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计算机网络基础(2):网络安全/ 网络通信介质

news 来源：原创 2025/5/24 23:33:06

1. 网络安全威胁

网络安全：目的就是要让网络入侵者进不了网络系统，及时强行攻入网络，也拿不走信息，改不了数据，看不懂信息。

事发后能审查追踪到破坏者，让破坏者跑不掉。

网络威胁来自多方面：硬件设备和线路、系统和软件、环境、网络管理人员、自我暴露等。

（1）网络硬件设备和线路的安全威胁

非法入侵：不法分子通过技术渗透或者物理线路侵入网络，非法使用破坏获取数据和资源。

线路干扰：比如网线靠近变压器，会严重影响正常通信。

通讯窃听：手机、电磁波、光缆窃听。

病毒入侵：---。

黑客攻击：---。尤其是现在的无线路由器成为主要目标，因为现在的手机、笔记本都连接着无线路由器。

（2）网络系统和软件的完全威胁

未对用户进行分类和识别，使得数据的存取不受限制和控制，使得非法用户进入网络进行违法操作。缺乏安全工具和管理手段。

（3）环境：地震、火灾

（4）网络管理人员：保密能力不强，密码泄露，操作失误。

2. 防火墙

在上网的时候经常碰到提示: windows 防火墙已阻止此程序！

防火墙设置在可信任的内部网络和不可信任的外部网络（因特网）之间的保护屏障。

保护内部网免受外部网上非法用户的入侵。防火墙经历的三代技术：简单包过滤、应用代理、状态监测防火墙。目前主流技术是具有数据流过滤功能的防火墙。

早起的防火墙一般是直接安装在计算机上的一套软件（应用软件），代表产品有checkpoint 防火墙，瑞星，360ARP，金山网盾等。后来就采用了PC硬件结构，基于Unix、Linux等操作系统内核开发安全防护的一些基本特性所构成的硬件防火墙，是软件与硬件的结合体。如天融信公司topsec。现在是采用独立设计的 asic芯片，基于专门的硬件平台，没有操作系统，比如华为，cisco,H3C ,juniper等公司的防火墙。

防火墙的服务控制：确定哪些服务可以被访问；方向控制：允许往哪个方向通过防火墙；用户控制：根据用户来控制对服务的访问；行为控制：控制一个特定行为。

防火墙：口令、审计、加密、身份认证。

防火墙还支持具有internet 服务特性的企业内部网络技术体系VPN（虚拟专用网）。

防火墙不能防止对80端口、25端口的攻击。

防火墙是一种被动机制，不是主动的。无法消除攻击源。

3. 个人网络防范

（1）预防：360安全卫士等；及时修复系统漏洞；各种密码不要一样，密码要复杂；

（2）不要点击陌生人的文件，大多数病毒都是以可执行文件（后缀是exe, com，bat,sys）等由操作系统加载程序运行的文件形式存在。收到文件应该用杀毒软件进行扫描检查。

（3）wifi安全性，不要用免费的wifi；不要在公共网络使用银行、支付宝等

（4）文件及时备份。安装软件不要直接装在根目录（根目录就是盘符下的第一个目录）。卸载的时候容易造成根目录下的其他文件丢失。

4. 硬件故障分析和处理

例子：学生机房里，某一台电脑网页打不开？

（1）双绞线和水晶头的问题？用能够上网的电脑的网线来试一试，如果插口的灯不亮说明不是双绞线的问题。

（2）网卡介入是否正常？用命令提示符ping一下本机的IP地址。

点击“开始”-“运行”（快捷键 win+R）输入“CMD”然后打入“ipconfig”回车就可以查本机IP。

再输入 ping 10.30.49.65

有数据传输则不是网卡的问题。

（3）网络布局不规范也会导致网络无法连接，看看集线器的指示灯亮不亮。有时候集线器的端口会老化，可以换到另一个端口。

5. 软件故障分析和处理
协议配置问题、IP地址冲突

跟上述一样，ping IP 正常的话就不是协议配置的问题。

在运行窗口中输入 ipconfig/renew 提示没有适配器处于允许操作的状态。很可能是IP地址冲突。

进入网络与共享中心，本地连接--属性--TCP/IPV4的属性，勾选自动获取IP地址 DHCP就可以了。

chapter 4 网络通信介质

1. 有线传输介质

局域网常用双绞线、同轴电缆。

双绞线：由两根绝缘保护层的铜导线组成。一根双绞线由5个部分组成：

以螺旋状的形式紧紧的绞合在了一起，类似DNA分子链结构。使得铜线之间产生的干扰相互抵消。从而减少电磁信号对外的辐射。

双绞线用来传输模拟信号和数字信号。每一根传输距离可以达到100米。分为屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线。

*屏蔽双绞线STP（上面右图）是在双交线与外层绝缘外套之间有金属丝编制的屏蔽层，减少干扰，传输速率更高，但是价格昂贵，用的很少，因为金属丝屏蔽层很会损坏。

*非屏蔽双绞线UTP 根据传输速率不同分为好几类，最常用的是5类，传输速率是100M/s。

干扰：高压线、无线电基站等。

RJ45 水晶头

好的连接应该是所有的线顶到RJ45的最顶端。

在局域网初期，采用的是同轴电缆，目前用在有线电视网的小区中。

光缆（光导纤维），纤芯的直径很小，很柔软，能够传导光波。把石英玻璃纤维拉成很细的细丝，8-100微米。

光纤传输光信号，但是计算机网络中传输的是电信号，需要光电转化。价格贵，10元每米。双绞线需要2元每米。

2. 无线传输介质

铺设光纤昂贵费时，可以利用无线电波在自由空间传播。

无线电波：在自由空间传播的一些低频、中频、高频、甚高频的电磁波。电磁波可以穿透建筑物。

**直接传播：低频、中频的电磁波沿着地表面四周全方向性的传播，在1000km以内都可接受到。

**反射传播：高频、甚高频的电磁波被地球的表面吸收，电离层将其反射回地球，信号可以反射多次。军队多用这种。

微波：频率为300M到300GHZ的特高频、超高频的电磁波。沿直线传播，不能绕行，也不能穿透建筑物，因此传播距离有限，大概50km。如果天线塔有100m高，则可以传输100km. 微波会受到天气影响，会被雨水吸收，下雨天不太行，通信延迟，传输失真。

微波接力：远距离通信超过了50km, 100km，在中间建立中继站，中继站会把前一个站点送来的信号放大之后再送到另外一个站点。

天空中有很多微波，为了防止混乱，一定要得到国家的许可证。

微波和无线电波都是沿着直线传播的。

卫星通信：地球同步卫星作为中继器来转发信号的一种微波接力通信形式。通信距离远，三颗卫星就可以覆盖地球全部区域了。缺点存在较大的传播延时。

短距离传输：红外线通信，具有方向性，沿直线，不能穿透坚实物体，比如遥控器与电视。

激光通信：频率大，通信容量大，保密性强，收到环境影响大（穿透不了大雾）。

3. 物理介质

带宽，可以想象成水管，单位是bps， bits/sec，每秒多少位，每秒吞吐多少个0或1。

网络距离与带宽成反比。

代码 ping 是监测主机的连通性。

如何看延迟？在cmd中输入 ping 192.150.4.154，看看与内网服务器之间的延迟。也可以看与外网的延迟，有几百秒的延迟。

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