虚拟网络技术在计算机网络安全中的应用分析

Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ・软件应用　

虚拟机技术在计算机网络专业中的应用　

计算机网络专业的很多课程　都会涉及到对操作系统的各种配　置，传统的实验环境和教学方法　很难满足教学要求。由于教学设　备的制约，教师只能采用课件教　学而无法演示实际操作，学生也　没有条件进行实践操作，而虚拟　机技术在教学中的应用有效的解　决了这一问题　通过虚拟机技术　可以在有限的实验环境中模拟出　需要的操作系统和网络环境进行　教学。本文主要介绍了虚拟机技　术的相关知识，以及重点阐述了　该技术在计算机网络专业课程教　学中的应用。　

【关键词】计算机网络虚拟机技术操作系统　

随着信息技术的不断创新，相关专业领　域的教学也必须进行深入改革，在计算机网络　

专业课程教学中如何有效提高学生的实践操作　

水平变得日益重要。在实际教学中，学校的实　

训室为了便于维护和管理，通常都是在教学计　算机上安装还原卡以方便系统的恢复，这样在　实践教学中一旦涉及到计算机重启，之前所做　

过的操作和配置就会消失，也就实现不了教学　

目标、完成不了教学任务。在涉及到对计算机　硬件和系统的操作时，例如磁盘分区、格式化，　操作系统的安装，配置和管理网络服务器等，　教师通常只是用ＰＰＴ讲解，也只能用单机演　

示，学生只能听和看，并没有实际操作的条件。　然而将虚拟机技术合理有效的应用到实践教学　

中，较好的解决了上述问题。教师不但可以用　虚拟机进行各种实践内容的教学，学生也可以　通过虚拟机非常方便的练习各项操作，而不会　

对系统造成任何破坏。　

１虚拟机技术简介　

虚拟机实际上就是一种软件，这种软件能　够运用系统虚拟化技术，在已经存在的操作系　

统上虚拟出一个独立运行的具有完整计算机软　

硬件功能的系统，包括客体操作系统和里面安　

装的应用程序。利用虚拟机技术，能够在一台　

计算机上虚拟出多台计算机，而且每台都可以　单独运行操作系统，相互之间即可以连网又互　不干扰，这些虚拟机系统具有独立的ＣＰＵ、　内存、硬盘等设备。由于虚拟机系统只是主体　

科技资讯

科技资讯SIN&TNOLOGYINFORMTION2008NO.27SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION信息技术

1问题的提出古人云,工欲善其事,必先利其器。在计算机网络实验过程当中,特别是院校的计算机网络实验教学过程中,有一个环节是非常重要的,那就是如何构架网络实验平台,使学生通过该平台能够顺利地完成网络实验。经过实践和对比分析,发现虚拟机技术是搭建这个平台的利器。2神奇的虚拟机技术2.1什么是虚拟机技术众所周知,在一台计算机上,可以安装多个操作系统。但是,同一时间我们只能运行其中一个操作系统。利用虚拟机技术,我们能够在一台物理计算机上虚拟出多台计算机,每台计算机都有各自的CPU,

作者简介斯康,男,63年月6日出生;籍贯湖南桃江;本科学历,工程硕士学位,研究方向数据挖掘;现任职广州市建筑工程职业学校,讲师。虚拟机技术在计算机网络实验中的运用斯康(广州市建筑工程学校广州510403)摘要:在计算机网络实验当中,最重要的是有一个合适的实验环境。用虚拟机软件能构架出小型网络环境,利用该网络环境,能实现ftp,samba,apache等网络实验,也可以实现有危险性的如病毒攻击等网络安全实验。关键词:虚拟机VMware网络实验计算机网络应用程序中图分类号:TP393.09文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)09(c)-0028-02VirtualMachinetechnologyApplicationatcomputernetworklabsSiKang(GuangzhouBuildingEngineeringOccupationSchoolSiKang510403)Abstract:Itisimportantthatwehaveasuitablenetworklabplatformforcomputernetworklabs.Wecanbuildasmallnetworklabplatformbyusingvirtualmachinesoftware.Underthenetworkplatform,somenetworklabssuchasftp,samba,apachecanbefinish,andsomedangerousattacktocomputerlabslikevirusalsowork.Keywords:virtualmachine;VMware;networklabs内存,硬盘以及其它的硬件设备,每台计算机能够独立安装不同的操作系统,更神奇的是这些“计算机”之间还能够进行通信。因此,利用一台物理计算机,就能够搭建出一个小型的计算机网络出来,这个网络的通信与真实的网络通信过程并无不同。实现虚拟机技术的软件称为虚拟机软件。2.2虚拟机软件目前,最著名的虚拟机软件有Vmware以及微软的虚拟机软件。vmware是vmware公司的产品,有服务器版和pc版,其中pc版是免费的产品,注册后可以使用。Vmware软件因使用方便,稳定性好,兼容平台多,免费使用等特点得到一大批用户的青睐。2.3虚拟机软件的优点灵活性好。一个虚拟机软件能够虚拟出多台计算机,每一台计算机都有自己的设备,而且可以随时添加设备,例如多块硬盘,多个CPU(有些软件最多只支持两个),多个cd-rom,多个网卡等。而且cd-rom除能使用物理机的cd-rom以外,还可以使用iso等映像文件。能够在多个操作系统之间切换。每一台虚拟机可以安装不同的操作系统,虚拟机之间,虚拟机与物理机之间能同时运行,同时通信。安全性好。虚拟机可以设置快照以及还原功能,在虚拟机中的操作可以不影响物理机,病毒攻击等有危险性的操作可以在虚拟机中操作,对物理机没有任何影响。使用方便。虚拟机系统在物理机中表现为几个文件(一个文件夹),当在一台物理计算机中安装好一个虚拟机系统以后,把该文件夹复制,就可以获得另一个计算机系统,既可以复制系统也可以起备份作用。3使用虚拟机软件实现网络实验以下的实例以Vmware软件为例。安装完成Vmware后,Vmware软件自动控制在物理机(真实的计算机)上虚拟出两块网卡,分别为Vmnet1,Vmnet8。3.1虚拟机的通信方式[4]物理机与虚拟机之间通过通信方式主要有三种,分别是网桥,NAT,自定义。如果通过网桥方式通信,则需要把物理机的以太网卡(真实网卡)的IP地址与虚拟机的IP地址的设置为同一网段。在这种方式下,其它的物理计算机与虚拟机之间能够相互通信。如果使用NAT方式,则需要把Vmnet8的IP地址与虚拟机的IP地址设置为同一网段。在这种方式下,虚拟机可以访问其它计算机(包括内网和外网),而其它图1安装操作系统28CECEECHA:1942::科技资讯

２Ｏ１３年第２３期总第１４３期　Ｓ●ＬＩＣ０Ｎ　ＶＡＬＬＥＹ　

虚拟专用网络技术在计算机网络信息安全中的　应用分析　宋岩　（沈阳铁路公安处，辽宁沈阳１１００１３）　摘要　互联网的快速普及使得许多跨国企业、外交部门、军队等，逐渐意识到利用成本低廉的公用基础通信设施建　构专业广域网络，以实现企业数据安全传输的可行性和必要性。虚拟专用网络技术是互联网技术和通信需求不断发展　的产物，将虚拟专用网络技术应用到企业网络中，对保护企业网络信．Ｅ－资源的安全性具有重要的作用。丈章对ＶＰＮ技　术在计算机网络信息安全中的应用进行探讨。　关键词计算机网络；信息安全；虚拟专用网络技术；应用　中图分类号：ＴＰ３９３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—７５９７（２０１　３）２３—００３５—０２　ＶｐＮ技术即虚拟专用网络技术，其是虚拟网络中的核心部分，　ＶＰＮ技术主要是在公共网络上建立的专用网络技术技术。ＶＰＮ技　术由于整个ＶＰＮ网络的住意两个节点之间的连接并不是传统专　用网络中所需的端到端的物理链路，而是主要是架构在公用网　络服务商所提供的网络平台上，其中用户数据主要在逻辑链路　中进行传输。通过ＶＰＮ技术可以实现资源的传输和共享，在降　低投资风险的同时创造了巨大的利用价值，实现了网络环境的　稳定和安全。从某种方面来说，ＶＰＮ技术可以把信息和用户两　者联合在一起，确保互联网在正常运行之时，还可以将传输数　据隐蔽的非常到位。　１虚拟专用啊络技术的特点　ＶＰＮ技术可以利用不同的方式提升专用网络的安全性能，这　个特点对于企业信息通路、高校电子图书馆和企业财务管理方　面都有非常重大的作用。并且ＶＰＮ技术还有非常高效的简化能　力，减少了传统模式中铺设和专用线路的资金投入量，攻克了　专业线路铺设中的高难度问题。通过ＶＰＮ技术建立的信息通路　可以减少企业、学校和信息载体等方面的费用，加上ＶＰＮ技术　的设备要求很低，设备非常简单等优点，还有非常好的扩容性能，　为企业构建核心竞争力的时候当作一个非常的技术支持。除此　之外，ＶＰＮ技术还可以让使用单位完全掌握网络控制权，实现　用户权限和安全方面的工作。ＶＰＮ技术具备的各种优势，在现　代化的网络技术中具有非常高的应用价值，而且在发展方面也　具有广阔的发展空间。　２常见ＶＰＮ技术的应用分析　２．１　ＭＰＬ８　ＶＰＮ技术的应用　ＭＰＬＳ　ｙＰＮ技术主要是通过采用ＭＰＬＳ技术在宽带ＩＰ网络上　构建的ＩＰ专用网络，其不仅能够实现安全、可靠、高速以及跨　地区的数据、图像以及语音的业务通信，同时其联合流量工程　技术和差别服务等，还能够将公众网可靠的性能、良好的扩展　以及专用网络的高效、灵活、可靠、安全等特点结合在一起，　从而最大限度的为用户提供高质量的服务。　想要实现ＭＰＬＳ技术应用一共分为三步：　第一步，建立ＬＳＰ即分层服务提供商。网络可以利用ｃＲ—　ＬＤＰ的方法在ＰＥ路由器中间先建立ＬＳＰ，ＬＳＰ一般都包含很多　业务，其中有二层ＶＰＮ和三层ＶＰＮ等，两者之间呈对立关系，　同时这两步也是为网络运营商提供ＭＰＬＳ的关键步骤。　第二步，在ＰＥ路由器上实现ＶＰＮ信息。其中ＰＥ路由器主　要是指Ｐｒｏｖｉｄｅ的边缘设备，其作用主要是服务提供商骨干网　的边缘路由器。这一步就是控制ＶＰＮ数据传输的过程，是实现　二层ＶＰＮ的关键一步。首先在ＰＥ２路由器上面为连接到的ｃＥ设　备创立一个ＶＰＮ转发表数据，这个数据表包括了ｃＥ设备的识别　码和标记值范围等。然后在每个ＣＥ设备上都安装一个转发表数　据，为每一个转发数据表中的子接口ＩＤ作出相应的记号。继　续，ＰＥ２利用ＬＤＰ协议向网络拓扑中的其他ＶＰＮ发送ＶＰＮ连接表，　其中ＶＰＮ连接表是ＶＰＮ转发表的子集。　第三步，实现ＶＰＮ数据的传送。　２．２　ｌＰＳｅｃ　ＶＰＮ技术的应用　虚拟专用网是ＩＰＳｅｅ协议中最常见的使用方式，ＩＰＳｅｃ协　议的作用主要是为了为计算机ＩＰ地址提供安全性能较高的系统，　而ＶＰＮ就是实现ＩＰＳｅｃ高安全防护的同时产生的一种技术方案。　ＩＰＳｅｃ是一个框架结构，主要有以下两种协议构成，第一种ＥＳＰ　协议，这种协议使用的范围分广泛，可以在同一时间段内提供　非常完整的数据，具有保密数据信息和抗重放攻击等特点，ＥＳＰ　经常使用的加密算法有３ＤＥＳ、ＡＥＳ等，利用ＭＤ５算法完成整个　数据的完整性识别和分析。其中ＩＰＳｅｃ　ＶＰＮ在网络安全管理中　的应用常见主要有以下三种：第一种是Ｓｉｔｅ—ｔｏ—Ｓｉｔｅ即网关　到网关或者站点到站点，比如在一个企业中的三个部门或者三　个机构的互联网在三个不同的地方，而且每一个网络中各使用　一个网关相互建立ＶＰＮ隧道，企业内部网络（Ｐｃ）之间的数据　通过这些网关建立的ＩＰＳｅｃ隧道就能够实现企业各个地方的网　络相关安全连接。第二种：Ｅｎｄ－ｔｏ－Ｅｎｄ即端到端或者ＰＣ到ＰＣ，　其主要是指两个网络端点或者两个ＰＣ之间的通信主要是有两个　Ｐｃ之间的ＩＰＳｅｃ会话保护，而不是通过网关进行保护。第三种　是Ｅｎｄ—ｔｏ—Ｓｉｔｅ即为Ｐｃ到网关，其主要是指两个Ｐｃ之间的通　信由网关和异地Ｐｃ之间的ＩＰＳｅｃ进行保护。　ＩＰＳｅｃ传输模式主要有传输Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ模式和隧道Ｔｕｎｎｅｌ　模式两种，其中两者之前的区别为：隧道模式在ＥＳＰ和ＡＨ处理　之后又封装了一个外网的ＩＰ头地址，其主要应用于站点到站　点的场景中。而传输模式主要是在ＥＳＰ和ＡＨ的处理前后部分，　ＩＰ头一直保持不变的态势，其主要用于端到端的场景中。图１　

５８　辽宁科技学院学报　第ｌ３卷　

文章编号：１００８—３７２３（２０１１）０３—００５８—０２　

虚拟机技术在计算机网络教学中的应用　

张宇航　

（本溪广播电视大学理工系，辽宁本溪ｌ　１７０００）　

摘要：网络教学环境的复杂性以及计算机硬件条件的限制给教师计算机网络课程的教学带来了诸多困难。将虚拟机技　术应用到计算机网络课程教学中能够有力地促进教学、提高教学质量。文章通过介绍虚拟机技术阐述了虚拟机软件在计算　机网络课程教学中的应用优势。并且阐述如何使用虚拟机软件ＶＭｗａｒｅ来构建网络环境，实现ＩＳＡ　Ｓｅｒｖｅｒ　２００６防火墙的教　学。　

关键词：虚拟机；ＶＭＷ　ａｒｅ；计算机网络教学；ＩＳＡ　Ｓｅｒｖｅｒ防火墙　中图分类号：Ｇ６４２．０　文献标识码：Ａ　

计算机网络课程是一门实用性很强的课程。在　

学生学习的过程中除了要掌握计算机网络的理论知　

识外，更重要的是使学习者能够真正掌握实用的网　

络技术。因此教师在教学中要让每个学生都动手实　

际操作和应用网络技术，这是提高教学质量的关键。　

然而，很多学校由于硬件条件的限制给教学过程带　

来了许多困难。往往是许多学生共用一套网络设备　

和环境，不太可能使每个学生都自己实际操作。　

为了解决这些问题，在网络教学中使用虚拟机　

技术能够收到比较好的效果。用虚拟机软件构建虚　

拟的网络实验环境，而这个虚拟网络环境能够真地　

实模拟实际网络情况，从而使每个学生都能在虚拟　

网络环境实践中学到的理论知识、动手实践，随意更　

改软硬件配置，能够收到比较好的教学效果。　

１虚拟机技术简介　

虚拟机是指在一台物理计算机上虚拟出来的独　

立的逻辑计算机，它构造了一个完整的计算机硬件　

系统。它有自己的ＣＰＵ（可以配置成多核心ＣＰＵ）、　

内存、虚拟的硬盘、虚拟的光驱、虚拟的网络适配器、　

虚拟的声卡和虚拟的显卡等。运行虚拟机的实际物　

理计算机叫宿主计算机，在宿主计算机上可以同时　

运行多个虚拟计算机系统，并且各个虚拟计算机之