)用服務(wù)編制專門的代理程序,時間監(jiān)視和控制應(yīng)用層通信流的作用。包括應(yīng)用網(wǎng)關(guān)型防火墻和自適用代理型防火墻。
- 防火墻規(guī)則通常有3部分組成:
- 規(guī)則號:在訪問控制列表中的順序,保證數(shù)據(jù)包匹配的次序;
- 過濾域:通常有源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口和協(xié)議等;
- 動作域:通常為接受or拒絕。
六 網(wǎng)絡(luò)管理與維護
- 網(wǎng)絡(luò)管理是指網(wǎng)絡(luò)管理員通過網(wǎng)絡(luò)管理程序?qū)W(wǎng)絡(luò)上的資源進行集中化管理的操作。通常有基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理和基于RMON標準的網(wǎng)絡(luò)管理。
- SNMP采用無證實傳輸成UDP,目標是保證管理信息在網(wǎng)絡(luò)中任意兩點之間傳送,SNMP體系由網(wǎng)絡(luò)管理站和網(wǎng)管代理組成。
- SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理由3部分組成:
- 管理信息庫(MIB):指明了網(wǎng)絡(luò)元素能夠被管理進程查詢和設(shè)置的信息,它是被管設(shè)備中標準標量定義的集合,由對象命名樹構(gòu)成;
- 管理信息結(jié)構(gòu)(SMI):通過定義一個宏,規(guī)定了管理對象的表示方法;
- SNMP本身:
- SNMP采用get,get-next,set三種操作方式代替了復(fù)雜的命令集;
- get? request:從代理進程處提取一個活多個參數(shù)值;
- get-next request:從代理處提取緊跟當前參數(shù)值的下一個參數(shù)值;
- set request:設(shè)置代理進程的一個或多個參數(shù)值;
- get response:代理返回一個或多個參數(shù)值;
- trap:代理主動發(fā)出報文,通知管理進程有某些情況發(fā)生。
- SNMP v1和SNMP v2的區(qū)別:
- SNMP v1只支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò),SNMP v2可運行在多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上;
- SNMP v1缺乏安全機制,SNMP v2增強了安全機制;
- SNMP v1只適合于集中式管理,SNMP v2支持分布式管理。
- SNMP v3主要有三個模塊:
- 信息處理和控制模塊:負責產(chǎn)生信息和分析信息,并判斷信息在傳輸過程中是否要經(jīng)過代理服務(wù)器;
- 本地處理模塊:訪問控制和處理打包的數(shù)據(jù)和中斷;
- 用戶安全模塊:負責身份驗證和數(shù)據(jù)保密服務(wù)。
- SNMP的缺陷:
- SNMP輪詢機制可擴展性差,并會占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬;
- SNMP協(xié)議不支持分布式管理,而采用集中式管理。
- RMON由SNMP MIB擴展而來,是對SNMP標準基本體系的重要補充,RMON定義標準的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能和接口。
- RMON具有以下功能:
- RMON可以通過提供有關(guān)通信流的有用信息,用來監(jiān)視和管理會話;
- RMON可以收集統(tǒng)計信息,從而進行相關(guān)分析;
- RMON可以捕獲數(shù)據(jù)分組和進行數(shù)據(jù)過濾;
- RMON可以統(tǒng)計帶寬使用情況,從而進行報警燈異常提醒。
- RMON監(jiān)視系統(tǒng)由兩部分組成:探測器(監(jiān)視器或代理)和管理站。
- 虛擬路由冗余協(xié)議(VRRP)是一種網(wǎng)絡(luò)容錯協(xié)議,可以消除靜態(tài)默認路由環(huán)境中存在的缺陷,也就是防止靜態(tài)路由的單點失效。
- VRRP是將網(wǎng)絡(luò)中的一組路由器構(gòu)成一個虛擬的路由器,從而實現(xiàn)冗余,控制虛擬路由器IP地址的VRRP路由器稱為活動路由器,且只有活動路由器才可以周期性的使用多播發(fā)送VRRP通告報文。
- 為保證VRRP的安全,提供以下兩種安全認證機制:
- 明文認證:加入時需要提供相同的VRID和明文密碼;
- IP頭認證:提供了更高的安全性,可以防止報文重放和修改等攻擊。
- 熱備份路由器協(xié)議(HSRP)將多臺路由器組成一個熱備份組,形成一個虛擬路由器,終端主機將各自的數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到該虛擬路由器上。
- HSRP的特點:
- 高度可靠性:
- 有效負載均衡:
- 不存在單點故障問題:
- HSRP和VRRP的區(qū)別:
- VRRP允許在參與VRRP組的設(shè)備之間建立認證機制;
- VRRP允許虛擬路由器使用真實的物理路由器的IP地址,而HSRP則必須單獨配置IP地址作為虛擬路由器對外表現(xiàn)的IP地址,且不能是組中任何一個成員的接口地址;
- VRRP狀態(tài)機比HSRP簡單;
- HSRP有3中報文,而VRRP只有一種報文;
- HSRP將報文承載在UDP上,而VRRP將報文承載在TCP上。
七 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
- 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式是指網(wǎng)絡(luò)上計算機處理信息的方式。通常有:
- 文件服務(wù)器模式(FS):又稱專用服務(wù)器;
- 客戶機/服務(wù)器模式(C/S):是一種集中管理與開放式、協(xié)作式處理并存的模式,其將應(yīng)用劃分為前端(客戶機部分)和后端(服務(wù)器部分);
- 瀏覽器/服務(wù)器模式(B/S):采用web服務(wù)器,通過web瀏覽器即可;
- 對等網(wǎng)(P2P):無需特定的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
- C/S模式的優(yōu)點:
- 集中式管理:由服務(wù)器進行統(tǒng)一管理,安全性較好,效率較高;
- 性價比高:客戶端可以節(jié)省大量開銷:
- 可擴展性好:只需要對服務(wù)器進行擴展和部署,不需要客戶端進行任何修改:
- 抗災(zāi)難性能好,可靠性高:服務(wù)器采用備份,客戶端失效對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響不大:
- 安全性好:服務(wù)器端增加安全驗證,客戶端和服務(wù)器之間采用私有傳輸協(xié)議。
- C/S模式的缺點:
- 管理困難:C/S屬于分散式處理,比集中式更為復(fù)雜;
- 客戶端資源浪費:只使用服務(wù)器一部分,卻需要安裝整個客戶端軟件;
- 兼容性差:客戶端程序無法重用。
- B/S模式的優(yōu)點:
- 系統(tǒng)訪問靈活:只需要瀏覽器即可獲得服務(wù);
- 維護和升級簡單:只需要更新服務(wù)器端的軟件即可;
- 松耦合性:
- 系統(tǒng)的開放高效、簡單:不需要開放不同的版本。
- B/S模式的缺點:
- 展示能力較弱:B/S采用附件形式存放,展示效果較差:
- 系統(tǒng)的處理性能較低:服務(wù)器處理后臺大量工作,負擔加重;
- 交互能力較差:缺乏快捷的操作;
- 系統(tǒng)的功能有限:個性化特點降低,無法實現(xiàn)具有個性化的復(fù)雜功能要求。
- P2P模式的優(yōu)點:
- 資源分布在各個節(jié)點中,而不是在特定的服務(wù)器上;
- 結(jié)點之間可以直接建立連接,就可以交互共享資源;
- 具有巨大的擴展能力,通過低成本交互來聚合資源;
- 動態(tài)性強,結(jié)點可以隨意加入退出;
- 具有匿名和隱私特性;
- 負載均衡能力高。
- 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)主要包括以下兩種:
- 基礎(chǔ)服務(wù):DNS服務(wù)等;
- 應(yīng)用服務(wù):Web服務(wù)、FTP服務(wù)等。
- DNF服務(wù)提供域名和IP地址之間的雙向解析功能。其有兩種查詢模式:
- 遞歸查詢:主機向服務(wù)器的查詢;
- 迭代查詢:服務(wù)器之間的查詢。
- Web服務(wù)器是建立在C/S模式上,通過超文本(HTML)與超文本傳輸協(xié)議(FTTP)為基礎(chǔ)。
- FTP是互聯(lián)網(wǎng)用來控制雙向傳輸文件的協(xié)議,且支持兩種模式,一種是standard(port,主動方式);另一種是passive(pasv,被動方式)。
- TFTP用來在客戶端與服務(wù)器之間提供簡單、小開銷的文件傳輸服務(wù)。
- 萬維網(wǎng)最主要的構(gòu)成部分是Web頁面,web頁面包括傳統(tǒng)的靜態(tài)網(wǎng)頁和新興的動態(tài)頁面。
八 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
- 大型網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)劃分為:核心層、分布層(匯聚層)和接入層。
- 核心層原則:不能執(zhí)行任何網(wǎng)絡(luò)策略和過濾,核心層所有設(shè)備應(yīng)具有充分的可達性。
- 分布層原則:具有強大的流量聚合性能且支持多種接入鏈路,與核心層之間的鏈路應(yīng)盡可能的少。
- 接入層原則:接入層所接收的連接數(shù)不要超過其與分布層之間允許的連接數(shù),接入層路由器不要連接兩個分布層路由器。
- 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則:
- 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有可行的可用性、可靠性和冗余性;
- 設(shè)備據(jù)喲較強的互操作性;
- 必須考慮未來的擴展增長需求;
- 必須考慮實際的物理情況。
- 網(wǎng)絡(luò)性能評估要素:
- 可用性:網(wǎng)絡(luò)是否連通,能否正常工作;
- 響應(yīng)時間:網(wǎng)絡(luò)對客戶請求所作出的響應(yīng)時間;
- 網(wǎng)絡(luò)利用率:網(wǎng)絡(luò)被使用的時間占總時間的比例;
- 網(wǎng)絡(luò)吞吐量:指在某個時刻,在網(wǎng)絡(luò)中的兩個結(jié)點之間,提供給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的剩余帶寬;
- 網(wǎng)絡(luò)帶寬容量:兩個結(jié)點之間最大的可用帶寬。?
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總結(jié)
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