廣域網(wǎng)技術(shù)教學(xué)課件

-廣域網(wǎng)技術(shù)2024-01-21匯報(bào)人：AA目錄contents廣域網(wǎng)技術(shù)概述廣域網(wǎng)設(shè)備與技術(shù)接入方式與傳輸介質(zhì)選擇IP地址規(guī)劃與子網(wǎng)劃分策略VPN技術(shù)在廣域網(wǎng)中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)安全策略在廣域網(wǎng)中實(shí)施CHAPTER廣域網(wǎng)技術(shù)概述01定義廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）是一種跨越廣闊地理區(qū)域，連接多個(gè)局域網(wǎng)或城域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。發(fā)展歷程廣域網(wǎng)技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代，隨著電話網(wǎng)絡(luò)的普及和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，廣域網(wǎng)逐漸從簡單的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為支持多媒體應(yīng)用、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等復(fù)雜業(yè)務(wù)的綜合性網(wǎng)絡(luò)。定義與發(fā)展歷程廣域網(wǎng)覆蓋地理范圍廣泛，可能跨越城市、國家甚至全球；而局域網(wǎng)通常局限于一個(gè)建筑物或校園內(nèi)。覆蓋范圍廣域網(wǎng)主要依賴公共傳輸網(wǎng)絡(luò)（如電話線、光纖等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；局域網(wǎng)則通常使用私有線路（如以太網(wǎng)電纜）。傳輸媒介廣域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，可能包含多種不同類型的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備；局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對簡單，通常以星型或總線型為主。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)廣域網(wǎng)由于涉及多個(gè)組織和運(yùn)營商，管理難度較大；局域網(wǎng)通常由單一組織負(fù)責(zé)管理，管理相對簡單。管理方式廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)區(qū)別傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP）：TCP/IP是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議，也是廣域網(wǎng)中最常用的協(xié)議之一。它提供了可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)以及無連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。幀中繼（FrameRelay）：幀中繼是一種簡化的、高效的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，適用于中等到高速的廣域網(wǎng)。它通過在數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)復(fù)用和虛電路服務(wù)來提高網(wǎng)絡(luò)性能。多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）：MPLS是一種結(jié)合了第二層交換和第三層路由技術(shù)的廣域網(wǎng)協(xié)議。它通過在數(shù)據(jù)包中添加標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)和流量工程，提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)展性。異步傳輸模式（ATM）：ATM是一種面向單元的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，適用于高速廣域網(wǎng)。ATM信元具有固定長度，可保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。常見廣域網(wǎng)協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)CHAPTER廣域網(wǎng)設(shè)備與技術(shù)02路由器是連接不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，它根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的信息將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。路由器通過維護(hù)路由表來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，路由表中包含了目的網(wǎng)絡(luò)地址和下一跳地址的映射關(guān)系。路由器工作原理路由器的配置通常包括基本配置、接口配置、路由配置等步驟。基本配置包括設(shè)置設(shè)備名稱、密碼等；接口配置包括配置接口IP地址、封裝類型等；路由配置包括靜態(tài)路由、動(dòng)態(tài)路由等配置。路由器配置方法路由器工作原理及配置方法交換機(jī)在廣域網(wǎng)中的作用交換機(jī)在廣域網(wǎng)中主要用于構(gòu)建企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的核心層和匯聚層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)和匯聚。交換機(jī)通過MAC地址表進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，具有高速、低延時(shí)的特點(diǎn)。交換機(jī)在廣域網(wǎng)中的配置交換機(jī)的配置通常包括VLAN劃分、STP配置、端口安全等。VLAN劃分可以將不同部門或業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離，提高網(wǎng)絡(luò)安全性；STP配置可以避免網(wǎng)絡(luò)環(huán)路，保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；端口安全可以控制端口的訪問權(quán)限，防止非法接入。交換機(jī)在廣域網(wǎng)中應(yīng)用防火墻是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全的重要組成部分，它可以過濾進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問和攻擊。防火墻通過制定安全策略，控制不同網(wǎng)絡(luò)之間的訪問權(quán)限和數(shù)據(jù)傳輸。防火墻的作用防火墻的配置通常包括規(guī)則設(shè)置、地址轉(zhuǎn)換、日志監(jiān)控等。規(guī)則設(shè)置可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求制定允許或拒絕的數(shù)據(jù)包規(guī)則；地址轉(zhuǎn)換可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的地址映射，隱藏內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；日志監(jiān)控可以記錄網(wǎng)絡(luò)訪問日志，便于事后分析和追溯。防火墻的配置方法防火墻保護(hù)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全CHAPTER接入方式與傳輸介質(zhì)選擇03DSL（數(shù)字用戶線路）利用電話線提供高速數(shù)字傳輸服務(wù)，上下行速率不對稱，適用于家庭和小型企業(yè)。CableModem（電纜調(diào)制解調(diào)器）通過有線電視網(wǎng)絡(luò)提供寬帶接入服務(wù)，可實(shí)現(xiàn)較高的傳輸速率，但存在共享帶寬的問題。光纖接入以光纖為傳輸介質(zhì)，提供高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于大型企業(yè)、數(shù)據(jù)中心等場景。DSL、CableModem等接入方式比較具有極高的傳輸速率、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但成本較高，需要專業(yè)維護(hù)。光纖同軸電纜雙絞線具有較高的傳輸速率和較好的抗干擾能力，成本適中，適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)等場景。成本較低，易于安裝和維護(hù)，但傳輸速率和傳輸距離有限。030201光纖、同軸電纜等傳輸介質(zhì)特性分析家庭用戶小型企業(yè)大型企業(yè)、數(shù)據(jù)中心有線電視網(wǎng)絡(luò)不同場景下最佳接入方式和傳輸介質(zhì)選擇DSL或CableModem接入方式，使用雙絞線或同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。光纖接入方式，使用光纖作為傳輸介質(zhì)。光纖接入或DSL接入方式，使用光纖或雙絞線作為傳輸介質(zhì)。CableModem接入方式，使用同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。CHAPTERIP地址規(guī)劃與子網(wǎng)劃分策略04IPv4地址結(jié)構(gòu)由32位二進(jìn)制數(shù)表示，通常分為4個(gè)8位組，以點(diǎn)分十進(jìn)制形式表示。IPv4地址空間有限，存在枯竭問題。IPv6地址結(jié)構(gòu)由128位二進(jìn)制數(shù)表示，采用16進(jìn)制表示法，分為8個(gè)16位組，用冒號分隔。IPv6地址空間巨大，解決了IPv4地址枯竭問題，并提供了更好的安全性和可管理性。特點(diǎn)比較IPv6具有更大的地址空間、更高的安全性、更好的可管理性和支持更多的特性。然而，IPv4和IPv6不兼容，需要采用過渡技術(shù)實(shí)現(xiàn)逐步遷移。010203IPv4/IPv6地址結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)子網(wǎng)掩碼計(jì)算方法子網(wǎng)掩碼用于劃分IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分，通常采用連續(xù)的1和連續(xù)的0表示。計(jì)算子網(wǎng)掩碼時(shí)，需要確定網(wǎng)絡(luò)位數(shù)和主機(jī)位數(shù)，然后將網(wǎng)絡(luò)位數(shù)對應(yīng)的二進(jìn)制位設(shè)為1，主機(jī)位數(shù)對應(yīng)的二進(jìn)制位設(shè)為0。實(shí)例演示假設(shè)有一個(gè)C類IP地址192.168.1.0/24，需要將其劃分為4個(gè)子網(wǎng)?？梢赃x擇借用2位主機(jī)位作為網(wǎng)絡(luò)位，得到新的子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192/26。這樣可以將原網(wǎng)絡(luò)劃分為4個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有64個(gè)可用主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼計(jì)算方法和實(shí)例演示無類別域間路由（CIDR）原理及應(yīng)用CIDR是一種用于解決IPv4地址耗盡問題的技術(shù)，它通過合并多個(gè)連續(xù)的IP地址塊來減少路由表的規(guī)模。CIDR采用“/”表示法來表示IP地址和子網(wǎng)掩碼的長度，例如192.168.1.0/24表示一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)的IP地址和24位的子網(wǎng)掩碼長度。CIDR原理CIDR廣泛應(yīng)用于IP地址規(guī)劃和路由配置中。在IP地址規(guī)劃中，可以使用CIDR來表示和匯總連續(xù)的IP地址塊，從而簡化地址管理。在路由配置中，CIDR可以用于配置靜態(tài)路由或動(dòng)態(tài)路由協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)掩碼長度。通過使用CIDR，可以減少路由表的規(guī)模并提高路由查找效率。CIDR應(yīng)用CHAPTERVPN技術(shù)在廣域網(wǎng)中應(yīng)用05VPN概念：虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VirtualPrivateNetwork，VPN）是一種可以在公共網(wǎng)絡(luò)上建立加密通道的技術(shù)，通過這種技術(shù)可以使遠(yuǎn)程用戶訪問公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)，實(shí)現(xiàn)安全的連接和數(shù)據(jù)傳輸。VPN原理：VPN通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)路由器或VPN服務(wù)器，在公共網(wǎng)絡(luò)上建立虛擬專用通道，利用加密技術(shù)對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)在公共網(wǎng)絡(luò)上的安全性。同時(shí)，VPN還可以實(shí)現(xiàn)不同地理位置的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)的互聯(lián)，構(gòu)建虛擬的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。安全性高：VPN采用加密技術(shù)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，防止?shù)據(jù)泄露和被篡改。成本低廉：相對于傳統(tǒng)的專線連接方式，VPN可以大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本。靈活性強(qiáng)：VPN可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活配置和管理，方便遠(yuǎn)程用戶訪問公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源。0102030405VPN概念、原理及優(yōu)勢分析L2TP（Layer2TunnelingProtocol）：L2TP是一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的Internet隧道協(xié)議，功能大致和PPTP協(xié)議類似。L2TP協(xié)議結(jié)合了PPTP協(xié)議以及第二層轉(zhuǎn)發(fā)L2F協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)，能以隧道方式使PPP包通過各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括ATM、SONET和幀中繼等。但是L2TP沒有任何加密措施，更多是和IPSec協(xié)議結(jié)合使用，提供隧道驗(yàn)證。PPTP（Point-to-PointTunnelingProtocol）：PPTP是一種點(diǎn)對點(diǎn)的隧道協(xié)議，支持多協(xié)議虛擬專用網(wǎng)（VPN），可以通過密碼驗(yàn)證協(xié)議（PAP）、可擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議（EAP）等方法增強(qiáng)安全性。PPTP使用單一的控制連接和若干數(shù)據(jù)連接?？刂七B接負(fù)責(zé)從PPP端點(diǎn)到PPP端點(diǎn)的會話建立和管理。PPTP使用TCP建立控制連接，而數(shù)據(jù)連接使用PPP協(xié)議，通過控制連接進(jìn)行管理。IPSecVPN：IPSecVPN指采用IPSec協(xié)議來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接入的一種VPN技術(shù)。IPSec全稱為InternetProtocolSecurity，是由InternetEngineeringTaskForce(IETF)定義的安全標(biāo)準(zhǔn)框架，用以提供公用和專用網(wǎng)絡(luò)的端對端加密和驗(yàn)證服務(wù)。常見VPN類型比較（如L2TP、PPTP等）0102明確需求在設(shè)計(jì)企業(yè)級VPN部署方案時(shí)，首先需要明確企業(yè)的實(shí)際需求，包括需要連接的遠(yuǎn)程用戶數(shù)量、需要訪問的內(nèi)部資源、數(shù)據(jù)傳輸量等。選擇合適的VPN類型根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的VPN類型，例如L2TP、PPTP或IPSec等。不同類型的VPN有不同的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場景，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)根據(jù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和實(shí)際需求設(shè)計(jì)合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括VPN服務(wù)器、路由器、交換機(jī)等設(shè)備的配置和連接方式。制定安全策略制定完善的安全策略，包括用戶身份驗(yàn)證、數(shù)據(jù)加密、訪問控制等，確保企業(yè)級VPN的安全性?？紤]可擴(kuò)展性和可維護(hù)性在設(shè)計(jì)企業(yè)級VPN部署方案時(shí)需要考慮可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，以便未來根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行擴(kuò)展和維護(hù)。030405企業(yè)級VPN部署方案設(shè)計(jì)思路CHAPTER網(wǎng)絡(luò)安全策略在廣域網(wǎng)中實(shí)施06

訪問控制列表（ACL）配置方法基于規(guī)則的ACL定義允許或拒絕特定IP地址、端口號或協(xié)議的數(shù)據(jù)包通過?；跁r(shí)間的ACL根據(jù)時(shí)間段來控制網(wǎng)絡(luò)訪問，如在非工作時(shí)間限制某些應(yīng)用的訪問?；谏舷挛牡腁CL結(jié)合用戶、設(shè)備、應(yīng)用等信息，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)化的訪問控制。SSL/TLS加密在應(yīng)用層面對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，廣泛應(yīng)用于Web瀏覽、電子郵件等場景。VPN技術(shù)通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，在公共網(wǎng)