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计算机网络综述

摘要： 从计算机网络软件硬件进行阐述，使人们对计算机网络的构造以及设备有一个整体了解，以使在以后的工作和学习中，面对网络问题不再束手无策，从而提高工作和学习的效率。

关键词： 计算机网络;网络组成;网络功能;网络设备

中图分类号：TP315文献标识码：A文章编号：1671-7597(2012)0110183-01

1 计算机网络的定义

计算机网络就是利用通讯设备和通信线路将地理位置不同的、具有独立功能的多台计算机系统遵循约定的通信协议互连成一个规模大、功能强的网络系统，用功能完善的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式和网络操作系统等)来实现交互通信、资源共享、信息交换、综合信息服务、协同工作以及在线处理等功能的系统。

2 计算机网络的分类

1)计算机网络按照地理范围划分为：局域网、城域网、广域网和互联网四种;2)按拓扑结构划分为：总线型、星型、环型、树型和网状网;3)按交换方式划分为：线路交换网、存储转发交换网和混合交换网;4)按传输带宽方式进行划分为：基带网和宽带网;5)按网络中使用的操作系统分为：NetWare网、Windows NT网和Unix网等;6)按传输技术分为：广播网、非广播多路访问网、点到点网。

3 计算机网络系统的构成

计算机网络系统通常由资源子网、通信子网和通信协议三个部分组成。资源子网在计算机网络中直接面向用户;通信子网在计算机网络中负责数据通信、全网络面向应用的数据处理工作。而通信双方必须共同遵守的规则和约定就称为通信协议，它的存在与否是计算机网络与一般计算机互连系统的根本区别。

4 计算机网络的主要功能

资源共享：计算机网络的主要目的是共享资源。共享的资源有：硬件资源、软件资源、数据资源。其中共享数据资源是计算机网络最重要的目的。

数据通信：数据通信是指利用计算机网络实现不同地理位置的计算机之间的数据传送，运用技术手段实现网络间的信息传递。这是计算机网络的最基本的功能，也是实现其他功能的基础。如电子邮件、传真、远程数据交换等。

分布处理：是指当计算机网络中的某个计算机系统负荷过重时，可以将其处理的任务传送到网络中的其它计算机系统中，以提高整个系统的利用率。对于大型的综合性的科学计算和信息处理，通过适当的算法，将任务分散到网络中不同的计算机系统上进行分布式的处理。促进分布式数据处理和分布式数据库的发展。利用网络实现分布处理，建立性能优良、可靠性高的分布式数据库系统。

综合信息服务：在当今的信息化社会中，各行各业每时每刻都要产生大量的信息需要及时的处理，而计算机网络在其中起着十分重要的作用。

5 计算机网络的常用设备

网卡(NIC)：插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。

集线器(Hub)：是单一总线共享式设备，提供很多网络接口，负责将网络中多个计算机连在一起。所谓共享是指集线器所有端口共用一条数据总线，因此平均每用户(端口)传递的数据量、速率等受活动用户(端口)总数量的限制。

交换机(Switch)：也称交换式集线器。它同样具备许多接口，提供多个网络节点互连。但它的性能却较共享集线器大为提高：相当于拥有多条总线，使各端口设备能独立地作数据传递而不受其它设备影响，表现在用户面前即是各端口有独立、固定的带宽。此外，交换机还具备集线器欠缺的功能，如数据过滤、网络分段、广播控制等。

线缆：网络的距离扩展需要通过线缆来实现，不同的网络有不同连接线缆，如光纤、双绞线、同轴电缆等。

公共电话网：即PSTN(Public Swithed Telephone Network)，速度9600bps～，经压缩后最高可达，传输介质是普通电话线。

综合业务数字网：即ISDN(Integrated Service Digital Network)，是一种拨号连接方式。低速接口为128kbps(高速可达2M)，它使用ISDN线路或通过电信局在普通电话线上加装ISDN业务。ISDN为数字传输方式，具有连接迅速、传输可靠等特点，并支持对方号码识别。

专线：即Leased Line，在中国称为DDN，是一种点到点的连接方式，速度一般选择64kbps～。专线的好处是数据传递有较好的保障，带宽恒定。

网：是一种出现较早且依然应用广泛的广域网方式，速度为9600bps～64kbps;有冗余纠错功能，可 靠性高，但由此带来的副效应是速度慢，延迟大。

异步传输模式：即ATM(Asynchronous Transfer Mode)，是一种信元交换网络，最大特点是速率高、延迟小、传输质量有保障。ATM大多采用光纤作为连接介质，速率可高达上千(109bps)。

调制解调器(Modem)：作为末端系统和通信系统之间信号转换的设备，是广域网中必不可少的设备之一。分为同步和异步两种，分别用来与路由器的同步和异步串口相连接，同步可用于专线、帧中继、等，异步用于PSTN的连接在计算机网络时代。

6 结语

人们对计算机和互联网的利用必将会渗透到社会生产和生活的各个方面，通过计算机和网络的功能，将会给企业的生产和经营活动的开展以及老百姓的工作和生活带来极大的便利。在互联网的联系和沟通下，各种信息传播的速度将加快，企业和个人对网络信息的依赖程度也将不断加深，信息需求程度相对较大的部门将成为未来社会中创造高附加值的行业。并通过他们带动相关知识产业的进步和发展，甚至带动全社会的经济结构的优化调整，推动社会经济的全面进步。

计算机网络取得今天的发展成就，是人类文明进入到更高阶段的标志，它推动着人类社会向更现代化的方向发展，同时推动了知识经济时代的到来，人们通过计算机网络的连接，打破了原先在时间和空间上的阻隔，在无形中拉近了人与人之间的距离，也在一定程度上扩大了我们生存的空间，网络给我们提供了超乎寻常的方便和成功。但是，网络也给社会带来了更多的挑战，它要求我们要以更高的层次去面对新的生活和环境，同时不断地改变我们的思想和行为，我们要抓住网络时代带给我们机遇，不断努力推动人类社会向更的高阶段发展。

此论文为湖南省十二五课题规划论文。课题批准号：XJK011CZJ010

参考文献：

[1]谢希仁，《计算机网络(第4版)》.

计算机网络安全

【摘 要】如何在一个开放式的计算机网络物理环境中构造一个封闭的逻辑环境来满足于国家、群体和个人实际需要，已成为必须考虑的实际问题。计算机网络的安全就是为了克服这些安全问题，使计算机网络的使用更有保障而诞生和发展起来的。

【关键词】加密技术;防火墙技术;网络安全策略

0.概述

网络系统安全涉及通信安全、计算机系统安全、存储安全、物理安全、人员安全等诸多要素，是与人、网络、环境有关的技术安全、结构安全和管理安全的总和。

1.计算网络面临的威胁

网络安全缺陷产生的原因主要有：TCP/IP的脆弱性、网络结构的不安全性 、易被窃听、缺乏安全意识。

2.计算机网络安全策略

物理安全策略

抑制和防止电磁泄漏(即TEMPEST技术)是物理安全策略的一个主要问题。

访问控制策略

访问控制是网络安全防范和保护的主要策略，它的主要任务是保证网络资源不被非法使用和非常访问。

入网访问控制

入网访问控制为网络访问提供了第一层访问控制。它控制哪些用户能够登录到服务器并获取网络资源，控制准许用户入网的时间和准许他们在哪台工作站入网。

网络的权限控制

网络的权限控制是针对网络非法操作所提出的一种安全保护措施。用户和用户组被赋予一定的权限。

目录级安全控制

网络应允许控制用户对目录、文件、设备的访问。对目录和文件的访问权限一般有八种：系统管理员权限(Supervisor)、读权限(Read)、写权限(Write)、创建权限(Create)、删除权限(Erase)、修改权限(Modify)、文件查找权限(File Scan)、存取控制权限(Access Control)。

属性安全控制

当用文件、目录和网络设备时，网络系统管理员应给文件、目录等指定访问属性。属性往往能控制以下几个方面的权限：向某个文件写数据、拷贝一个文件、删除目录或文件、查看目录和文件、执行文件、隐含文件、共享、系统属性等。

网络服务器安全控制

网络服务器的安全控制包括可以设置口令锁定服务器控制台，以防止非法用户修改、删除重要信息或破坏数据;可以设定服务器登录时间限制、非法访问者检测和关闭的时间间隔。

监测和锁定控制

网络管理员应对网络实施监控，服务器应记录用户对网络资源的访问，对非法的网络访问，服务器应以图形或文字或声音等形式报警，以引起网络管理员的注意。

网络端口和节点的安全控制

网络中服务器的端口往往使用自动回呼设备、静默调制解调器加以保护，并以加密的形式来识别节点的身份。

3.信息加密策略

数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码，通常称为"密文"，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取，阅读的目的。该过程的逆过程为解密，即将该编码信息转化为其原来数据的过程。

加密技术通常分为三大类："对称式"，"非对称式"和"单项式"。

对称式加密就是加密和解密使用同一个密钥，通常称之为"Session Key"这种加密技术目前被广泛采用。

非对称式加密就是加密和解密所使用的不是同一个密钥，通常有两个密钥，称为"公钥"和"私钥"，它们两个必需配对使用，否则不能打开加密文件。

单项加密也叫做哈希加密，这种加密使用hash算法把一些不同长度的信息转化成杂乱的确128位的编码里，叫做hash值。

4.防火墙技术

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。

防火墙的分类

根据防火墙所采用的技术不同，我们可以将它分为四种基本类型：包过滤型，网络地址转换―NAT，代理型和监测型。

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。

网络地址转化―NAT

网络地址转换是一种用于把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。

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。

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。

5.计算机网络安全的防范措施

网络系统结构设计合理与否是网络安全运行的关键

由于局域网采用的是以广播为技术基础的以太网，任何两个节点之间的通信数据包，也被处在同一以太网上的任何一个节点的网卡所截取。网络分段技术的应用将从源头上杜绝网络的安全隐患问题，以交换式集线器代替共享式集线器的方式将不失为解除隐患的又一方法。

强化计算机管理是网络系统安全的保证

(1)加强设施管理，确保计算机网络系统实体安全。建立健全安全管理制度，防止非法用户进入计算机控制室和各种非法行为的发生;(2)强化访问控制，力促计算机网络系统运行正常。(3)建立网络的权限控制模块。网络的权限控制是针对网络非法操作所提出的一种安全保护措施。(4)建立属性安全服务模块。属性安全控制可以将给定的属性与网络服务器的文件、目录和网络设备联系起来。(5)建立网络服务器安全设置模块。(6)建立档案信息加密制度。(7)建立网络智能型日志系统。(8)建立完善的备份及恢复机制。

随着计算机技术和通信技术的发展，计算机网络将日益成为工业，农业和国防等方面的重要信息交换手段，渗透到社会生活的各个领域.因此，认清网络的脆弱性和潜在威胁，采取强有力的安全策略，对于保障网络的安全性将变得十分重要，相信在未来十年中，网络安全技术一定会取得更为长足的进展。

【参考文献】

[1]朱雁辉.防火墙与网络封包[M].电子工业出版社.

[2]信息管理系列编委会.网络安全管理[M].中国人民大学出版社.

[3]张红旗.信息网络安全[M].清华大学出版社.

[4]张千里，陈光英.网络安全新技术.人民邮电出版社.

[5]汤子瀛等.计算机网络.西安电子科技大学出版社.

[6]彭民德.计算机网络教程.清华大学出版社，67～88.

[7]张伟.网络安全.机械工业出版社，99.

[8]何炎祥.计算机网络安全学习指导与习题解答.清华大学出版社，101～112.

[9]袁津生，吴砚农.计算机网络安全基础(第二版).人民邮电出版社，2003：78～92.

[10]殷伟.计算机安全与病毒防治 安徽科学技术出版社，2003：372～382.

大学数据中心机房运维风险的识别和应对论文

无论是身处学校还是步入社会，许多人都写过论文吧，论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。还是对论文一筹莫展吗？下面是我整理的大学数据中心机房运维风险的识别和应对论文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

摘要：

高校数据中心机房作为学校重要的场所，为学校日常教学办公提供重要的网络保障。如何保障数据中心的安全，已经变得越来越重要。本文通过研究风险管理在高校数据中心机房的应用研究。以我校数据中心机房运维项目为例，进行风险管理各方面的研究。旨在提高机房管理人员管理能力，保障数据中心机房安全。

关键词：

风险识别；风险应对；数据中心机房；

引言：

数据中心机房是学校数据汇聚交互的核心场所，所有接入校园网的数据都是通过数据中心机房进行交互。信息化大背景下，高校数据中心机房为师生提供更加便捷的服务，在教学、科研、办公等方面都有体现。

近些年来，随着数字校园，智慧校园的推进，全国各高校的数据中心机房规模不断发展。“一表通系统”上线，“最多跑一次”改革，高校越来越多的业务都转到校园网上，办公流程的简化，业务流程的电子化，极大地方便了广大师生。但同时，伴随着不断增长的业务，扩增的机房设备，我们对数据中心的要求不断提升，日常的运维管理面临的风险也越来越大。

1、高校数据中心运维引入风险管理的意义

数据中心机房是全校网络的核心区域，包括服务器，IPS设备，业务系统等，是一系列硬件软件设备的总和。一般高中小学校不会涉及数据中心机房，而大学的数据中心机房则不同，需要专人管理。数据中心机房的日常维护绝不是简单的设备维修，而是一项长期且细致的工作，涉及的内容很多，包括机房设备维修，系统升级，安防检查等。因此我们需要引入一整套科学合理的管理方法来应对风险。

数据中心机房的风险管理涉及内容很多有：风险识别，风险分析，风险应对等。其中，风险识别就是识别出潜在的风险，例如：机房火灾，漏水，停电等，是风险管理中最重要的内容之一，是确定潜在风险并分析找出应对方法的前提。所以一般对于风险识别的内容，我们会花费大量的时间来收集汇总，识别中会用到的德尔菲法，头脑风暴等方法。在数据中心日常运维中，针对识别出的高风险因素，我们需要制定相关的策略，包括消极和积极2方面的风险应对策略。风险存在是必然，我们需要积极引入风险管理机制，才能在出现问题时候迅速解决。

2、数据中心机房运维的风险识别

每个项目特性是千差万别，项目独特性决定项目实施过程存在很多不确定性，尽可能识别出不确定因素，是确保项目成功的重要因素[1]。风险识别不仅是风险管理的核心部分，更是基础内容。风险识别就是运用各种科学方法，识别项目的潜在风险，识别引发潜在风险的原因以及可能引发的`后果。特点：风险识别覆盖整个项目的生命周期。项目管理过程中，需要对风险进行反复地识别。风险识别的方法很多，包括德尔菲法，头脑风暴，专家判断等。

为了尽可能全面地识别出潜在的风险，结合实际情况，对数据中心机房风险识别步骤包括3步，第一步，进行工作分解结构WBS，目的就是为了更直观地进行风险识别。第二步，风险收集，针对运维项目，需要组织人员进行现场勘查，发现存在的问题，收集数据中心的资料。针对运维现状，组织全体人员进行头脑风暴法识别潜在的风险，再利用专家调查法对收集的潜在风险进行识别。第三步，风险确认，组织相关人员进行总结分析归纳，最终得到运维项目风险登记册。

(1）工作分解结构WBS

数据中心运维项目按照一定原则进行工作分解，其目的是为了给风险识别提供依据。首先，组织运维项目的各部门的负责人员，技术人员等进行现场勘查，摸清机房现状。按照整体机房运维的思路做好地勘工作，地勘需要记录各个领域的工作，并进行工作分解。

(2）风险收集

本次运维项目的风险收集采用头脑风暴会议。在会议之前，需要收集项目相关资料，包括项目技术文件，运维记录，机房资料，合同等。然后提前将地勘记录和收集到的项目资料发给参与会议的人员，确保参会人员能提前充分了解项目内容。会议针对运维项目期间可能存在的风险，进行充分的讨论和汇总。由项目经理担任本次会议支持人，在主持人的推动下，与参会人员就项目的风险集思广益。所有参与人员均有平等发言权，对潜在的风险提出自己的观点。最后将会议的内容进行整理汇总，初步得到机房运维的风险因素。

(3）风险确认

风险确认即将收集汇总的风险因素发给专家小组，由专家小组再次确认，记录整理并完成风险识别。专家小组包括各行业专家、部门负责人等。专家小组通过了解数据中心机房运维项目的基本情况，背景等，对头脑风暴会议收集的风险因素进行多次征询，直至达成一致意见，完成项目风险识别。

最终将运维项目风险分为5类，包括设备风险，业务风险，运维管理风险，自然风险，其他风险。设备风险包含：服务器风险，IPS设备风险，环控设备风险等。业务风险包括：特大网络故障风险，一般业务故障风险，业务质量下降风险等。运维管理风险包括：团队管理风险，沟通交流风险，人员管理风险等。自然风险包括：火灾，水灾，电磁干扰等，其他风险包括：合同风险，需求变化风险，人员技术风险等。

3、数据中心机房运维的风险分析

风险分析从2方面进行，第一个是定性风险分析，定性分析是指采取一定手段，综合评估分析存在的风险概率以及它的影响程度，并对风险按风险程度排序。同时为下一步分析提供依据。本次运维项目研究所用到的分析工具有概率-影响矩阵，风险分类，专家判断法等。定性风险分析过程作用是为了降低项目的不确定性，并重点关注高优先级的风险，有利于后续针对性开展风险应对。

概率-影响矩阵（P-I矩阵）是经常使用的工具，它是针对不同程度的风险，进行分级和排序，便于下一步进行定量分析及应对。在概率-影响矩阵中，一般将横坐标和纵坐标从低到高划分为5个标准，用数值、、、、表示，一共划分为25个方格，方格内数字表示风险值R，公式为R=P*I。R数值越低，概率越小，影响程度越小。R数值越高，概率越高，影响程度越大。概率高，影响程度高的区域，一般在右上角，属于高风险，需要采取重点措施，并采取积极地应对策略。概率低，影响程度低的区域，一般在左下角，属于低风险区域，一般列入待观察风险清单，一般不需要采取积极管理措施，监测即可。

第二个是定量风险分析，它是对定性分析过程中，对项目影响很大，风险等级很高的风险进行更加具体的分析。它是对风险事件的影响程度分析，一般高风险事件分配高数值，低风险分配低数值。定量风险分析的目的是为了确定重大的风险，同时提醒管理人员对高风险，进行密切关注，做好应对准备。

4、数据中心机房运维的风险应对

风险应对过程是在风险分析之后，针对存在的风险，在分析风险概率及其影响程度基础上，制定一系列措施降低风险、提高有利机会。通过科学合理的管理理论和措施，可以有效规避和降低项目风险。风险应对措施必须及时有效，并制定多种应对方式，择优选择。

风险应对方法有很多，针对已总结的风险，结合数据中心项目的具体情况制定相关的应对策略包括：风险规避，风险转移，风险预防，风险减轻。

(1）风险规避：风险规避是为了达到项目目的，改变原来计划，从而规避风险，减少风险带来的影响。如：调试项目范围，利用多种手段达到目的等。在机房检修的时候，必须秉承着不影响机房正常运行的原则。检修UPS蓄电池，进行放电时，不能影响机房正常运行。检修空调时，应该要一个一个进行检查，不能同时关闭所有机房空调，否则会影响机房正常散热，导致服务器出现故障。维护业务服务器时，必须不能影响其他业务的运行。

(2）风险转移：风险转移目的是将风险转嫁给第三方人员，包括风险的影响和责任。在数据中心机房运维中，常见的风险转移就是第三方公司维保。因为数据中心机房的重要性，所以必须保证机房7*24小时都要稳定运行。单单依靠网络中心一个部门是无法保障机房的一年365天的安全，还必须要有其他部门和第三方运维公司的配合。现在高校的数据中心机房都会有第三方公司运维，包括服务器的维保，环境监控的维保，网络安全维保等。转移工具包括合同、履约保证协议、保密协议，保证书等。通过签署合同或协议，能将风险的责任转移给第三方。

(3）风险预防：风险预防就是针对存在的风险，制定应急预案，避免风险的发生。施工或运维过程中一旦出现风险或者发现目标与预期有较大偏差时，即可按照应急方案采取相应措施。机房定期进行应急演练是必要的，针对运维情况制定不同的应急演练内容，如：特大网络故障，一般业务故障，火灾等。有利于提高运维人员对突发安全事件的响应与处置能力，保障学校机房安全、持续和稳定运行。机房内不需要的设备必须及时清理，必须建立定期检查制度，对相关设备进行详细检查[2]。

(4）风险减轻：风险减轻就是减轻风险事件所带来的影响，减低风险发生的概率。它分为两个方面，第一个是已经发生的风险，要采取积极的措施减少风险带来的影响。第二个是还没发生的风险，要采取积极措施减少发生概率。例如：在机房整理线缆时候，必须按照行业规范，进行走线，并按照统一标准添加标签，确保线材整洁。这样能减少后期维护的成本，当出现线路问题时，能在第一时间找到问题线路。此外，在机房配备UPS电源，也是为了保护服务器设备，在断电情况下能继续工作一段时间，减少服务器突然断电引发的一系列问题。

5、结语

数据中心机房承担着高校全部的信息化业务，运维内容包括服务器，IPS设备，业务系统等软硬件设备，涉及多个部门和第三方运维公司。因此，高校数据中心机房运维是一个长期、复杂的项目，需要持续性地管理。

风险管理作为一种科学的管理手段，在数据中心机房的运维中的应用有着重要的意义，通过风险管理研究，识别、分析和应对等，我们可以清晰地了解整个运维项目存在的风险。识别潜在风险，通过科学的风险分析手段，应对不同程度的风险。

参考文献

[1]郑渝莎.浅谈通信机房搬迁项目的风险管理[J].江西建材，2017(13):261+263.

[2]王欣.信息机房运维及其管理的主要策略分析[J].计算机产品与流通，2020(01):131.