网络安全原理与应用(第二版) 第2章 网络体系结构及协议
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网络体系结构及协议
问题亟待解决，向IPv6过渡成为必然趋势。
02
网络安全性问题
随着网络攻击手段不断升级，现有网络体系结构在安全性方面存在诸多
漏洞，如DDoS攻击、网络钓鱼等，需要加强安全防护。
03
网络可扩展性问题
现有网络体系结构在面对大规模数据传输和海量设备连接时，存在可扩
展性不足的问题，难以满足未来物联网、5G等应用场景的需求。
02
ICMP（互联网控制 消息协议）
用于在IP主机和路由器之间传递 控制消息，如网络不可达、超时 等。
03
IGMP（互联网组管 理协议）
用于IPv4网络中的多播组成员资 格管理。
数据链路层和物理层协议
数据链路层协议
如Ethernet、PPP等，负责将数据封装成 帧进行传输，并提供错误检测和流量控 制等功能。
内容过滤
检查数据包内容，拦截恶意代码、垃圾邮件等不良信息。
防火墙原理及功能介绍
日志记录
记录网络访问和数据传输情况，便于审计和 故障排查。
VPN支持
提供虚拟专用网络功能，保障远程访问的安 全性。
典型防火墙配置案例分析
案例一
小型企业网络防火墙配置
配置目标
保护内部网络免受外部攻击，限制员工上网行为。
典型防火墙配置案例分析
协议作用
网络协议是网络通信的基础，它使得 不同厂商生产的计算机和网络设备能 够相互通信，实现网络资源的共享和 信息的交换。
协议层次结构划分
OSI七层模型
01
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应
用层。
TCP/IP四层模型
02
网络接口层、网络层、传输层、应用层。
五层模型
03
网络安全原理与应用(第二版) 第2章 网络体系结构及协议
• D类地址用于在IP网络中的组播（Multicasting）。D类组播地址机 制仅有有限的用处。一个组播地址是一个惟一的网络地址。它能 指导报文到达预定义的IP地址组。 • 因此，一台机器可以把数据流同时发送到多个接收端，这比为每 个接收端创建一个不同的流有效得多。组播长期以来被认为是IP 网络最理想的特性，因为它有效地减小了网络流量。 • D类地址空间，和其他地址空间一样，有其数学限制，D类地址的 前4位恒为1110，预置前3位为1意味着D类地址开始于128+64+32 等于224。第4位为0意味着D类地址的最大值为 128+64+32+8+4+2+1为239，因此D类地址空间的范围从224.0.0.0 到239.255.2 55.254。
• 最后的16位（2个8位组）标识可能的主机地址。每一个B 类地址能支持64,534个惟一的主机地址，这个数由2的16次 方减2得到，B类网络有16,382个。
3、C类地址
• C类地址用于支持大量的小型网络。这类地址可以认为与A类地址正好相反。 A类地址使用第一个8位组表示网络号，剩下的3个表示主机号，而C类地址 使用三个8位组表示网络地址，仅用一个8位组表示主机号。 C类地址的前3位数为110，前两位和为192(128+64)，这形成了C类地址空间 的下界。第三位等于十进制数32，这一位为0限制了地址空间的上界。不能 使用第三位限制了此8位组的最大值为255-32等于223。因此C类网络地址范 围从192.0.1.0至223.255.254.0。 最后一个8位组用于主机寻址。每一个C类地址理论上可支持最大2 5 6个主机 地址(0～255)，但是仅有254个可用，因为0和255不是有效的主机地址。可以 有2,097,150个不同的C类网络地址。 在IP地址中，0和255是保留的主机地址。IP地址中所有的主机地址为0用于 标识局域网。同样，全为1表示在此网段中的广播地址。
网络体系结构、协议和软件系统
远程访问服务
分布式计算服务
应用软件在分布式计算环境中需要网络支 持，以实现分布式系统之间的协同工作和 资源共享。例如，云计算、网格计算等。
应用软件支持远程访问服务，使得用户能 够通过网络访问远程计算机上的资源和应 用。例如，远程桌面、远程文件传输等。
中间件技术在网络体系结构中的应用
消息中间件
消息中间件是一种基于消息的分布式系统通信方式，它能够在不同平台和应用之间传递消息，实现异步通信和消息队 列等功能。
组成
网络体系结构通常包括物理层、数据 链路层、网络层、传输层、会话层、 表示层和应用层等层次，每层都有其 特定的功能和服务。
发展历程及现状
发展历程
网络体系结构经历了从ARPANET到TCP/IP的演变过程，期间出现了OSI七层模型等重要的网络体系 结构。
现状
目前，TCP/IP协议族已成为事实上的国际标准，被广泛应用于Internet和各类计算机网络中。同时， 随着云计算、物联网等新技术的发展，网络体系结构也在不断演进和完善。
针对特定应用场景，软件系统可 以采用协议优化算法来提高传输 效率，如拥塞控制、流量整形等。
协议扩展和定制
为了满足特殊需求，软件系统可 以对现有协议进行扩展或定制， 以适应特定的网络环境和应用场 景。
案例分析
HTTP/HTTPS协议与Web浏览器： Web浏览器通过HTTP/HTTPS协议与 Web服务器进行通信，实现网页的浏 览和数据的传输。协议的特点如请求 /响应模型、无状态性等对浏览器的 设计和实现产生了重要影响。
协议决定互操作性
为了实现不同软件系统之间的互操作，必须遵循相同的网络协议。协 议的标准化和兼容性对软件系统的互操作性具有重要影响。
软件系统对协议实现的支持和优化措施
网络体系结构及网络协议课件
网络体系结构及网络协议 课件
目 录
• 网络体系结构概述 • OSI模型 • TCP/IP模型 • 网络协议详解 • 网络安全与协议 • 未来网络体系结构展望
01 网络体系结构概述
什么是网络体系结构
总结词
网络体系结构是计算机网络中各层功 能及其相互关系的集合，定义了网络 中数据传输和通信的规则。
DNS协议
总结词
域名系统，将域名转换为IP地址。
详细描述
DNS协议是互联网上用于将域名转换为IP地址的一种分布式数据库系统。通过DNS协议，用户可以在 浏览器中输入域名，而不是IP地址，来访问网站。DNS协议将域名解析为相应的IP地址，以便计算机 能够相互通信。
FTP协议
总结词
文件传输协议，用于在网络上传输文件。
远程办公 企业通过SSH协议建立安全的远程登 录通道，保证远程办公数据的安全性。
域名系统（DNS） DNS通过DNSSEC协议提供安全可靠 的域名解析服务，保护用户免受DNS 欺骗攻击。
06 未来网络体系结构展望
软件定义网络（SDN）
总结词
软件定义网络是一种新型网络体系结构，通过将网络控制与 转发分离，实现网络资源的灵活管理和调度。
DNSSEC协议
DNSSEC协议是一种DNS安全扩展协议，可以为DNS查询提供数据完 整性和源认证等安全保护。
网络安全协议的应用场景
电子商务 电子商务网站通过SSL/TLS协议对用户 提交的敏感信息进行加密传输，保证交
易数据的安全性。 虚拟专用网络（VPN） VPN通过IPsec协议建立安全的网络 连接，保护数据传输的安全性。
应用层
直接为用户提供服务，如文件传输、电子邮件和网页 浏览等。
表示层
目 录
• 网络体系结构概述 • OSI模型 • TCP/IP模型 • 网络协议详解 • 网络安全与协议 • 未来网络体系结构展望
01 网络体系结构概述
什么是网络体系结构
总结词
网络体系结构是计算机网络中各层功 能及其相互关系的集合，定义了网络 中数据传输和通信的规则。
DNS协议
总结词
域名系统，将域名转换为IP地址。
详细描述
DNS协议是互联网上用于将域名转换为IP地址的一种分布式数据库系统。通过DNS协议，用户可以在 浏览器中输入域名，而不是IP地址，来访问网站。DNS协议将域名解析为相应的IP地址，以便计算机 能够相互通信。
FTP协议
总结词
文件传输协议，用于在网络上传输文件。
远程办公 企业通过SSH协议建立安全的远程登 录通道，保证远程办公数据的安全性。
域名系统（DNS） DNS通过DNSSEC协议提供安全可靠 的域名解析服务，保护用户免受DNS 欺骗攻击。
06 未来网络体系结构展望
软件定义网络（SDN）
总结词
软件定义网络是一种新型网络体系结构，通过将网络控制与 转发分离，实现网络资源的灵活管理和调度。
DNSSEC协议
DNSSEC协议是一种DNS安全扩展协议，可以为DNS查询提供数据完 整性和源认证等安全保护。
网络安全协议的应用场景
电子商务 电子商务网站通过SSL/TLS协议对用户 提交的敏感信息进行加密传输，保证交
易数据的安全性。 虚拟专用网络（VPN） VPN通过IPsec协议建立安全的网络 连接，保护数据传输的安全性。
应用层
直接为用户提供服务，如文件传输、电子邮件和网页 浏览等。
表示层
Ch8_2ed网络安全_2.ppt
具体定义双方必须支持的安全策略，规定所采 用的句法，命名相关安全服务信息时的方案， 包括加密算法，密钥交换算法，安全策略特性 和认证中心等。
密钥管理IKE协议
主要功能：建立和管理SA，协商安全策略。 SA通过密钥管理协议IKE在通信对等方之间进
行协商，以使双方确定：
封装形式（AH或者ESP） 加密算法及密钥 密钥的生存期 身份验证算法等
SSL的安全机制
SSL中使用的安全机制包括加密机制、数据签名 机制、数据完整性机制、交换鉴别机制和公证机制。 加密机制
提供多种不同强度的加密算法：DES，TripleDES，RC4，IDEA等，对应用层及握手数据加密传 输。加密所用的密钥由消息散列函数MD5产生。 数据签名机制
在握手过程中交换各自的证书以确定对方身份。 证书由认证中心（CA）签名。
封装安全有效载荷（ESP）不仅可以提供完整性 和认证功能外，还可以确保IP数据报的保密性。
ESP在安全IP报文中的位置
封装安全有效载荷（ESP）
在ESP首部中，包括一个安全关联的安全参数索 引SPI（32bit）和序号（32bit）。在ESP尾部中 有下一个首部（8bit，作用和AH首部一样）。
保留（16bit）：预留将来使用，值设为0。
鉴别数据（可变）：为32bit字的整数倍，默认长 度为96bit。包含经数字签名的报文摘要。可用来 鉴别源主机和检查IP数据报的完整性。
AH的工作过程
发送IP数据报时，首先确定目的IP地址和选择一 个安全参数索引SPI，然后产生一个SA，使用这 个SA的算法和密钥计算整个IP数据报的散列（如 MD5）填入AH首部的鉴别数据部分，然后发送。
4. 加密规范（Cipher Spec）：加密算法（DES， 3DES，IDEA等）、消息摘要算法（MD5， SHA-1等）以及相关参数。
密钥管理IKE协议
主要功能：建立和管理SA，协商安全策略。 SA通过密钥管理协议IKE在通信对等方之间进
行协商，以使双方确定：
封装形式（AH或者ESP） 加密算法及密钥 密钥的生存期 身份验证算法等
SSL的安全机制
SSL中使用的安全机制包括加密机制、数据签名 机制、数据完整性机制、交换鉴别机制和公证机制。 加密机制
提供多种不同强度的加密算法：DES，TripleDES，RC4，IDEA等，对应用层及握手数据加密传 输。加密所用的密钥由消息散列函数MD5产生。 数据签名机制
在握手过程中交换各自的证书以确定对方身份。 证书由认证中心（CA）签名。
封装安全有效载荷（ESP）不仅可以提供完整性 和认证功能外，还可以确保IP数据报的保密性。
ESP在安全IP报文中的位置
封装安全有效载荷（ESP）
在ESP首部中，包括一个安全关联的安全参数索 引SPI（32bit）和序号（32bit）。在ESP尾部中 有下一个首部（8bit，作用和AH首部一样）。
保留（16bit）：预留将来使用，值设为0。
鉴别数据（可变）：为32bit字的整数倍，默认长 度为96bit。包含经数字签名的报文摘要。可用来 鉴别源主机和检查IP数据报的完整性。
AH的工作过程
发送IP数据报时，首先确定目的IP地址和选择一 个安全参数索引SPI，然后产生一个SA，使用这 个SA的算法和密钥计算整个IP数据报的散列（如 MD5）填入AH首部的鉴别数据部分，然后发送。
4. 加密规范（Cipher Spec）：加密算法（DES， 3DES，IDEA等）、消息摘要算法（MD5， SHA-1等）以及相关参数。
《网络协议实践教程(第2版)》课件第2章 物理层协议
插孔用于DCE方面，插针用于DTE方面 RS-232C连接器任一针上的信号可为下列任
一状态：
标记(Mark) / 空(Space) 开(ON) / 关(OFF) 逻辑0 / 逻辑1
网络协议实践教程（第2版）
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第2章 物理层协议
RS-232-C机械特性
网络协议实践教程（第2版）
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第2章 物理层协议
3．RS-232-C功能特性
功能特性规定了连接器各针的定义、与哪些 电路连接、有何功能等。
信号分为两类： 一类是DTE和DCE交换的信息：TxD和 RxD； 另一类是为了正确无误地传输上述信息而 设计的联络信号。
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第2章 物理层协议
网络协议实践教程（第2版）
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第2章 物理层协议
（3）在发送端和接收端之间建立物理连接。
主机A置RTS（请求发送）为ON，通知本地
DCE向远端请求发送数据。
本地DCE检测到主机A的RTS信号后：
➢ 向远端DCE发送载波（CD） ➢ 通过延迟电路控制CTS（允许发送）的接通 ➢ 远端的DCE检测到载波后，置DCD（收到载波）
②允许发送（CTS）：DCE → DTE
CTS=1时，表示本地DCE响应DTE向DCE发
出的RTS信号，且本地DCE准备向远程DCE
发送数据。
③数据准备就绪（DSR）：DCE→DTE
DSR=1时，表示DCE准备就绪，可以与远程
DCE建立通道。
网络协议实践教程（第2版）
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第2章 物理层协议
目前，实际网络中比较广泛使用的物理层协 议有： EIA-RS-232 EIA RS-449 CCITT建议的CCITT V.24和X.21协议
一状态：
标记(Mark) / 空(Space) 开(ON) / 关(OFF) 逻辑0 / 逻辑1
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第2章 物理层协议
RS-232-C机械特性
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第2章 物理层协议
3．RS-232-C功能特性
功能特性规定了连接器各针的定义、与哪些 电路连接、有何功能等。
信号分为两类： 一类是DTE和DCE交换的信息：TxD和 RxD； 另一类是为了正确无误地传输上述信息而 设计的联络信号。
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第2章 物理层协议
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第2章 物理层协议
（3）在发送端和接收端之间建立物理连接。
主机A置RTS（请求发送）为ON，通知本地
DCE向远端请求发送数据。
本地DCE检测到主机A的RTS信号后：
➢ 向远端DCE发送载波（CD） ➢ 通过延迟电路控制CTS（允许发送）的接通 ➢ 远端的DCE检测到载波后，置DCD（收到载波）
②允许发送（CTS）：DCE → DTE
CTS=1时，表示本地DCE响应DTE向DCE发
出的RTS信号，且本地DCE准备向远程DCE
发送数据。
③数据准备就绪（DSR）：DCE→DTE
DSR=1时，表示DCE准备就绪，可以与远程
DCE建立通道。
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第2章 物理层协议
目前，实际网络中比较广泛使用的物理层协 议有： EIA-RS-232 EIA RS-449 CCITT建议的CCITT V.24和X.21协议
计算机网络(第2版)网络管理与网络安全
加密（Encryption）：将明文变换成密文的过程。 解密（Decryption）：由密文恢复出原明文的过程。 加密算法（Encryption Algorithm）：对明文加密时采用的一组规则。 解密算法（Decryption Algorithm）：对密文解密时采用的一组规则。 加密密钥（Encryption Key）和 解密密钥（Decryption Key）：加密算法和解密算法操作通
网络管理的目的 监测及控制网络运行，提供有效、可靠、安全、经济的网络服务。
网络管理的任务
监测网络运行状态：主机监测、流量监测、监测路由表的变化、监测服务等级协定 （SLA）。通过监测了解当前网络状态是否正常，是否出现危机和故障。
控制网络运行过程：网络服务提供、网络维护、网络处理。通过控制可以对网络资 源进行合理分配，优化网络性能，保证网络服务质量。
常是在一组密钥控制下进行，分别称为加密密钥和解密密钥。 密码体制分类：根据密钥个数将密码体制分为对称和非对称密码体制。
➢ 对称密码体制：又称单钥或私钥或传统密码体制。 ➢ 非对称密码体制：又称双钥或公钥密码体制。 密码分析（Cryptanalysis）：从截获的密文分析推断出初始明文的过程。
计算机网络（第2版）
性能管理
对网络运行中主要性能指标评测，检验网络服务质量，找到已发生或可能发生 的网络瓶颈，及时监测网络性能变化趋势。
安全管理
采用信息安全、网络安全措施保护网络中的系统、数据和业务，以确保网络资 源不被非法使用和破坏。
配置管理
对网络中的设备进行跟踪管理，完成设备的硬件和软件配置，包括对管理对象 进行识别、定义、初始化以及监测与控制。
多媒体服务器 192.168.0.3
DMZ区
内部网络
第2章计算机网络安全技术(第二版)
方法
防护通常采用传统的静态安全技术及方法如防火墙、加密、认证等来实现。 主要是在边界提高抵御能力。边界防护技术可分为物理实体的防护技术和 信息防护（防泄露、防破坏）技术。 物理实体的防护技术主要是对有形的信息载体实施保护，使之不被窃取、 复制或丢失。如磁盘信息消除技术，室内防盗报警技术，密码锁、指纹锁、 眼底锁等。信息载体的传输、使用、保管、销毁等各个环节都可应用这类 技术。 信息防护技术主要是对信息的处理过程和传输过程实施保护，使之不被非 法入侵、窃听、干扰、破坏、拷贝。 对信息处理的防护主要有如下二种技术：
P2DR安全模型（3）
2、防护
防护就是采用一切手段保护计算机网络系统的保密性、 完整性、可用性、可控性和不可否认性，预先阻止攻击 可以发生的条件产生，让攻击者无法顺利地入侵。所以 说，防护是网络安全策略中最重要的环节。防护可以分 为三大类：系统安全防护、网络安全防护和信息安全防 护。
系统安全防护指的是操作系统的安全防护，即各个操作系统的 安全配置、使用和打补丁等。不同操作系统有不同的防护措施 和相应的安全工具。 网络安全防护指的是网络管理的安全，以及网络传输的安全。 信息安全防护指的是数据本身的保密性、完整性和可用性。数 据加密就是信息安全防护的重要技术。
成功 攻击 防护(P) 失败 检测(D) 失败 成功 成功 响应(R) 失败 恢复(R)
2.1.2 PDRR网络安全模型（2）
PDRR安全模型中安全策略的前三个环节与P2DR安全模 型中后三个环节的内涵基本相同，不再赘述。最后一 个环节“恢复”，是指在系统被入侵之后，把系统恢 复到原来的状态，或者比原来更安全的状态。系统的 恢复过程通常需要解决两个问题：一是对入侵所造成 的影响进行评估和系统的重建，二是采取恰当的技术 措施。系统的恢复主要有重建系统、通过软件和程序 恢复系统等方法。详见第十章10.4节。 PDRR安全模型阐述了下面一个结论：安全的目标实际 上就是尽可能地增大保护时间，尽量减少检测时间和 响应时间，在系统遭受到破坏后，应尽快恢复，以减 少系统暴露时间。也就是说：及时的检测和响应就是 安全。
防护通常采用传统的静态安全技术及方法如防火墙、加密、认证等来实现。 主要是在边界提高抵御能力。边界防护技术可分为物理实体的防护技术和 信息防护（防泄露、防破坏）技术。 物理实体的防护技术主要是对有形的信息载体实施保护，使之不被窃取、 复制或丢失。如磁盘信息消除技术，室内防盗报警技术，密码锁、指纹锁、 眼底锁等。信息载体的传输、使用、保管、销毁等各个环节都可应用这类 技术。 信息防护技术主要是对信息的处理过程和传输过程实施保护，使之不被非 法入侵、窃听、干扰、破坏、拷贝。 对信息处理的防护主要有如下二种技术：
P2DR安全模型（3）
2、防护
防护就是采用一切手段保护计算机网络系统的保密性、 完整性、可用性、可控性和不可否认性，预先阻止攻击 可以发生的条件产生，让攻击者无法顺利地入侵。所以 说，防护是网络安全策略中最重要的环节。防护可以分 为三大类：系统安全防护、网络安全防护和信息安全防 护。
系统安全防护指的是操作系统的安全防护，即各个操作系统的 安全配置、使用和打补丁等。不同操作系统有不同的防护措施 和相应的安全工具。 网络安全防护指的是网络管理的安全，以及网络传输的安全。 信息安全防护指的是数据本身的保密性、完整性和可用性。数 据加密就是信息安全防护的重要技术。
成功 攻击 防护(P) 失败 检测(D) 失败 成功 成功 响应(R) 失败 恢复(R)
2.1.2 PDRR网络安全模型（2）
PDRR安全模型中安全策略的前三个环节与P2DR安全模 型中后三个环节的内涵基本相同，不再赘述。最后一 个环节“恢复”，是指在系统被入侵之后，把系统恢 复到原来的状态，或者比原来更安全的状态。系统的 恢复过程通常需要解决两个问题：一是对入侵所造成 的影响进行评估和系统的重建，二是采取恰当的技术 措施。系统的恢复主要有重建系统、通过软件和程序 恢复系统等方法。详见第十章10.4节。 PDRR安全模型阐述了下面一个结论：安全的目标实际 上就是尽可能地增大保护时间，尽量减少检测时间和 响应时间，在系统遭受到破坏后，应尽快恢复，以减 少系统暴露时间。也就是说：及时的检测和响应就是 安全。
《计算机网络技术与Internet应用(第二版2》习题答案
5.网络层
二
1. C
2. C
3. A
4. B
5. C
6. C
7. C
8. C
9. A
第
1
(1)请求、断开。
(2)HTTP、HTML
(3)文本、二进制
(4)统一资源定位器、cn
(5)TELNET
(6)简单邮件传输
(7)ARPANET
(8)分组交换
(9)地理模式、组织模式
(10)Internet服务器（资源子网）、Internet用户、通信子网
接收到的数据信息为110111001（含校验码）。
生成多项式G（x）=X4+X3+1=11001。（x后面的数字为次方的意思）
110111001÷11001，得出R（x）=10，由于CRC-4的校验码为4位（r为G（x）的最高次幂，r=4），即0010。
本题考查CRC校验的基本概念。
第
一
（1）网络地址、主机地址
（2）远程登录Telnet服务中，用户端计算机是以什么方式登录到Internet主机上的？它是如何解决异型计算机系统的互操作问题的？
答：Internet中的用户远程登录是指用户使用Telnet命令，使自己的计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端的过程。一旦用户成功地实现了远程登录，用户使用的计算机就可以像一台与对方计算机直接连接的本地终端一样进行工作。
《
第
一、
1.面向终端阶段、面向计算机通信网络阶段、面向应用（标准化）网络阶段、面向未来的高速计算机网络
2.计算机技术、通信技术
3.分组（Packet）
4.“开放系统互连基本参考模型”（Open System Interconnection Basic Reference Model）
二
1. C
2. C
3. A
4. B
5. C
6. C
7. C
8. C
9. A
第
1
(1)请求、断开。
(2)HTTP、HTML
(3)文本、二进制
(4)统一资源定位器、cn
(5)TELNET
(6)简单邮件传输
(7)ARPANET
(8)分组交换
(9)地理模式、组织模式
(10)Internet服务器（资源子网）、Internet用户、通信子网
接收到的数据信息为110111001（含校验码）。
生成多项式G（x）=X4+X3+1=11001。（x后面的数字为次方的意思）
110111001÷11001，得出R（x）=10，由于CRC-4的校验码为4位（r为G（x）的最高次幂，r=4），即0010。
本题考查CRC校验的基本概念。
第
一
（1）网络地址、主机地址
（2）远程登录Telnet服务中，用户端计算机是以什么方式登录到Internet主机上的？它是如何解决异型计算机系统的互操作问题的？
答：Internet中的用户远程登录是指用户使用Telnet命令，使自己的计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端的过程。一旦用户成功地实现了远程登录，用户使用的计算机就可以像一台与对方计算机直接连接的本地终端一样进行工作。
《
第
一、
1.面向终端阶段、面向计算机通信网络阶段、面向应用（标准化）网络阶段、面向未来的高速计算机网络
2.计算机技术、通信技术
3.分组（Packet）
4.“开放系统互连基本参考模型”（Open System Interconnection Basic Reference Model）
计算机网络安全第二版课后答案
计算机网络安全第二版课后答案【篇一：计算机网络安全教程第2版__亲自整理最全课后答案】txt>一、选择题1. 狭义上说的信息安全，只是从自然科学的角度介绍信息安全的研究内容。
2. 信息安全从总体上可以分成5个层次，密码技术是信息安全中研究的关键点。
3. 信息安全的目标cia指的是机密性，完整性，可用性。
4. 1999年10月经过国家质量技术监督局批准发布的《计算机信息系统安全保护等级划分准则》将计算机安全保护划分为以下5个级别。
二、填空题1. 信息保障的核心思想是对系统或者数据的4个方面的要求：保护（protect），检测（detect），反应（react），恢复（restore）。
2. tcg目的是在计算和通信系统中广泛使用基于硬件安全模块支持下的可信计算平台trusted computing platform，以提高整体的安全性。
3. 从1998年到2006年，平均年增长幅度达50％左右，使这些安全事件的主要因素是系统和网络安全脆弱性（vulnerability）层出不穷，这些安全威胁事件给internet带来巨大的经济损失。
4. b2级，又叫结构保护（structured protection）级别，它要求计算机系统中所有的对象都要加上标签，而且给设备（磁盘、磁带和终端）分配单个或者多个安全级别。
5. 从系统安全的角度可以把网络安全的研究内容分成两大体系：攻击和防御。
三、简答题1. 网络攻击和防御分别包括哪些内容？答：①攻击技术：网络扫描，网络监听，网络入侵，网络后门，网络隐身②防御技术：安全操作系统和操作系统的安全配置，加密技术，防火墙技术，入侵检测，网络安全协议。
2. 从层次上，网络安全可以分成哪几层？每层有什么特点？答：从层次体系上，可以将网络安全分为4个层次上的安全：（1）物理安全特点：防火，防盗，防静电，防雷击和防电磁泄露。
（2）逻辑安全特点：计算机的逻辑安全需要用口令、文件许可等方法实现。
《计算机网络原理与应用(第2版)》教学课件—09Internet原理及应用
子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出网络地址的网 络号和主机号。例如：有一个C类地址为：192.9.200.13， 其缺省的子网掩码为：255.255.255.0，则可知，它的网络 号是192.9.200，主机号是13。
A类IP地址的子网掩码为255.0.0.0，每个网络支持的最大 主机数为2563-2=16777214台。
4.应用层
对应OSI模型最高层，它是所有用户应用程序的统称， 即是应用程序交换信息的那一层，对应于OSI参考模型的会 话层、表示层和应用层。
应用层协议包括：文件传输FTP、远程登录Telnet、简 单邮件传输SMTP、域名解析DNS、超文本传输HTTP等。
9.1.3 通信协议与服务端口
1.IP通信协议的作用
在以太网上，每台主机都维护一个IP地址到MAC的转换 表，该表称为ARP表。
假设主机A要向IP地址为135.20.12.23的主机B发送数据， 那么，A首先查看本机上的ARP表，看其中是否有 135.20.12.23对应的MAC地址。如果有，则不用发送ARP包， 而直接用该ARP表中的MAC地址，把IP数据包封装后，发送 给目的地。
使用 UDP 的程序负责提供传输 使用 TCP 的程序能确保可靠的数据传
数据所需的可靠性。
输。
UDP快速，具有低开销要求，并 TCP 较慢，有更高的开销要求，而且 支持点对点和一点对多点的通信。只支持点对点通信。
UDP 和 TCP 都使用端口标识每个 TCP/IP 程序的通信。
5.通信（服务）端口
如：11111111 11111111 11111111 00000000中，前三个 字节全1，代表对应IP地址中最高的三个字节为网络地址； 后一个字节全0，代表对应IP地址中最后的一个字节为主机 地址。这种位模式叫做“子网掩码”。
A类IP地址的子网掩码为255.0.0.0，每个网络支持的最大 主机数为2563-2=16777214台。
4.应用层
对应OSI模型最高层，它是所有用户应用程序的统称， 即是应用程序交换信息的那一层，对应于OSI参考模型的会 话层、表示层和应用层。
应用层协议包括：文件传输FTP、远程登录Telnet、简 单邮件传输SMTP、域名解析DNS、超文本传输HTTP等。
9.1.3 通信协议与服务端口
1.IP通信协议的作用
在以太网上，每台主机都维护一个IP地址到MAC的转换 表，该表称为ARP表。
假设主机A要向IP地址为135.20.12.23的主机B发送数据， 那么，A首先查看本机上的ARP表，看其中是否有 135.20.12.23对应的MAC地址。如果有，则不用发送ARP包， 而直接用该ARP表中的MAC地址，把IP数据包封装后，发送 给目的地。
使用 UDP 的程序负责提供传输 使用 TCP 的程序能确保可靠的数据传
数据所需的可靠性。
输。
UDP快速，具有低开销要求，并 TCP 较慢，有更高的开销要求，而且 支持点对点和一点对多点的通信。只支持点对点通信。
UDP 和 TCP 都使用端口标识每个 TCP/IP 程序的通信。
5.通信（服务）端口
如：11111111 11111111 11111111 00000000中，前三个 字节全1，代表对应IP地址中最高的三个字节为网络地址； 后一个字节全0，代表对应IP地址中最后的一个字节为主机 地址。这种位模式叫做“子网掩码”。
第1章：网络概论
11
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.1.3 网络体系结构与协议标准化的研究 一些大的计算机公司纷纷提出了各种网络体系 结构与网络协议； 国际标准化组织（ ISO）成立专门委员会研究 网络体系结构与网络协议国际标准化问题； ISO 正式制订了开放系统互连参考模型，制订 了一系列的协议标准； 在 1969 年 ARPAnet 的实验性阶段，研究人员就 开始了TCP/IP协议雏形的研究； TCP/IP 协 议 的 成 功 促 进 了 Internet 的 发 展 ， Internet的发展又进一步扩大了TCP/IP协议的影 响。
随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算 机是通过局域网连入广域网，而局域网与广域 网、广域网与广域网的互连是通过路由器实现 的； 在Internet中，用户计算机需要通过校园网、 企业网或ISP联入地区主干网，地区主干网通 过国家主干网联入国家间的高速主干网，这样 就形成一种由路由器互联的大型、层次结构的 网际网的Internet网络结构。
18
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.2.2 计算机网络的分类 计算机网络的分类方法主要的是以下两种：
根据网络所使用的传输技术分类 根据网络的覆盖范围与规模分类
19
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1. 按网络传输技术进行分类
通信信道的类型有两类：
广播通信信道 点-点通信信道
相应的计算机网络也可以分为两类：
广播式网络 （broadcast networks） 点-点式网络（point-to-point networks）
20
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.1.3 网络体系结构与协议标准化的研究 一些大的计算机公司纷纷提出了各种网络体系 结构与网络协议； 国际标准化组织（ ISO）成立专门委员会研究 网络体系结构与网络协议国际标准化问题； ISO 正式制订了开放系统互连参考模型，制订 了一系列的协议标准； 在 1969 年 ARPAnet 的实验性阶段，研究人员就 开始了TCP/IP协议雏形的研究； TCP/IP 协 议 的 成 功 促 进 了 Internet 的 发 展 ， Internet的发展又进一步扩大了TCP/IP协议的影 响。
随着微型计算机的广泛应用，大量的微型计算 机是通过局域网连入广域网，而局域网与广域 网、广域网与广域网的互连是通过路由器实现 的； 在Internet中，用户计算机需要通过校园网、 企业网或ISP联入地区主干网，地区主干网通 过国家主干网联入国家间的高速主干网，这样 就形成一种由路由器互联的大型、层次结构的 网际网的Internet网络结构。
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《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1.2.2 计算机网络的分类 计算机网络的分类方法主要的是以下两种：
根据网络所使用的传输技术分类 根据网络的覆盖范围与规模分类
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《计算机网络》第1章 计算机网络概论
1. 按网络传输技术进行分类
通信信道的类型有两类：
广播通信信道 点-点通信信道
相应的计算机网络也可以分为两类：
广播式网络 （broadcast networks） 点-点式网络（point-to-point networks）
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《计算机网络》第1章 计算机网络概论
计算机网络安全第二版答案
计算机网络安全第二版答案计算机网络安全第二版答案计算机网络安全是现代社会中至关重要的一门学科，对于个人和企业来说，保护计算机网络的安全至关重要。
在《计算机网络安全第二版》这本书中，作者详细介绍了计算机网络的安全原理、技术和工具，提供了相关练习和案例以加深读者对网络安全的理解，并提供了习题的答案。
第一章：绪论这一章主要介绍了计算机网络安全的基本概念和目标，讨论了网络安全的威胁和风险，以及网络攻击的类型。
答案中重点强调了计算机网络安全的重要性，并举例说明了一些网络安全的成功和失败案例。
第二章：网络安全技术和工具这一章介绍了各种网络安全技术和工具，包括身份认证、访问控制、防火墙、入侵检测系统等。
答案中对这些技术和工具的原理和应用进行了详细讲解，并提供了一些练习题的答案。
第三章：网络安全管理与策略这一章讨论了网络安全管理的重要性和原则，包括风险评估、安全策略的制定和实施等。
答案中重点强调了网络安全管理与策略的重要性，并提供了一些案例分析和实践指导。
第四章：网络协议与安全这一章讲述了网络协议的安全性问题，主要包括TCP/IP协议的安全问题、DNS安全和网页安全等。
答案中对这些问题的原理和解决方法进行了详细讲解，并提供了一些案例和练习题的答案。
第五章：网络身份认证与访问控制这一章介绍了网络身份认证和访问控制的原理和方法，包括密码学、公钥基础设施、访问控制策略等。
答案中对这些方法的原理和应用进行了详细讲解，并提供了一些实践指导和案例分析。
第六章：网络安全协议这一章主要介绍了常用的网络安全协议，包括SSL/TLS协议、IPSec协议、SSH协议等。
答案中对这些协议的原理和应用进行了详细讲解，并提供了一些练习题的答案。
第七章：网络入侵检测与防御这一章讲述了网络入侵检测和防御的原理和方法，包括入侵检测系统、入侵防御系统等。
答案中重点介绍了这些系统的工作原理和实施方法，并提供了一些实例和练习题的答案。
第八章：无线网络安全这一章介绍了无线网络安全的原理和方法，包括无线网络的攻击和防御、无线局域网安全等。
计算机网络教程_(第二版)_课后答案(全)
第一章概述传播时延＝信道长度/电磁波在信道上的传播速度发送时延＝数据块长度/信道带宽总时延＝传播时延＋发送时延＋排队时延1-01计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？答：计算机网络的发展可分为以下四个阶段。
（1）面向终端的计算机通信网：其特点是计算机是网络的中心和控制者，终端围绕中心计算机分布在各处，呈分层星型结构，各终端通过通信线路共享主机的硬件和软件资源，计算机的主要任务还是进行批处理，在20世纪60年代出现分时系统后，则具有交互式处理和成批处理能力。
（2）分组交换网：分组交换网由通信子网和资源子网组成，以通信子网为中心，不仅共享通信子网的资源，还可共享资源子网的硬件和软件资源。
网络的共享采用排队方式，即由结点的分组交换机负责分组的存储转发和路由选择，给两个进行通信的用户断续（或动态）分配传输带宽，这样就可以大大提高通信线路的利用率，非常适合突发式的计算机数据。
（3）形成计算机网络体系结构：为了使不同体系结构的计算机网络都能互联，国际标准化组织ISO提出了一个能使各种计算机在世界范围内互联成网的标准框架—开放系统互连基本参考模型OSI.。
这样，只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循同一标准的其他任何系统进行通信。
（4）高速计算机网络：其特点是采用高速网络技术，综合业务数字网的实现，多媒体和智能型网络的兴起。
1-02试简述分组交换的要点。
答：分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
在分组交换网络中，数据按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
以短的分组形式传送。
分组交换在线路上采用动态复用技术。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
在路径上的每个结点，把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
第 2 章 网络协议与安全
ISO/OSI 和 TCP/IP协议的比较 协议的比较
图2.1 TCP/IP协议的五层模型 协议的五层模型
IP地址 地址
图2.2 TCP/IP协议封装 协议封装
TCP/IP与ISO/OSI模型的对应关系并不非常严密,其差 与 模型的对应关系并不非常严密, 模型的对应关系并不非常严密 别是很大的.比较起来: 力求简单高效, 别是很大的.比较起来:TCP/IP力求简单高效,例如 力求简单高效 IP层并没有实现可靠的面向连接,而是把它交给了 层并没有实现可靠的面向连接, 层并没有实现可靠的面向连接 TCP层实现,保证了 层的简练性.由于光纤的大量 层实现, 层的简练性. 层实现 保证了IP层的简练性 应用,网络传输的可靠性大大提高. 应用,网络传输的可靠性大大提高.简单高效的特点 上大有用武之地的重要原因, 是TCP/IP在Internet上大有用武之地的重要原因,但 在 上大有用武之地的重要原因 也是TCP/IP协议安全性能较低的原因之一.事实上, 协议安全性能较低的原因之一. 也是 协议安全性能较低的原因之一 事实上, 有些服务并不需要可靠的面向连接服务,例如, 有些服务并不需要可靠的面向连接服务,例如,如果 层上加上可靠性控制, 在IP层上加上可靠性控制,对有些服务来说是一种处 层上加上可靠性控制 理能力的浪费. 模型在各层上有所重复, 理能力的浪费.OSI模型在各层上有所重复,而且会 模型在各层上有所重复 话层和表示层不是对所有的服务都适用, 话层和表示层不是对所有的服务都适用,无疑有些繁 但对实现安全可靠的网络协议则是有帮助的. 琐,但对实现安全可靠的网络协议则是有帮助的.
1. IP协议 协议
IP协议定义了 地址和一个标准的包格式.目前 协议定义了IP地址和一个标准的包格式 协议定义了 地址和一个标准的包格式. 常用的IPv4地址是一个 位的地址,标识在网 地址是一个32位的地址 常用的 地址是一个 位的地址, 络中主机的唯一性.上层通信如TCP,UDP以 络中主机的唯一性.上层通信如 , 以 等都被封装在IP数据报中 及ICMP等都被封装在 数据报中. 等都被封装在 数据报中. IP数据报的格式如图 所示.IP数据报中包含 数据报的格式如图2.4所示 数据报的格式如图 所示. 数据报中包含 一些信息和控制字段,以及32位的源 位的源IP地址和 一些信息和控制字段,以及 位的源 地址和 目的IP 地址.每个IP数据报文都是单独的信息 数据报文都是单独的信息, 目的 地址.每个 数据报文都是单独的信息, 从一个主机传递到另一个主机,主机把收到的 从一个主机传递到另一个主机, IP数据报整理成一个可使用的形式,这种开放 数据报整理成一个可使用的形式, 数据报整理成一个可使用的形式 式的构造使得IP数据报很容易成为黑客的目标 数据报很容易成为黑客的目标. 式的构造使得 数据报很容易成为黑客的目标. 在这一层常见的攻击是IP地址冲突和欺骗 地址冲突和欺骗. 在这一层常见的攻击是 地址冲突和欺骗.
《网络安全原理与应用》课程教学大纲
网络安全原理与应用课程教学大纲Princip1eandapp1icationofNetworkSecurity32实验学时：0课外学时：0一、课程的性质、目的和任务计算机网络是计算机技术和通信技术密切结合形成的新的技术领域,是当今计算机界公认的主流技术之一，也是迅速发展并在信息社会得到广泛应用的一门综合性学科。
在社会日益信息化的今天，信息网络的大规模全球互联趋势，以及人们的社会与经济活动对计算机网络依赖性的与日俱增，使得计算机网络的安全性成为信息化建设的一个核心问题，随着Internet 的商业化，越来越多的企业进入网络并在网上开展业务，从而使得与交互有关的安全问题日益突出。
为适应计算机网络技术发展和应用的需要，网络工程专业学生应对网络安全技术有所了解和有所认识，为此开设“网络安全原理与应用“课程。
二、课程教学的基本要求通过本课程的学习，使学生能够在己有的计算机原理，通信原理和计算机网络技术等理论基础上，对计算机网络安全有一个系统的，全面的了解；掌握计算机网络特别是计算机互联网络安全的基本概念，了解设计和维护安全的网络及其应用系统的基本手段和常用方法。
三、课程的教学内容、重点和难点第一章绪论（2学时）一、基本内容：（一）网络安全的概念 （二）网络安全体系结构（H ）网络安全管理（四）网络安全相关法律问题二、基本要求：了解和掌握计算机系统网络安全的基本知识，理解计算机网络安全的概念，网络安全体系结构，网络安全管理，了解有关计算机安全的一些法律问题。
重点：网络安全体系结构，网络安全管理。
难点：网络安全机制，网络安全管理的实现。
第二章网络安全基础（4学时）一、基本内容：（一）TCP/IP 的体系结构 （二）链路层协议（Ξ）网络层协议 （四）传输层协议学时数: 其中:二、基本要求：了解和掌握TCP/IP主要协议的概念，原理和关键流程，对TCP/IP协议在不同平台下的实现技术有一个基本的总体的认识和了解。
《计算机网络安全(第2版)》2-3操作系统与实体安全ppt_OK
• Windows 2000系列操作平台，继承了Windows NT的高性能，融入了Windows 9x易操作的特点，又发展了一些新的特性。Windows 2000使用了活动目录、 分布式文件系统、智能镜像、管理咨询等新技术，它具备了强大的网络功 能，可作为各种网络的操作平台，尤其是Windows 2000强化的网络通信、提 供了强大的Internet功能。
• 安全访问政策。安全访问政策是一套规则，可用于确定一个 主体是否对客体拥有访问能力。
21
2．2 网络操作系统的安全与管理
2.2.2 网络的访问控制 1．访问控制的概念
• 为了系统信息的保密性和完整性，系统需要实施访问控制。访 问控制也叫授权，它是对用户访问网络系统资源进行的控制过 程。只有被授予一定权限的用户，才有资格去访问有关的资源。 访问控制具体包括两方面涵义，一是指对用户进入系统的控制， 最简单最常用的方法是用户账户和口令限制，其次还有一些身 份验证措施；二是用户进入系统后对其所能访问的资源进行的 限制，最常用的方法是访问权限和资源属性限制。
10
2.1.0平台包括了Windows 2000 Professional和Windows 2000 Server前 后台的集成，它具有如下的新特性和新功能。 – 1．活动目录 – 2．分布式文件系统 – 3．管理咨询 – 4．智能镜像技术 – 5．强化的网络通信 • 虚拟专用网（VPN）。 • 路由和远程访问服务。 • 路由和网关 • 网络地址转换。
种入侵； 第三，保证网络操作系统本身所提供的网络服务能得到安全配置。
20
2．2 网络操作系统的安全与管理
访问控制系统一般包括：
• 主体(subject)。主体是指发出访问操作、存取请求的主动方， 它包括用户、用户组、主机、终端或应用进程等。主体可以 访问客体。
• 安全访问政策。安全访问政策是一套规则，可用于确定一个 主体是否对客体拥有访问能力。
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2．2 网络操作系统的安全与管理
2.2.2 网络的访问控制 1．访问控制的概念
• 为了系统信息的保密性和完整性，系统需要实施访问控制。访 问控制也叫授权，它是对用户访问网络系统资源进行的控制过 程。只有被授予一定权限的用户，才有资格去访问有关的资源。 访问控制具体包括两方面涵义，一是指对用户进入系统的控制， 最简单最常用的方法是用户账户和口令限制，其次还有一些身 份验证措施；二是用户进入系统后对其所能访问的资源进行的 限制，最常用的方法是访问权限和资源属性限制。
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2.1.0平台包括了Windows 2000 Professional和Windows 2000 Server前 后台的集成，它具有如下的新特性和新功能。 – 1．活动目录 – 2．分布式文件系统 – 3．管理咨询 – 4．智能镜像技术 – 5．强化的网络通信 • 虚拟专用网（VPN）。 • 路由和远程访问服务。 • 路由和网关 • 网络地址转换。
种入侵； 第三，保证网络操作系统本身所提供的网络服务能得到安全配置。
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2．2 网络操作系统的安全与管理
访问控制系统一般包括：
• 主体(subject)。主体是指发出访问操作、存取请求的主动方， 它包括用户、用户组、主机、终端或应用进程等。主体可以 访问客体。
《计算机网络安全与应用技术 第2版 》读书笔记思维导图
7.4 反病毒技术
7.5 知名计算机病毒 介绍
7.6 常用杀毒软件
7.7 实训 7.8 习题
7.1.1 计算机病毒的 定义
7.1.2 计算机病毒的 发展历史
7.1.3 计算机病毒的 危害
7.1.4 计算机病毒的 特征
7.3.2 引导型病毒 的工作原理
7.3.1 计算机病毒 的结构
7.3.3 文件型病毒 的工作原理
2.1 影响实体 1
安全的主要因 素
2.2 计算机的 2
安全维护
3 2.3 计算机机
房的建设与安 全防护
4
2.4 实训
5
2.5 习题
第3章 加密技术
0 1
3.1 加密 概述
0 2
3.2 传统加 密方法（对 称密码）
0 4
3.4 公钥 基础设施
0 6
3.6 PGP 加密系统
0 3
3.3 公钥 加密（非对 称密码）
4.4.1 Ghost介绍
4.4.3 Ghost使用注 意事项
4.5.2 WinRAR压缩 文件
4.5.1 WinRAR介绍
4.5.3 WinRAR解压 文件
4.6.2 日常备份制 度
4.6.1 备份软件
4.6.3 灾难恢复措 施
第5章 防火墙技术
5.1 防火墙概述 5.2 防火墙的分类
5.3 防火墙的选择和 使用
最新版读书笔记，下载可以直接修改
《计算机网络安全与应用技术 第2 版》
PPT书籍
版
本
本书关键字分析思维导图
病毒
工具
系统
备份
防火墙
概念
加密技术
计算机
习题
技术 加密
7.5 知名计算机病毒 介绍
7.6 常用杀毒软件
7.7 实训 7.8 习题
7.1.1 计算机病毒的 定义
7.1.2 计算机病毒的 发展历史
7.1.3 计算机病毒的 危害
7.1.4 计算机病毒的 特征
7.3.2 引导型病毒 的工作原理
7.3.1 计算机病毒 的结构
7.3.3 文件型病毒 的工作原理
2.1 影响实体 1
安全的主要因 素
2.2 计算机的 2
安全维护
3 2.3 计算机机
房的建设与安 全防护
4
2.4 实训
5
2.5 习题
第3章 加密技术
0 1
3.1 加密 概述
0 2
3.2 传统加 密方法（对 称密码）
0 4
3.4 公钥 基础设施
0 6
3.6 PGP 加密系统
0 3
3.3 公钥 加密（非对 称密码）
4.4.1 Ghost介绍
4.4.3 Ghost使用注 意事项
4.5.2 WinRAR压缩 文件
4.5.1 WinRAR介绍
4.5.3 WinRAR解压 文件
4.6.2 日常备份制 度
4.6.1 备份软件
4.6.3 灾难恢复措 施
第5章 防火墙技术
5.1 防火墙概述 5.2 防火墙的分类
5.3 防火墙的选择和 使用
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《计算机网络安全与应用技术 第2 版》
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本书关键字分析思维导图
病毒
工具
系统
备份
防火墙
概念
加密技术
计算机
习题
技术 加密
网络技术与应用 CH02 网络协议与计算机网络体系结构
2.1 网络协议与分层体系结构
1、通信协议与分层体系结构
首先发信人采用某种语言写成一封信，按照 某种格式填好地址，投入到信箱中。邮局收 集信件，按照目的地址进行分类打包，并送 到邮政处理中心。处理中心汇集各个邮包， 并进行再次分类，送到铁路等运输部门。运 输部门将邮包送到目的地的邮政处理中心。 目的地的邮政处理中心解包后根据目的地址， 将信件送到相应的邮政分理处。分理处将信 件送到收信人。收信人最终拆开信封，阅读 信函。
1、通信协议与分层体系结构
ISO/OSI-RM
1977年，ISO网络标准化，设 SC16。1984年制定OSI-RM
1974年，IBM公司首先公布了SNA（ 系统网络体系结构）
SNA ARPANET
1969年，世界上公认ARPANET是第 一个计算机网络； ? 资源共享 ? 分布式控制 ? 分组交换方式 ? 从逻辑上分为通信子网和资源子网 ? 采用层次化网络结构
2.1 网络协议与分层体系结构
1、通信协议与分层体系结构
发件人
淘宝商家 快递收寄人 快递公司打包
运输部门
收件人
收货人 快递派件人 快递公司拆包
运输部门
2.1 网络协议与分层体系结构
1、通信协议与分层体系结构
?分层的好处
? 各层之间是独立的。 ? 灵活性好。 ? 结构上可分割开。 ? 易于实现和维护。 ? 能促进标准化工作。
5
4 32 1Leabharlann AB通信子网
AP _ 应用进程
LSM_ 本地系统管理模块
计算机通信网的信_息实现流模动块
2.2开放系统互连的参考模型
OSI/RM
2、OSI-RM体系结构
? 物理层：利用传输介质为通信的网络节点之间建立、 维护和释放 物理连接 ，实现比特流的透明传输 ，进 而为数据链路层提供数据传输服务。
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B主机 7 6 5
H5 H6 H6 H6 H6 H6 数据
5 4
H4 H5 H5 H5 H5 数据
4 3
H3 H4 H4 H4 数据
3 2
H2 H3 H3 数据 数据 T2
2 1
H2 T2
1
2.2.2 OSI模型的安全服务
• 1．认证 2．访问控制 3．数据机密性 4．数据完整性 5．抗否认
2.2.3 OSI模型的安全机制
N+1 层 N/N+1 层接口 N层 N-1/N 层接口 N-1 层
2.1.2 服务、接口和协议
在某层上进行通信所使用的规则、标准或约定的 集合就称为协议(Protocol)。各层协议按层次 顺序排列而成的协议序列称为协议栈。协议主 要由下列三个要素组成： (1)语义(Semantics)。涉及用于协调与差错处理 的控制信息。 (2) 语法 (Syntax) 。涉及数据及控制信息的格式、 编码及信号电平等。 (3)定时(Timing)。涉及速度匹配和排序等。
不同系统中的对等实体是没有直接通信能 力的，它们间的通信必须通过其下各层 的通信间接完成。第N层实体向第N+1层 实体提供的在第N层上的通信能力称为第 N层的服务。 在接口处规定了下层向上层提供的服务， 以及上下层实体请求或提供服务所使用 的形式规范语句（服务原语）。
2.2 OSI模型及其安全体系
• • • • • • • • 1．加密机制 2．数字签名机制 3．访问控制机制 4．数据完整性机制 5．鉴别交换机制 6．通信流量填充机制 7．路由选择控制机制 8．公证机制
2.3 TCP/IP模型及其安全体系
1．TCP/IP参考模型的层次结构
TCP/IP 协议族 Telnet TCP FTP SMP T DNS UDP 其它 OSI 层次 5~7 4 3 ARP Enthernet ARPAN ET PDN RARP 其它 1~2
ICPM
IP
2.3.2 TCP/IP的安全体系
• • • • 1．链路层安全 2．网络层安全 3．传输层保护的网络 4． 应用层安全性
2.4 常用网络协议和服务
2.4.1 常用网络协议 1．IP协议 2．TCP协议 3．UDP协议 4．ICMP协议
IP头的结构
版本（4位） 头长度（4位） 服务类型（8位） 封包总长度（16位） 标志（3位） 校验和（16位） 片断偏移地址（13位）
1．OSI-RM的层次结构
应用层 应用层
表示层
表示层
会话层
会Hale Waihona Puke 层传输层 通信子网 网络层 网络层 网络层
传输层
网络层
数据链路层
数据链路层
数据链路层
数据链路层
物理层 主机 A
物理层 节点机
物理层 节点机
物理层 主机 B
2．OSI-RM的数据格式
A主机 7 6
H6 H7 H7 H7 H7 H7 H7 数据 对等层通信 H7 数据
• 最后的16位（2个8位组）标识可能的主机地址。每一个B 类地址能支持64,534个惟一的主机地址，这个数由2的16次 方减2得到，B类网络有16,382个。
3、C类地址
• C类地址用于支持大量的小型网络。这类地址可以认为与A类地址正好相反。 A类地址使用第一个8位组表示网络号，剩下的3个表示主机号，而C类地址 使用三个8位组表示网络地址，仅用一个8位组表示主机号。 C类地址的前3位数为110，前两位和为192(128+64)，这形成了C类地址空间 的下界。第三位等于十进制数32，这一位为0限制了地址空间的上界。不能 使用第三位限制了此8位组的最大值为255-32等于223。因此C类网络地址范 围从192.0.1.0至223.255.254.0。 最后一个8位组用于主机寻址。每一个C类地址理论上可支持最大2 5 6个主机 地址(0～255)，但是仅有254个可用，因为0和255不是有效的主机地址。可以 有2,097,150个不同的C类网络地址。 在IP地址中，0和255是保留的主机地址。IP地址中所有的主机地址为0用于 标识局域网。同样，全为1表示在此网段中的广播地址。
第2章 网络体系结构及协议基础
l l 构 l l • 学习目标 了解OSI模型及安全体系 了解TCP/IP网络模型及安全体系结 掌握常用的网络协议和网络命令 掌握协议分析工具的使用方法
2.1 网络的体系结构
2.1.1 网络的层次结构
分层就是系统分解的最好方法之一。 层次结构的好处在于使每一层实现 一种相对独立的功能，每一层向上 一层提供服务，同时接受下一层提 供的服务。每一层不必知道下面一 层是如何实现的，只要知道下层通 过层间接口提供的服务是什么，以 及本层向上层提供什么样的服务， 就能独立地设计，这就是常说的网 络层次结构
1、A类地址
• 一个A类IP地址仅使用第一个8位组表示网络地址。剩 下的3个8位组表示主机地址。A类地址的第一个位总为 0，这一点在数学上限制了A类地址的范围小于127，因 此理论上仅有127个可能的A类网络，而0.0.0.0地址又 没有分配，所以实际上只有126个A类网。技术上讲， 127.0.0.0也是一个A类地址，但是它已被保留作闭环 （Look Back）测试之用而不能分配给一个网络。 • A类地址后面的24位表示可能的主机地址，A类网络地 址的范围从1.0.0.0到126.0.0.0。每一个A类地址能支持 16,777,214个不同的主机地址，这个数是由2的24次方 再减去2得到的。减2是必要的，因为IP把全0保留为表 示网络而全1表示网络内的广播地址。
2、B类地址
• 设计B类地址的目的是支持中到大型的网络。B类网络地址 范围从128.1.0.0到191.254.0.0。B类地址蕴含的数学逻辑是 相当简单的。 • 一个B类IP地址使用两个8位组表示网络号，另外两个8位组 表示主机号。B类地址的第1个8位组的前两位总是设置为1 和0，剩下的6位既可以是0也可以是1，这样就限制其范围 小于等于191，这里的191由128+32+16+8+4 +2+1得到。
封包标识（16位） 存活时间（8位） 协议（8位） 来源IP地址（32位） 目的IP地址（32位） 选项（可选） 数据
填充（可选）
IPv4的IP地址分类
• IPv4地址在1981年9月实现标准化的。基本的IP地址是 8位一个单元的32位二进制数。为了方便人们的使用， 对机器友好的二进制地址转变为人们更熟悉的十进制 地址。 • IP地址中的每一个8位组用0～255之间的一个十进制数 表示。这些数之间用点“.”隔开，因此，最小的IPv4地 址值为0.0.0.0，最大的地址值为255.255.255.255，然而 这两个值是保留的，没有分配给任何系统。 • IP地址分成五类：A类地址、B类地址、C类地址、D类 地址和E类地址。 • 每一个IP地址包括两部分：网络地址和主机地址，上 面五类地址对所支持的网络数和主机数有不同的组合。