計算機網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)的改進與應用

陳祖容

摘要 近年來，隨著可靠、安全的高性能計算機網(wǎng)絡變得越來越重要，計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)也得到更多的關注。對于規(guī)模急劇擴大，復雜程度不斷提高的現(xiàn)代網(wǎng)絡系統(tǒng)，傳統(tǒng)集中式的網(wǎng)絡系統(tǒng)無法提供有效的管理，研究優(yōu)化計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)十分必要。計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡發(fā)展過程中出現(xiàn)的一門新的技術主體，是下一代網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)的理想解決方案。計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)中不僅帶有數(shù)據(jù)信息和分組信息，而且還可以攜帶一段程序工作代碼。本文緊緊圍繞計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)這一主題，闡述了計算機網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)的理論問題，結(jié)合我國現(xiàn)時段現(xiàn)狀，分析了幾個技術結(jié)構(gòu)問題，給出了計算機網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)設計方案，最后著重給出了計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的各方面應用。

關鍵詞：計算機網(wǎng)絡;網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu);入侵檢測

1 計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的幾個理論問題

1.1 計算機網(wǎng)絡的組成

計算機網(wǎng)絡是由一系列計算機、終端、節(jié)點及連接節(jié)點的線路組成。一般情況下，過多臺網(wǎng)絡互連設備才能把不同地域的兩臺計算機的連接實現(xiàn)網(wǎng)絡化，信息傳輸通過存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式來實現(xiàn)。從邏輯上計算機網(wǎng)絡是一個資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)構(gòu)成的兩級結(jié)構(gòu)的計算機網(wǎng)絡。主機、終端、連網(wǎng)外設、軟件、信息資源五部分組成了資源子網(wǎng)，主要任務是完成數(shù)據(jù)處理、提供資源共享、網(wǎng)絡服務。結(jié)點交換機、通信線路、通信設備三部分組成通信子網(wǎng)，主要任務是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。

1.2 網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)是一個發(fā)展概念體現(xiàn)在時刻處在不斷演化中;網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)是一個系統(tǒng)概念體現(xiàn)在他具有豐富內(nèi)涵和外延。網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)領所有計算機網(wǎng)絡研究的普適性;具有針對某一特定計算機網(wǎng)絡的特指性;具有區(qū)別于網(wǎng)絡具體實現(xiàn)技術的抽象性;具有從需求目標開始前后連貫的過程性。結(jié)合網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)的獨特的性質(zhì)，我們下面介紹幾個理論性問題。

1.2.1 設計方法

網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)包括組織網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡的技術網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡服務體系（后兩者也可稱為技術支撐技術結(jié)構(gòu)）?，F(xiàn)代的計算機網(wǎng)絡是新一代計算機網(wǎng)絡，它是技術結(jié)構(gòu)標準化的計算機網(wǎng)絡。網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的基本思想是為了減少計算物網(wǎng)格設計韻復雜性，網(wǎng)絡采用分層設計方法。所謂分層設計方法，就是按照信息的流動過程將網(wǎng)絡的整體功能分解為一個個的功能層。分層設計方法將整個網(wǎng)絡通信功能劃分為垂直的層次集合后，在通信過程中下層將向上層隱蔽實施細節(jié)。但層次的劃分應首先確定層次的集合及每層應完成的任務。劃分時應按邏輯組合功能，并具有足夠的層次，以使每小層容易處理。同時層次也不能太多，以免產(chǎn)生難以負擔的處理開銷。

1.2.2 分層模型

本質(zhì)上，分層模型描述了把通信問題分為幾個層次解決的方法，每個小問題對應每一層。依據(jù)分層模型，按功能不同的功能層在計算機網(wǎng)絡上各司其職。要想讓兩臺計算機同等功能層之間進行通信，必須使兩臺計算機采用相同的信息操作規(guī)則，我們通常所說的網(wǎng)絡協(xié)議或通信協(xié)議是在計算機網(wǎng)絡中規(guī)定信息的格式以及怎樣發(fā)送和接收信息的一套規(guī)則;網(wǎng)絡中同等層之間的通信規(guī)則就是該層使用的協(xié)議，有關第n層的通信規(guī)則的集合，就是第N層的協(xié)議。而同一機器上的相鄰功能層之間通過接口進行信息傳遞，接口就是同一計算機的不同功能層之間的通信規(guī)則。

1.2.3 計算機網(wǎng)絡同等層信息交換

總的來說，協(xié)議是不同機器同等層之間的通信約定，就是計算機網(wǎng)絡同等層次中，通信雙方進行信息交換時必須遵守的規(guī)則。它由三個要素組成：即語法、語義、定時關系（同步）。而接口是同一機器相鄰層之間的通信約定。不同的網(wǎng)絡，分層數(shù)量、各層的名稱和功能以及協(xié)議都各不相同;然而，在所有的網(wǎng)絡中，每一層的目的都是向它的上一層提供一定的服務。2 我國計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及問題

2.1 現(xiàn)狀

計算機網(wǎng)絡的出現(xiàn)和快速發(fā)展，無疑是二十世紀最具代表性的科學和技術奇跡之一。而互聯(lián)網(wǎng)（Internet）則是計算機網(wǎng)絡最成功的范例。互聯(lián)網(wǎng)之所以能夠取得如此巨大的成功，除了在發(fā)展過程中所采取的一系列及時的重大決策具有正確性，以及非技術因素上，網(wǎng)絡機構(gòu)的相對健全，其運營機制比較合理以外，一個非常重要的原因就是得益于計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的支持;即分組交換技術多變、通用服務支持多樣性、可擴展能力較強、協(xié)議標準的開放、分層模型簡單等。

2.2 問題

2.2.1 計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)微管理問題

計算機網(wǎng)絡及其相關技術的迅速發(fā)展，促進了網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)己成為網(wǎng)絡框架的代名詞，目前由其引起的微管理問題，計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)人們單純認為是一個網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，在細微系統(tǒng)上缺乏嚴密的微觀聯(lián)系，因而不能形成一種網(wǎng)絡模式。一個網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)由一個網(wǎng)絡方平臺、一些被網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡協(xié)議，網(wǎng)絡邏輯在中央工作站上執(zhí)行，依賴于從物理上分離的設備上收集的數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡應用作為客戶方可以與多個代理方通訊，代理方以服務器的身份輸出被網(wǎng)絡變量，采用取存完成批量數(shù)據(jù)的存取。從抽象層次上，比傳統(tǒng)有了一定的提高但由于計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)協(xié)議線本身復雜，再加上微管理聯(lián)系不夠緊密，使得網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)較為困難和復雜，沒有得到廣泛應用。

2.2.2 計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)安全性問題

計算計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)是一個新興技術概念，我國在這一領域安全性問題還有待進一步解決。計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)中處理大量信息使網(wǎng)絡難以控制和維護;計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)附帶了源進行訪問的程序，可以對節(jié)點資源進行調(diào)用，改變其狀態(tài)，這種開放的技術結(jié)構(gòu)使得它很容易受到代碼的惡意攻擊;另外合法用戶操作出錯時引發(fā)的系統(tǒng)安全性問題，針對誤操作等非惡意行為帶來的安全性問題，體現(xiàn)在安全防護技術上，計算機網(wǎng)絡的體系的可靠性不夠和容錯技術不成熟，在網(wǎng)絡敵對力量惡意攻擊中，認證、訪問控制、機密性，完整性和不可抵賴性不能有效的控制和反擊;系統(tǒng)無縫對接不夠嚴密。

3 計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)設計改進

3.1 計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)設計原則

根據(jù)我們對實際數(shù)據(jù)網(wǎng)絡項目需求分析，計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)設計主要考慮以下原則：

計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的可靠性原則：故障不會使局部網(wǎng)絡失去與整個坷絡的連接，多點故障不會造成網(wǎng)絡被分成幾個互不干連的支線。TCP/IP的可靠性體現(xiàn)在傳輸層，傳輸層協(xié)議之一的TCP協(xié)議提供面向連接的服務（傳輸層的另一個協(xié)議UDP是無連接的）。因為傳輸層是端到端的，所以TCP/IP的可靠性被稱為端到端可靠性。

計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的適應性原則在于適應多業(yè)務發(fā)展需求.

計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的標準化和易擴展性可連續(xù)性原則：技術和產(chǎn)品的標準化，結(jié)構(gòu)的易擴展，技術和產(chǎn)品的可連續(xù)性。

計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的層次化和模塊化結(jié)構(gòu)原則：網(wǎng)絡的物理結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)和地址空間的層次化和模塊化，利于網(wǎng)絡的構(gòu)建和擴展。

3.2 網(wǎng)絡需求選擇

隨著網(wǎng)絡通信技術的高速發(fā)展，網(wǎng)絡服務質(zhì)量也在不斷的完善結(jié)合應用對象的工作種類、性質(zhì)、業(yè)務數(shù)量、基本硬件狀況合理靈活的選擇網(wǎng)絡靈活的選擇通信鏈路。有利于充分利用運營商提供的網(wǎng)絡資源?？梢酝ㄟ^IP層優(yōu)先級設置、帶寬管理和隊列技術等在統(tǒng)一平臺上有效實現(xiàn)對應用系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的保證。開放型標準協(xié)議，不僅滿足今后建行網(wǎng)絡應用的需要，而且也符合網(wǎng)絡的發(fā)展方向。

3.3數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)絡建設

根據(jù)客戶綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)絡建設需求，計算機網(wǎng)絡是一個二級結(jié)構(gòu)的星型網(wǎng)，即主公司為網(wǎng)絡核心，各分公司網(wǎng)絡分中心，從中心到若干個個分中心，采用MZDND作為主用線路，SIND作為備份線路。

4 計算機網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)的應用

4.1 分級分布式結(jié)構(gòu)優(yōu)越性應用

第一，在分級分布式結(jié)構(gòu)中，功能程序簡單易操作，不需要維護復雜的路有信息，這大大減少了網(wǎng)絡中路由控制信息的數(shù)量，提高信道利用率第二，網(wǎng)絡具有很好的可擴充性，規(guī)模不受限制。第三，分級分布式結(jié)構(gòu)具有很強的抗毀性。貼合實際操控系統(tǒng)相吻合。第四，簇間信道清晰、互不干擾地進行通信，系統(tǒng)的吞吐量高。綜上所述，區(qū)別于完全分布式計算機網(wǎng)絡技術結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡規(guī)模受限，分級分布式結(jié)構(gòu)可以大大減少系統(tǒng)開銷，適合大規(guī)模的網(wǎng)絡情況，還能夠在鏈路被毀時實現(xiàn)網(wǎng)絡的動態(tài)重組并且考慮節(jié)點的異質(zhì)性，安全性較強與集中式技術結(jié)構(gòu)和完全分布式技術結(jié)構(gòu)相比，更適合于操控系統(tǒng)。信息網(wǎng)絡安全保密工作是信息化建設的重要保證，信息網(wǎng)絡安全已成為國家安全，軍隊信息化建設的重要組成部分。他的動態(tài)重組防御體系對于促進我國信息技術的發(fā)展和信息產(chǎn)業(yè)化的建設有大大幫助，在計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)的安全上是有很大的益處。

4.2 計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)成為網(wǎng)絡體系中的兩棲精兵

網(wǎng)絡技術的發(fā)展是由人和其上的軟件應用決定的。隨著越來越多的計算機被放置在桌面上或者安放在計算機機房中，對網(wǎng)絡的需求逐漸增多。隨著新軟件的引入，對網(wǎng)絡的需求也在增長。并且隨著越來越多的人們依賴于他們的計算機來獲取更多的信息，并借助于計算機來提高其工作效率，網(wǎng)絡的需求有增無減。通過不通的傳輸方式，計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)不僅非常適合于為多種高帶寬LAN和WA漢技術和協(xié)議提供傳輸路徑。也適合于人口居住較為稠密的地區(qū)，這樣較為容易從電纜和設備的花費得到回報。衛(wèi)星計算機網(wǎng)絡尤為適合于人口稀疏的地區(qū)和郊區(qū)，但是它在人口居住的中心地區(qū)也可以很好地使用。在計算機網(wǎng)絡的技術結(jié)構(gòu)建設迫在眉睫的事情便是將它們擴展到盡可能多的地區(qū)，為現(xiàn)有的LAN提供高速的通信。所有這些應用都會吸引更多的用戶。

4.3促進網(wǎng)絡入侵檢測和響應系統(tǒng)大大發(fā)展

由于計算機網(wǎng)絡的普及，其連通性以及我們對其的日益依賴，當收到攻擊連同性失效導致災難性的后果，新一波的計算機或者網(wǎng)絡攻擊的威脅不僅僅是一種需要重視的可能，而且是一種公認在任何時間都可能發(fā)生的事實，已成為人們關注的重點，保護這樣一種重要的基礎下部組織已成為許多研究人員競相研究的領域較之一些成熟穩(wěn)定的研究領域，對這些攻擊活動進行監(jiān)視、檢測和分析;由于其關鍵性的任務，它仍然吸引了人們對其的極大關注。對該課題的研究密度日益上漲，也有越來越多的研究者忙碌于這項工作。

5 結(jié)論

經(jīng)過短短幾十年的發(fā)展 隨著越來越多的計算機被放置在桌面上或者安放在計算機機房中，對網(wǎng)絡的需求逐漸增多。隨著新軟件的引入，對網(wǎng)絡的需求也在增長。并且隨著越來越多的人們依賴于他們的計算機來獲取更多的信息，并借助于計算機來提高其工作效率，網(wǎng)絡的需求有增無減。可重構(gòu)計算機網(wǎng)絡的體統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究方興未艾，可重構(gòu)計算網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)創(chuàng)意非常有潛力，它是突破傳統(tǒng)技術結(jié)構(gòu)和計算機網(wǎng)絡模式的一種嶄新的通信形式。計算機信息網(wǎng)絡安全是重中之重;積極開發(fā)具有本國特色的計算機網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是適應未來信息化戰(zhàn)爭的必然要求，它對提高我國網(wǎng)絡對抗能力將產(chǎn)生深遠影響，是實現(xiàn)我國網(wǎng)絡跨越式發(fā)展的重要實踐。

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