王小平 楊雅薇
目前,各級各類學校都在校園網(wǎng)中部署了一定數(shù)量的服務器。如:教育資源庫、視頻點播系統(tǒng)、學校網(wǎng)絡辦公系統(tǒng)、學籍管理系統(tǒng)、班級管理系統(tǒng)、校產(chǎn)管理系統(tǒng)和教學管理系統(tǒng)等等,實現(xiàn)了教育、教學、管理的現(xiàn)代化和無紙化,實現(xiàn)了資源的高度共享。如何保障這些服務器的安全,從而為信息技術支持下的教學和管理提供保障,成為值得研究的一個重要課題。
我校的校園網(wǎng)內(nèi)部署了6臺服務器。起初沒有經(jīng)過科學規(guī)劃,只是簡單地將服務器直接連接到網(wǎng)關,造成服務器頻繁遭受黑客、病毒、木馬的攻擊。為此,我利用NAT技術重新規(guī)劃服務器的部署?,F(xiàn)將規(guī)劃思路和設計方法介紹給大家。
一、NAT技術
NAT(Network Address Translation)是一個IETF標準,它允許一個整體機構(gòu)以一個公用IP地址出現(xiàn)在Internet上。顧名思義,它是一種把內(nèi)部私有網(wǎng)絡IP地址翻譯成合法網(wǎng)絡IP地址的技術。
NAT有三種類型:靜態(tài)NAT、動態(tài)地址NAT、網(wǎng)絡地址端口轉(zhuǎn)換NAPT。其中,靜態(tài)NAT的設置最為簡單,也最容易實現(xiàn),內(nèi)部網(wǎng)絡中的每臺主機都被永久地映射成外部網(wǎng)絡中的某個合法地址。動態(tài)地址NAT則是在外部網(wǎng)絡中定義了一系列的合法地址,采用動態(tài)分配的方法映射到內(nèi)部網(wǎng)絡。NAPT則是把內(nèi)部地址映射到外部網(wǎng)絡同一個IP地址的不同端口上。我校所用的技術即為NAPT。
NAPT普遍應用于接入設備中,它可以將中小型網(wǎng)絡隱藏在一個合法的IP地址后面。其工作原理是,將內(nèi)部IP地址映射到外部網(wǎng)絡中的一個單獨的IP地址上,同時加上一個由NAT設備選定的TCP端口號(如表1)這樣,如果要訪問192.168.1.3這臺服務器的Web服務,只有通過202.108.9.X:9080才可以訪問,從而有效地將服務器保護起來。
二、校園網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分析
高效、規(guī)范的網(wǎng)絡部署應該建立在科學的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分析基礎之上。筆者所管理的校園網(wǎng)通過網(wǎng)關接入教育城域網(wǎng)。校園網(wǎng)中部署了Web服務器、資源服務器、辦公自動化(OA)服務器、FTP服務器、VOD視頻點播服務器。校內(nèi)所有用戶通過網(wǎng)關共享訪問Internet。所有服務器均采用城域網(wǎng)分配的IP地址,通過網(wǎng)關直接接入城域網(wǎng)(如圖1)。網(wǎng)關不支持NAPT,只支持簡單靜態(tài)NAT。網(wǎng)絡部署的第一種方案是采購支持NAT防火墻網(wǎng)絡設備,替換現(xiàn)有網(wǎng)關。第二種方案是用普通PC構(gòu)建NAT轉(zhuǎn)換平臺。由于硬件防火墻的設備動輒幾萬到幾十萬,對于一所普通公辦學校來說,是一筆不小的開支,同時原有的網(wǎng)關仍有其用武之地,于是我們選擇了第二種方案。
三、構(gòu)建NAT轉(zhuǎn)換平臺
目前構(gòu)建NAT轉(zhuǎn)換平臺的軟件大致可分為Win- dows、Linux以及專業(yè)路由器軟件三大陣營。Win-dows平臺下有WinRoute、Microsoft ISA Server。Linux平臺下有CoyoteLinux、SmoothWall。專業(yè)路由器軟件有Mikrotk RouterOS、IPcop。下面,以Windows+WinRoute6.0為例,(其他軟件的構(gòu)建方法類似),介紹其構(gòu)建過程。
1.前期準備
準備一臺普通PC,其配置很簡單:Pentium Ⅲ以上的CPU;256 MB以上的內(nèi)存;20G以上硬盤(主要用于存放日志文件);兩塊100M網(wǎng)卡;Windows 2003 Server操作系統(tǒng)。
2.軟件介紹
WinRoute6.0通過NAT和代理服務器實現(xiàn)網(wǎng)絡共享。該軟件除了具有NAT功能外,還具有超強的病毒防護功能。WinRoute6.0的安裝比較簡單,安裝過程中遇到問題的讀者可以參考相關的安裝資料。
3.制定轉(zhuǎn)換方案
在開始進行NAT轉(zhuǎn)換配置前,要仔細考慮和規(guī)劃轉(zhuǎn)換方案。與原先的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)相比,規(guī)劃方案(如圖2)增加了一臺裝有WinRoute的普通PC作為NAT轉(zhuǎn)換平臺,并調(diào)整服務器群的IP地址(具體映射關系如表2所示)。
4.NAT轉(zhuǎn)換配置
登錄WinRoute管理控制臺,并進入訪問策略設置頁面(如圖3)。依據(jù)表2建立相應的訪問策略即可。
經(jīng)過以上調(diào)整,校園網(wǎng)中的服務器群很好地隱藏了起來。當黑客依據(jù)IP地址進行攻擊時,其實際攻擊的是NAT轉(zhuǎn)換平臺,并非真實的服務器,而由于網(wǎng)絡方面受到了嚴格的控制,要攻破NAT轉(zhuǎn)換平臺也絕非易事。利用NAT技術為校園網(wǎng)的服務器群構(gòu)筑了一道安全防線。
(作者單位:江蘇無錫市蠡園中學)