部門內(nèi)外網(wǎng)隔離方案的探究

張延年　王彥紅

摘 要：隨著氣象現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，氣象部門的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題日益嚴(yán)峻，內(nèi)外網(wǎng)隔離勢(shì)在必行。簡(jiǎn)要介紹了內(nèi)外網(wǎng)隔離的原理和實(shí)施方案，并分析、比較了不同方案的隔離效果、特點(diǎn)等。同時(shí)，還介紹了使用了隔離卡的用戶所遇到的安裝問(wèn)題和使用過(guò)程中的一些常見(jiàn)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)隔離；隔離效果；氣象事業(yè)；硬盤隔離卡

中圖分類號(hào)：TP393.08；P409 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.013

我國(guó)氣象事業(yè)是以提供公共服務(wù)為主的科技型、基礎(chǔ)性社會(huì)公益事業(yè)，可免費(fèi)共享部分氣象資料，但也需要遵循保密原則。按照《中華人民共和國(guó)氣象法》第三章第十八條規(guī)定：“基本探測(cè)氣象資料以外的氣象探測(cè)資料需要保密，其密級(jí)的確定、變更、解密和使用要依照《中華人民共和國(guó)保守國(guó)家秘密法》的規(guī)定執(zhí)行?！爆F(xiàn)代辦公離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，許多工作人員經(jīng)常需要訪問(wèn)內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)）。目前，網(wǎng)絡(luò)安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻，互聯(lián)網(wǎng)黑客攻擊或病毒破壞所造成的后果難以預(yù)料。因此，國(guó)家明文規(guī)定了政府黨政軍機(jī)關(guān)單位和企事業(yè)單位的內(nèi)網(wǎng)必須與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)行物理隔離，以確保內(nèi)網(wǎng)信息的安全。

現(xiàn)階段，內(nèi)外網(wǎng)隔離的方案主要有3種，即雙電腦雙網(wǎng)雙線隔離方案、單電腦雙網(wǎng)雙線硬盤隔離卡隔離方案和單電腦雙網(wǎng)單網(wǎng)線隔離交換機(jī)隔離方案。

1 各種方案的原理和對(duì)比

1.1 雙電腦雙網(wǎng)雙線隔離方案

這個(gè)方案最簡(jiǎn)單，就是每個(gè)人配備2臺(tái)電腦分別用于內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，可以同時(shí)上內(nèi)外網(wǎng)。但是，其缺點(diǎn)是每個(gè)人的辦工桌上擺2臺(tái)電腦很占空間，既不經(jīng)濟(jì)也不方便，大大增加了耗電量和電磁輻射。該方案如圖1所示。

1.2 單電腦雙網(wǎng)雙線硬盤隔離卡隔離方案

用戶僅使用1臺(tái)電腦，并在電腦上增加1個(gè)硬盤和硬盤隔離卡，且硬盤隔離卡上有3個(gè)RJ45口，它們各自連接原主機(jī)網(wǎng)卡和內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)的網(wǎng)線，通過(guò)人工或軟件切換硬盤和網(wǎng)線。在內(nèi)外網(wǎng)的環(huán)境中，內(nèi)網(wǎng)對(duì)應(yīng)內(nèi)網(wǎng)的硬盤，外網(wǎng)對(duì)應(yīng)外網(wǎng)的硬盤，這樣，內(nèi)外網(wǎng)在物理上完全分離且不存在公用存儲(chǔ)信息，從而實(shí)現(xiàn)了單機(jī)在2個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間真正的物理隔離。這種方案一機(jī)兩用，安全、可靠、方便、經(jīng)濟(jì)，極大地提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源利用率，但它的缺點(diǎn)是用戶在同一時(shí)間只能使用一種網(wǎng)絡(luò)。山西省氣象科技大樓主要采用的就是這種方案，所以，本文著重介紹這種隔離方案。該方案如圖2所示。

1.3 單電腦雙網(wǎng)單網(wǎng)線線路選擇器隔離方案

用戶只使用1臺(tái)電腦，但需要有1臺(tái)線路選擇器把內(nèi)、外網(wǎng)分開(kāi)，同時(shí)，用戶的電腦也必須增加1個(gè)硬盤和硬盤隔離卡，內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)放在內(nèi)網(wǎng)硬盤，外網(wǎng)的數(shù)據(jù)放在外網(wǎng)硬盤。該方案中使用的硬盤隔離卡不同于第2種方案的隔離卡。當(dāng)用戶需要切換網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由用戶發(fā)出指令（實(shí)際上是分別發(fā)出2種不同極性的直流信號(hào)）來(lái)控制線路選擇器接通內(nèi)網(wǎng)或外網(wǎng)，且用戶在同一時(shí)間只能使用一種網(wǎng)絡(luò)。這種方案雖然節(jié)省了1根網(wǎng)線，但是，內(nèi)外網(wǎng)的切換比較麻煩，只對(duì)那些無(wú)法布設(shè)雙網(wǎng)線的用戶有利。該方案如圖3所示。

2 氣象科技大樓采用的方案

2.1 方案簡(jiǎn)介

在山西省氣象部門中，已經(jīng)有部分單位實(shí)行了內(nèi)外網(wǎng)隔離的工作模式，采用的是單電腦雙網(wǎng)雙線硬盤隔離卡隔離方案。省氣象局科技大樓為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)隔離的工作模式，前期已經(jīng)在大樓西面的樓梯處安裝了外網(wǎng)線路的設(shè)備，現(xiàn)在幾乎每位工作人員都有2根網(wǎng)線，并配備了安裝有雙硬盤和硬盤隔離卡的計(jì)算機(jī)，部分單位已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外網(wǎng)隔離的工作模式。使用這種工作模式的電腦，其內(nèi)部都裝有硬盤隔離卡和2塊硬盤，通過(guò)硬盤隔離卡將2塊硬盤隔離，同一時(shí)間只使用1塊硬盤。這樣，就從物理角度上將2塊硬盤隔離，這塊硬盤的數(shù)據(jù)不會(huì)進(jìn)入另一塊硬盤上，有效地防止了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流失到公共網(wǎng)絡(luò)上，達(dá)到了內(nèi)外網(wǎng)隔離的目的。

硬盤隔離卡的特點(diǎn)是即插即用，有PCI插槽、軟件控制、在線切換，不占用USB口和COM口，支持Win7＼LINUX等操作系統(tǒng)，并且內(nèi)外2種不同網(wǎng)絡(luò)之間可以自由切換。硬盤隔離卡如圖4所示。

2.2 硬盤隔離卡的安裝

在該方案中，使用的是硬盤電源切換型隔離卡，默認(rèn)為雙網(wǎng)線布線模式。其具體安裝步驟是：①在安裝硬件之前，先斷開(kāi)主機(jī)電源，然后連接硬件，將隔離卡插入主板上空余的PCI插槽內(nèi)，并將其固定好。②取出1條包裝盒中的一拖三數(shù)據(jù)線，將黑色12孔插頭的一端與隔離卡尾部的電源卡座相連，分出來(lái)的中間的黑色4線扁平插頭則與主板的SATA插座相連，另外2個(gè)插頭則分別連接內(nèi)網(wǎng)硬盤和外網(wǎng)硬盤。硬盤數(shù)據(jù)線連接如圖5所示。③蓋上機(jī)箱蓋，并將其固定好。④取出包裝盒中的短網(wǎng)線，將隔離卡的網(wǎng)卡口（黑色）與機(jī)器的網(wǎng)卡接口相連，如圖6所示。⑤將內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的網(wǎng)線插入隔離卡上的對(duì)應(yīng)網(wǎng)口（外網(wǎng)網(wǎng)口是綠色，內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)口是黃色）。當(dāng)外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連通時(shí)，隔離卡網(wǎng)口的綠色燈亮；當(dāng)內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連通時(shí)，隔離卡網(wǎng)口的黃色燈亮。⑥開(kāi)機(jī)時(shí)，顯示內(nèi)外網(wǎng)的選擇界面，通過(guò)鍵盤上的上下鍵選擇進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)或外網(wǎng)系統(tǒng)，回車即可進(jìn)入被選擇的系統(tǒng)，但是，進(jìn)入系統(tǒng)后需要安裝管理軟件。在此過(guò)程中，如果不出現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)選擇界面，就需要進(jìn)入CMOS設(shè)置，找到啟動(dòng)順序里的“Hard Disk Drivers”。其中，有“SCSI Card”和硬盤設(shè)備的名稱，這時(shí)，將“SCSI Card”調(diào)到硬盤上，然后在啟動(dòng)順序中將硬盤調(diào)整為第一啟動(dòng)項(xiàng)。

2.3 管理軟件的安裝

2.3.1 外網(wǎng)管理軟件的安裝

進(jìn)入外網(wǎng)系統(tǒng)后，將隔離卡隨帶的光盤放入光驅(qū)，進(jìn)入HDP-III K7ⅢRS菜單，或者雙擊安裝程序目錄中的setup.exe文件，單擊“下一步”。默認(rèn)安裝路徑是C：＼NetCard，但是，也可以選擇其他路徑。安裝成功后，在桌面的右上角和系統(tǒng)狀態(tài)欄的右下角會(huì)分別出現(xiàn)“外”的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)。這說(shuō)明，電腦正處于外網(wǎng)連接狀態(tài)。

2.3.2 內(nèi)網(wǎng)管理軟件的安裝

內(nèi)網(wǎng)管理軟件的安裝與外網(wǎng)管理軟件的安裝相同，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別其是內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)或外網(wǎng)系統(tǒng)。系統(tǒng)安裝完畢后，在桌面的右上角和系統(tǒng)狀態(tài)欄的右下角會(huì)分別出現(xiàn)“內(nèi)”的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)。這說(shuō)明，電腦正處于內(nèi)網(wǎng)連接狀態(tài)。

2.3.3 主界面顯示

雙擊桌面上的中孚網(wǎng)絡(luò)隔離卡管理系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)“內(nèi)”圖標(biāo)，就會(huì)出現(xiàn)如圖7所示的窗口。

2.3.4 右下角圖標(biāo)

右擊桌面右上角或任務(wù)欄右下角圖標(biāo)會(huì)彈出如圖8所示的快捷菜單，選擇菜單中的“切換”，系統(tǒng)將會(huì)重啟，并切換到另一系統(tǒng)中。

2.4 硬盤隔離卡的使用

2.4.1 選擇內(nèi)外網(wǎng)系統(tǒng)

中孚網(wǎng)絡(luò)隔離卡的硬盤和軟件安裝完成后，打開(kāi)計(jì)算機(jī)，待計(jì)算機(jī)正常啟動(dòng)后，進(jìn)入隔離系統(tǒng)的內(nèi)外網(wǎng)選擇界面，如圖9所示。使用上下方向鍵，選擇內(nèi)外網(wǎng)系統(tǒng)，箭頭所在的位置代表選中，回車即可進(jìn)入相應(yīng)的操作系統(tǒng)。當(dāng)進(jìn)入“密碼設(shè)置”后，可以選擇相關(guān)的密碼驗(yàn)證功能。在啟用和禁用內(nèi)網(wǎng)密碼的同時(shí)，需要輸入原始密碼，用戶可以將原始密碼修改為8位以內(nèi)的密碼。

2.4.2 內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)切換

以實(shí)時(shí)切換產(chǎn)品從內(nèi)網(wǎng)向外網(wǎng)切換為例，簡(jiǎn)要敘述了切換過(guò)程。外網(wǎng)向內(nèi)網(wǎng)切換的操作與此相同，具體的切換步驟是：①啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)切換畫(huà)面，根據(jù)界面提示選擇進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)。這時(shí)，桌面的右下角會(huì)出現(xiàn)表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的圖標(biāo)“內(nèi)”。②雙擊桌面上的隔離卡管理系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)“內(nèi)”圖標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)如圖10所示的窗口。

在內(nèi)網(wǎng)切換圖標(biāo)中，操作按鈕主要有以下幾個(gè)：①實(shí)時(shí)切換。點(diǎn)擊該按鈕，內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)，然后切換到外網(wǎng)系統(tǒng)。只有以Administrator用戶運(yùn)行命令“powercfg–h on”打開(kāi)系統(tǒng)休眠功能后，才能執(zhí)行實(shí)時(shí)切換任務(wù)。②重啟切換。點(diǎn)擊該按鈕，系統(tǒng)重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后進(jìn)入外網(wǎng)系統(tǒng)。③關(guān)機(jī)。點(diǎn)擊該按鈕，系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉計(jì)算機(jī)。④隱藏。點(diǎn)擊該按鈕，主界面會(huì)隱藏到右下角。⑤制訂任務(wù)計(jì)劃。點(diǎn)擊該按鈕，用戶可以設(shè)置定時(shí)重啟和定時(shí)關(guān)機(jī)等內(nèi)容。

右擊桌面內(nèi)（外）網(wǎng)切換圖標(biāo)，展開(kāi)菜單如圖11所示。菜單中主要包括以下內(nèi)容：①實(shí)時(shí)切換、重啟切換、關(guān)閉計(jì)算機(jī)與按扭操作相同。②高級(jí)設(shè)置。進(jìn)人“高級(jí)設(shè)置”前，需要通過(guò)密碼驗(yàn)證，而用戶可以將其修改為8位以內(nèi)的密碼。當(dāng)程序安裝完成后，默認(rèn)狀態(tài)是不勾選禁用無(wú)線網(wǎng)卡功能、監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)違規(guī)外聯(lián)的功能和IP地址綁定等功能，所以，用戶可以根據(jù)自己的需要分別選擇是否使用這些系統(tǒng)設(shè)置。勾選功能項(xiàng)目前面的選框點(diǎn)擊確定后，其就會(huì)起到相應(yīng)的作用，不勾選則不起任何作用。因此，建議用戶使用安全設(shè)置里的功能，但用戶不要違規(guī)使用可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。其中，卸載密碼與高級(jí)設(shè)置的密碼相同，切換到內(nèi)網(wǎng)的密碼與開(kāi)機(jī)界面進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)的密碼相同。實(shí)時(shí)切換時(shí)間與用戶的硬件配置和軟件配置有關(guān)，如果實(shí)時(shí)切換時(shí)出現(xiàn)喚不醒、死機(jī)的情況，則需要在“切換時(shí)間設(shè)置”下面的框內(nèi)輸入具體的時(shí)間，一般取大于10 s的值。③輔助工具。中孚隔離卡輔助工具是中孚開(kāi)發(fā)的一些實(shí)用工具之一。④隱藏浮動(dòng)窗口。切換程序安裝完成后，在桌面的右上角會(huì)自動(dòng)顯示浮動(dòng)窗口，浮動(dòng)窗口的功能與任務(wù)欄右下角的圖標(biāo)一致，點(diǎn)擊右鍵都會(huì)彈出功能菜單，用戶可以拖動(dòng)浮動(dòng)窗口到桌面的任意位置，同時(shí)，選擇“隱藏浮動(dòng)窗口”也可以將其隱藏。

3 使用硬盤隔離卡的注意事項(xiàng)

使用隔離卡實(shí)現(xiàn)的是硬件上的切換，使用一段時(shí)間后，機(jī)器就出現(xiàn)藍(lán)屏的問(wèn)題。而chkdsk修復(fù)系統(tǒng)可以解決該問(wèn)題。但是，隔離

卡也時(shí)常出現(xiàn)無(wú)法切換的問(wèn)題。解決該問(wèn)題的方法是查看硬盤的連接線，如果它沒(méi)有問(wèn)題，就需要重新安裝隔離卡和驅(qū)動(dòng)程序。

在使用移動(dòng)存儲(chǔ)器時(shí)也要區(qū)分使用，最好使用不同外觀的移動(dòng)存儲(chǔ)器和不同的USB接口，做好標(biāo)記便于區(qū)分。內(nèi)網(wǎng)使用內(nèi)網(wǎng)的移動(dòng)存儲(chǔ)器，插內(nèi)網(wǎng)的USB接口；外網(wǎng)使用外網(wǎng)的移動(dòng)存儲(chǔ)器，插外網(wǎng)的USB接口。這樣做，才能絕對(duì)隔離內(nèi)外網(wǎng)的數(shù)據(jù)。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，雖然這樣做比較麻煩，但是，為了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全，必須要嚴(yán)格執(zhí)行。

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〔編輯：白潔〕