如何学习网络工程.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,概述,计算机网络安全,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,如何学习网络工程,如何学习网络工程如何学习网络工程网络工程教学目标；,教学内容；,与前导课程关系；,网络工程课程实验；,PT在教学过程中的应用；,教师知识储备；,推荐教材。,网络工程,教学目标；,教学内容；,与前导课程关系；,网络工程课程实验；,PT,在教学过程中的应用；,教师知识储备；,推荐教材。,教学目标,培养需求分析能力；,培养技术融合能力；,掌握网络系统设计方法；,掌握各种类型网络系统的设计、实现能力；,具有网络系统管理和维护的能力。,培养需求分析能力,用户需求,业务需求；,应用需求；,安全需求；,网络需求。,设计要求,拓扑结构；,链路带宽；,设备类型；,可靠性；,安全性。,培养技术融合能力,以太网技术；,无线局域网技术；,广域网技术；,路由技术；,网络安全技术；,存储技术；,网络管理和监测技术。,实现满足用户需求的网络系统。,掌握网络系统设计方法,自治系统划分原则；,网络分层原则；,地址分配原则；,路由协议选择原则；,容错技术选择原则；,安全技术选择原则。,指导完成各种类型网络设计实施过程中的每一个步骤。,掌握各种类型网络系统的设计、实现能力,校园网；,企业网；,ISP,网络；,接入网络；,VPN,；,IPv6,网络。,掌握网络系统设计的普遍方法和各种不同类型网络系统的设计实施过程。,具有网络系统管理和维护的能力,网络管理；,网络监控；,安全审计。,维护网络系统正常运行、抵御黑客攻击。,教学内容,网络系统设计目标和实现过程；,网络系统设计方法；,校园网设计方法和实现过程；,企业网设计方法和实现过程；,ISP,网络设计方法和实现过程；,接入网络设计方法和实现过程；,VPN,设计方法和实现过程；,IPv6,网络设计和实现过程；,存储系统设计方法和实现过程；,网络管理和监测。,网络系统设计目标和实现过程,网络系统面向的服务,网络系统设计目标,网络系统一般结构,网络系统组成及各功能块功能,网络系统设计步骤,网络系统设计方法,分层结构,地址分配,路由协议选择,容错技术选择,安全技术选择,管理和监测技术选择,各种选择原则及对网络系统的影响,校园网设计方法和实现过程,以太网技术,VLAN,和三层交换技术,生成树,链路聚合,无线局域网技术,AC+AP,校园网设计方法和实现过程,以太网安全技术,接入控制,防,DHCP,欺骗,防,ARP,欺骗,防生成树欺骗,三层交换机分组过滤,无线局域网安全技术,加密和完整性检测,身份鉴别,企业网设计方法和实现过程,NAT,与,Internet,互连、实现访问,Internet,过程,VPN,三层隧道实现内部网络互连,IPSec,实现跨,Internet,安全传输,防火墙,分区域、控制区域间信息交换过程,ISP,网络设计方法和实现过程,自治系统划分,自治系统和自治系统边界路由器,路由协议选择,内部网关协议,RIP,和,OSPF,外部网关协议,BGP,完整路由表建立过程,广域网技术,SDH,和,IP over SDH,接入网络设计方法和实现过程,接入技术,拨号接入,ADSL,以太网,EPON,接入控制协议,PPP,PPPoE,接入网络设计方法和实现过程,鉴别方式,本地鉴别,统一鉴别（,RADIUS,和,diameter,）,家庭局域网接入过程,宽带无线路由器,VPN,设计方法和实现过程,三层,VPN,隧道,IPSec VPN,（三层,MPLS VPN,）,二层,VPN,L2TP,（二层,MPLS VPN,）,SSL VPN,IPv6,网络设计和实现过程,IPv6,编址,分组格式,邻站发现协议,路由协议,RIPng,IPv6,网络与,IPv4,网络互连,双协议栈,隧道,协议转换,存储系统设计方法和实现过程,基于网络存储系统,NAS,FC SAN,iSCSI,RAID,容量,性能,可靠性,网络管理和监测,网络管理,基于,SNMPv1,网络管理系统,基于,SNMPv3,网络管理系统,网络监测,入侵检测系统,综合监测系统,安全审计,与前导课程关系,网络技术,以太网技术,VLAN,生成树,链路聚合,无线局域网技术,AP,AC,广域网技术,IP over SDH,IP over ATM,与前导课程关系,网络技术,互联网技术,编址,路由协议,RIP,、,OSPF,和,BGP,NAT,三层交换,接入技术,拨号接入,ADSL,以太网,EPON,与前导课程关系,网络技术,IPv6,分组格式,编址,邻站发现协议,路由协议,RIPng,双协议栈,隧道,协议转换,计算机网络,路由和交换技术,与前导课程关系,网络技术,与前导课程关系,安全技术,以太网安全技术,端口接入控制,防,DHCP,欺骗,防,ARP,欺骗,防生成树欺骗,无线局域网安全技术,加密和完整性检测,身份鉴别,WPA2,个人模式,WPA2,企业模式,与前导课程关系,安全技术,互联网安全技术,安全路由,流量管制,NAT,VRRP,防火墙,无状态分组过滤器,有状态分组过滤器,电路层代理,应用层网关,与前导课程关系,安全技术,入侵检测系统,主机入侵检测系统,网络入侵检测系统,网络安全,与前导课程关系,安全技术,网络工程课程实验,完成各种类型网络的设计、配置和调试过程。,实验环境,Cisco packet tracer,实验过程,实验和课程教学之间的相互促进关系,Cisco packet tracer,Cisco,免费的软件实验平台，不断更新，目前,7.0,；,软件使用非常简单，设备配置过程与实际物理设备配置过程几乎一样；,直观演示,IP,分组端到端传输过程中交换机、路由器等网络设备处理,IP,分组的每一个步骤、各层,PDU,的细节和变换过程；,完成教学内容涵盖的各种类型网络的设计、配置和调试过程。,实验过程,Cisco packet tracer,软件（网上可以下载）；,相关实验涉及的配置指南和命令解释（计算机网络工程实验教程）；,实际,Cisco,设备（三层交换机和二层交换机）。,实验过程,单臂路由器实现,VLAN,间通信过程,三层交换机实现,VLAN,间通信过程,单臂路由器实现,VLAN,互连实例,终端,A,、,B,和,G,属于,VLAN 2,，终端,E,、,F,和,H,属于,VLAN 3,，终端,C,和,D,属于,VLAN 4,。,VLAN,内通信过程和,VLAN,间通信过程。,单臂路由器实现,VLAN,互连实例,路由器物理接口,1,被划分为三个逻辑接口，每一个逻辑接口绑定一个,VLAN,、分配,IP,地址和子网掩码，每一个逻辑接口分配的,IP,地址和子网掩码必须和与该接口绑定的,VLAN,的网络地址一致，同时，该逻辑接口的,IP,地址也成为连接在与该逻辑接口绑定的,VLAN,上的终端的默认网关地址。,三层交换机实现,VLAN,互连实例,三层交换机,S2,既具有二层交换功能，用于实现属于同一,VLAN,的终端之间通信，又具有路由功能，实现不同,VLAN,之间通信。,三层交换机实现,VLAN,互连实例,实验和课程教学之间的相互促进关系,计算机网络工程,课程本身是一门实验性很强的课程，需要通过实际网络设计过程来加深课堂教学内容的理解，培养学生分析、解决问题的能力；,实验和课程教学之间的相互促进关系,课堂教学内容为读者提供了校园网、企业网、大型,ISP,网络、接入网、虚拟专用网和,IPv6,网络的设计原理和方法；,实验提供了在,PT,上运用教材内容提供的理论和方法设计、配置和调试各种类型网络的过程和步骤；,用课堂教学内容提供的网络设计原理和方法指导实验，反过来又通过实验来加深理解课堂教学内容，课堂教学和实验形成良性互动。,PT,软件在课程教学中的运用,验证课程教学内容,网络技术,以太网技术,VLAN,生成树,链路聚合,无线局域网技术,AP,PT,软件在课程教学中的运用,网络技术,互联网技术,编址,路由协议,RIP,、,OSPF,和,BGP,NAT,三层交换,接入技术,拨号接入,ADSL,以太网,PT,软件在课程教学中的运用,网络技术,IPv6,生成链路本地地址,获取网络前缀,路由协议,RIPng,双协议栈,隧道,协议转换,PT,软件在课程教学中的运用,安全技术,以太网安全技术,端口接入控制,防,DHCP,欺骗,防,ARP,欺骗,防生成树欺骗,无线局域网安全技术,WEP,WPA2,个人模式,WPA2,企业模式,PT,软件在课程教学中的运用,安全技术,互联网安全技术,安全路由,流量管制,NAT,VRRP,防火墙,无状态分组过滤器,有状态分组过滤器,PT,软件在课程教学中的运用,安全技术,入侵检测系统,网络入侵检测系统,PT,软件在课程教学中的运用,网络技术,演示,IPv4,和,IPv6,地址自动获取的区别,PT,软件在课程教学中的运用,终端,A,和终端,B,网络信息,手工配置；,通过,DHCP,自动获取。,PT,软件在课程教学中的运用,终端,A,和终端,B,网络信息,手工配置；,通过,DHCP,自动获取；,无状态地址自动配置。,PT,软件在课程教学中的运用,安全技术,演示无状态分组过滤器和有状态分组过滤器的区别,有状态分组过滤器,路由器,R1,接口,1,只允许输入输出与终端,A,访问,Web,服务器的操作有关的,IP,分组，禁止输入输出其他一切类型的,IP,分组。,无状态分组过滤器规则,路由器,R1,接口,1,输入方向的过滤规则集如下。,协议类型,TCP,，源,IP,地址,192.1.1.1/32,，源端口号,*,，目的,IP,地址,192.1.2.7/32,，目的端口号,80,；正常转发。,协议类型,*,，源,IP,地址,any,，目的,IP,地址,any,；丢弃。,路由器,R1,接口,1,输出方向的过滤规则集如下。,协议类型,TCP,，源,IP,地址,192.1.2.7/32,，源端口号,80,，目的,IP,地址,192.1.1.1/32,，目的端口号,*,；正常转发。,协议类型,*,，源,IP,地址,any,，目的,IP,地址,any,；丢弃。,无状态分组过滤器缺陷,匹配路由器,R1,接口,1,输出方向过滤规则的,IP,分组未必就是封装,Web,服务器用于响应终端,A,访问请求的响应报文的,IP,分组。原因是，响应报文不是固定的，而是根据请求报文动态变化的。,有状态分组过滤器功能,为了实现路由器,R1,接口,1,只允许输入输出与终端,A,发起访问,web,服务器的操作有关的,IP,分组，禁止输入输出其他一切类型的,IP,分组的安全策略，必须做到：,只允许由终端,A,发起建立与,Web,服务器之间的,TCP,连接。,只允许属于由终端,A,发起建立的与,Web,服务器之间的,TCP,连接的,TCP,报文沿着,Web,服务器至终端,A,方向传输。,必须在路由器,R1,接口,1,输入终端,A,发送给,Web,服务器的请求报文后，才允许路由器,R1,接口,1,输出,Web,服务器返回给终端,A,的响应报文。,有状态分组过滤器实现思路,为实现上述控制过程，路由器,R1,接口,1,输入输出方向的过滤器必须具备以下功能。,终端,A,至,Web,服务器传输方向上的过滤规则允许传输与终端,A,发起访问,Web,服务器的操作有关的,TCP,报文。,初始状态下，,Web,服务器至终端,A,传输方向上的过滤规则拒绝一切,IP,分组传输。,只有当终端,A,至,Web,服务器传输方向上传输了与终端,A,发起访问,Web,服务器的操作有关的,TCP,报文后，,Web,服务器至终端,A,传输方向才允许传输作为对应的响应报文的,TCP,报文。,PT,软件在课程教学中的运用,直观展示各种类型网络系统的设计、实现过程,设备选型,设备配置,网络系统调试,网络系统功能验证,教师知识储备,网络技术,安全技术,核心网络设备,核心安全设备,用,PT,设计实现各种类型网络系统的方法和过程,用,PT,验证报文传输过程、协议工作流程的方法和过程,推荐教材系列及原因,网络技术,计算机网络课程,网络技术基础与计算思维,清华大学出版社，沈鑫剡,网络技术基础与计算思维实验教程,清华大学出版社，沈鑫剡,网络技术基础与计算思维习题详解,清华大学出版社，沈鑫剡,路由和交换技术、网络互连技术等,路由和交换技术,清华大学出版社，沈鑫剡,路由和交换技术实验及实训,清华大学出版社，沈鑫剡,推荐教材系列及原因,安全技术,计算机网络安全,网络安全,清华大学出版社，沈鑫剡,网络安全实验教程,清华大学出版社，沈鑫剡,网络安全习题详解,清华大学出版社，沈鑫剡,计算机网络工程,计算机网络工程,清华大学出版社，沈鑫剡,计算机网络工程实验教程,清华大学出版社，沈鑫剡,推荐教材系列及原因,网络技术基础与计算思维,推荐理由,在实际网络环境下讨论各种协议的工作流程、各种网络技术的工作机制及它们之间的相互作用过程，为学生提供完整、系统的网络知识。,全面反映主流网络技术，结合主流网络技术讨论工作原理和应用过程，解决学生学以致用的问题。,配套的实验教材,网络技术基础与计算思维实验教程,与本教材相得益彰，使得课堂教学和实验形成良性互动。,以本书为教材的,mooc,课程,网络技术与应用,已经在学堂在线和中国大学,mooc,上线，并受到广泛好评。,推荐教材系列及原因,路由和交换技术,推荐理由,着重培养学生设计、实施校园网和企业网的能力；研发交换机和路由器的能力；分析、设计和实现相关算法和协议的能力。,在实际网络环境下深入讨论以太网和互连网原理、算法、协议及各协议间的相互作用过程，重点剖析主流网络技术的工作原理和数据传输机制，用大量案例培养读者的实际应用技能。,通过配套的实验教材,交换和路由技术实验及实训,，读者可以在,Cisco Packet Tracer,软件实验平台上完成教材内容涵盖的全部实验。,推荐教材系列及原因,网络安全,推荐理由,有机集成网络安全理论、网络安全协议和主流网络安全技术，结合网络安全理论讨论主流网络安全技术的实现原理，让读者知其所以然。,在具体网络环境下讨论运用网络安全协议和网络安全技术解决实际网络安全问题的方法和过程，培养读者运用网络安全协议和网络安全技术解决实际网络安全问题的能力。,配套的实验教材,网络安全实验教程,与本教材相得益彰，使得课堂教学和实验形成良性互动。,谢谢大家！,