1、中小学校园上网管理系统项目建议书doc中小学校园上网管理系统给孩子们一片绿色上网天空项 目 建 议 书一应用背景近年来，随着我国网络技术的不断发展以及网络基础设施的完善，互联网已经成为目前发展最快的主要社会媒体，并有逐步替代和超越传统媒体（如报纸、电视、广播等）的趋势，将成为社会主流的信息媒介和广告平台。据中国互联网络信息中心公布的数据，截止到2004年6月，我国的上网计算机总数已达3630万台，上网用户总人数为8700万人，青少年网民占到了全部网民的53.5，约4650多万，占了很大比例。可见，互联网在中国正以前所未有的速度高速发展，互联网已经成为了人们工作、生活的一部分。互联网对青少年有巨
2、大的吸引力，人们可以通过互联网学习丰富的知识、查阅丰富的信息，提高生活的质量。但由于互联网的开放性及网上信息优劣参差不齐，使得网上各种不良信息也随之泛滥，特别是反动、色情、暴力等有害信息极大地危害着社会的稳定和青少年的身心健康，而法轮功邪教组织、民运分子、各种敌对势力也利用这一舞台，对我国进行各种宣传攻势和渗透演变。人们在享受网络技术的同时，也对网上不良信息对人们的负面影响产生了担忧。特别是在中小学校，由于上网学生年龄较小，好奇心强，容易受到不良信息的影响，这些有害信息通过电子邮件、论坛、留言板、网页等途径流传到校园内，给学校的信息网络安全带来极大冲击。所以加强网络管理，采取有效的技术手段防止
3、学生访问有害网上信息是每一个上网学校的重要问题。按照国家教育部颁发的全国教育事业“十五”计划中“校校通”工程的计划，用5到10年时间，加强信息基础设施和信息资源建设，使全国90%左右独立建制的中小学校能够与网络连通，使每一名中小学师生都能共享网上教育资源。目前许多学校都已建成或正在建设校园网，校园网都与教育城域网或与INTERNET连接，实现了校园内电脑对INTERNET网信息的访问。但许多学校对网络有害信息的危害认识不足，没有采取有效的防范措施，使学生很容易访问和接触到网上有害信息，影响身心的健康发展；而有的学校由于惧怕网上有害信息，禁止学生访问互联网，使学生失去了使用网络的机会；有的学校则
4、采取只给学生访问指定的网站，其他的一概不许访问，这又失去互联网的最大优点（能在全球范围内查找和使用信息的优点）。针对日趋严峻的网络安全形势，国家公安部、教育部、文化部、信息产业部等几大部委联合颁布了一系列针对危害公共网络信息安全的法律法规文件，通过开展专项整治活动打击了各种有害信息传播蔓延。教育部从2002年起颁布了教育部关于对校园网信息专项清理整治工作的实施意见（教社政20025号），其中明确指出“各级各类校在加强对学生教育管理的同时，要采取在校园网上安装过滤软件等技术措施，确保网络信息安全”，对目前中小学校园网日益凸显的网络信息安全问题提供了政策层面的指导，为彻底根治顽疾开出了一副良方。另
5、外，由于前期校园网的建设主要关注硬件及应用软件系统，而对校园网络的安全关注和投入较少，系统连接互联网后容易受到外来黑客的攻击，所以必须采取网络安全防护措施，保护校园网络的安全。网络安全以及网络信息安全管理正成为学校管理者和公共信息网络安全监察部门的重要任务，而目前教育网对互联网信息安全的审计和管理较为薄弱，校园网络信息安全管理的落实必须与教育主管部门配合，共同落实，共同营造校园健康上网新环境，为此，我们提倡建设教育网信息安全管理平台，平台建设的主旨是以法律为依据，在统一的中心控制和管理平台下，完成对下级互联网用户的安全、审计管理。二教育网络普遍存在问题2.1现状： 教育局的网络中心：做为教育网
6、的中心，为学校“校校通”提供互联和信息资源中心；一般有电信宽带和教育科研网两个出口，各级学校通过这两个出口访问互联网及教育科研网； 各级中小学的校园网：学校建有自己的校园网，可以通过教育网络中心出口访问教科网和互联网；同时，各学校也通过电信宽带接入互联网。 各级学校基本没有安装防火墙、信息过滤系统等安全设备，校园网络呈半开放状态。 网络概况如图：2.2存在问题： 作为教育网总出口，没有安装信息过滤系统保护，学生上网完全自由，互联网信息畅通无阻，各类反动、色情、暴力等有害信息极大地危害校园网络健康，这些有害信息通过电子邮件、论坛、留言板、聊天软件、文件传输、网页浏览等载体蔓延，令学校管理者防不胜
7、防； 有电信互联网出口的学校网络，没有防火墙和过滤系统，缺乏必要的网络信息安全保护，有害信息和黑客非法攻击可以长驱直入，校园网毫无安全可言； 学校上网缺乏管理，无法控制不同单位、不同身份的人使用网络资源，对上网情况无从了解，缺乏必要有效的控制手段，尤其是作为核心管理部门的教育局网络信息中心，对各种漏洞和问题更是无处下手，对网络出现的危害信息缺乏收集机制及处置措施，往往到出事时才亡羊补牢。 上网主体是未成年的中小学生，自制力差、分辩是非能力有限、容易受外界引导，在网络有害信息泛滥的形势下，迫切需要强有力的保护伞。三系统整体架构和方案根据教育网的现状和存在问题，建议采用“过滤王”校园网络信息安全防
8、护整体解决方案，以达到最佳的安全及性能效果。3.1系统设计原则整体系统的设计原则：分布控制、分级管理、集中审计。 分布控制：在教育网络中心总出口和各学校网络电信宽带出口安装过滤系统，实现两级安全保护和有害信息过滤，细化到对每台电脑终端的控制和管理。 分级管理：按教育网络中心网管和校园网网管两级权限进行分级管理。 集中审计：在教育局设置信息审计中心，以便对全市/区学校上网信息进行集中审计和告警管理，提高管理效率。3.2建设目标实现：有害信息过滤、网络安全防护、访问控制管理、信息内容审计和日志统计查询等综合校园信息安全建设的目标。 建立完整的内外网防护机制，在教育网总出口设置高端的信息过滤系统，对
9、流入的互联网信息进行高效准确过滤，同时阻断向外网散布有害信息，最大限度净化网络资源；针对有电信宽带出口的学校，可选择在出口网关处架设网关型过滤服务器，实现基本防火墙和强大有害信息过滤功能；也可选择安装纯软件过滤系统，实现信息过滤功能；保护校园网络内网络和信息的安全； 采用分级分布控制方式，由教育局网络中心出口的防火墙和高端过滤服务器控制各学校上网访问控制策略，再由学校网络电信出口的过滤系统控制校园网内电脑的访问控制策略，保证信息的安全和网络资源的有效利用。 通过两级信息安全系统，自动采集所有终端的上网日志，通过导入数据库生成历史备份，利用报表管理工具可随时查询分析，为网络管理员了解网络状况、调
10、整上网策略提供依据。 在教育网络中心设置审计中心，对进出教育网的信息内容进行审计，系统会智能分析处理违规的上网行为，自动阻断各类有害信息的传播，并及时发出告警，减少网管人员的工作负担，提高处理效率。 通过实施综合完善的信息安全系统，提高整个教育网络的整体安全性。3.3系统方案根据总体设计原则和目标，采用捷朗菱网络科技有限公司的“过滤王”校园网络信息安全整体解决方案,在教育网总出口安装FG3000高端过滤系统，在各学电信宽带互联网出口安装低端过滤系统（可选硬件或纯软件），同时在教育网络中心安装信息审计系统，实现对所有上网信息的审计，提高整体安全性能。整体部署拓扑图如下：3.3.1 教育网总出口的
11、安全设计在教育网的总出口，承担着所有学校和教委师生的上网任务，数据流量非常大，安全性和稳定性要求非常高，所以对该节点的安全系统性能要求很高，不能因为安全性的要求提高而降低网络和应用的性能，所以教育网整体安全系统设计的关键点和难点也在这。我们建议采用一套FG3000高端旁路过滤系统，实现信息过滤和监控的作用，该点包括过滤服务器、控制台、日志报表管理器3部分组成。 在教育局信息中心核心交换机上设置一个镜像端口，连接一台高性能过滤服务器FG3000（硬件），对通过总出口的数据包进行监控和过滤，拦截用户对有害信息的访问和有害信息的传播； FG3000过滤服务器采用旁路侦听过滤工作方式，可满足千兆网络上
12、万同时在线用户教育网总出口的要求，安装方便，对现有网络，无需改变系统网络结构，不影响网络用户配置；旁路方式不影响网络流量，支持无限大并发连接数，不会成为网络瓶颈，不会增加任何网络延时和掉包，即使系统出现故障，也不影响整个网络的正常运行，保持用户系统原有的带宽和效率不变。系统采用的旁路过滤技术和黑名单过滤技术代表了国际最先进的过滤技术，是一般过滤软件和网关过滤系统无法比拟的，支持千兆教育网和城域网，满足教育网未来发展的需要。主要功能：完成互联网访问数据的侦听，过滤有害信息，按访问控制策略对上网学校进行集中管理，记录访问日志，上网身份集中验证。 控制台软件安装在网络中心局域网内任意电脑上，采用C/
13、S模式提高过滤系统的安全性，GUI界面方便管理员操作。实现对过滤服务器的规则设置和管理，制定各学校及每台电脑的访问控制策略，同时监控网络运行，显示各类系统状况信息和用户实时上网信息。 日志报表管理系统安装于网络中心局域网内任意电脑上，通过从数据库下载用户历史访问记录，同时对节点学校上网访问记录进行查阅、统计、分析、生成多种报告，管理员可以根据统计报告提供的信息，分析出各节点学校对互联网的访问情况，以便调整访控制策略，从而实现对上网学校访问互联网的有效管理。3.3.2 中学校园网信息安全设计中学教育已经与计算机信息教育紧密结合，网络知识教学已成为中学生必修课，互联网成为学生获取知识的重要途径；中
14、学是基础教育最后一个阶段，作为未成年人的中学生自制力较差，判断是非能力有限，净化网络信息尤显迫切。中学校园网建设普遍处于发展阶段，网络规模不大，计算机数量在数百台左右，除接入上级教科网，另外开通了电信宽带直接接入INTERNET，通过路由上网。安装防火墙的仅占少数，同时各学校网络出口的数据流量都不大，网络结构也较为简单，学校经费较宽裕，有一定自主采购权。所以我们建议采用带基本防火墙功能的FG3000低端网关型过滤系统，安装在每个校园网的电信宽带出口网关处，同时实现网络安全防护和信息过滤功能，硬件过滤网关性能出众，有最佳的性价比。系统包括FG3000网关型过滤服务器、控制台、日志报表管理器3部分
15、组成。 对各所中学，在电信宽带出口处嵌入一台FG3000低端过滤网关，实现安全防护、信息过滤、访问控制等功能。既能抵御外网对校园网内主机的非法攻击，同时对进出校园网的数据包进行监控和过滤，拦截用户对有害信息的访问和有害信息的传播。可选择网关和透明网桥方式进行安装。FG3000过滤网关具有基本的防火墙功能，能实现IP包过滤、NAT地址转换、防DoS攻击等功能，保护整个校园网主机和终端的安全；FG3000过滤网关采用高性能软硬件一体化结构设计，基于LINUX内核的WebRoad操作系统具有性能稳定可靠、执行效率高等特点，配合优化的“黑名单”过滤模块，在实现基本防火墙功能的同时达到了高效的过滤性能。
16、系统能处理百/千兆吞吐量，支持20万以上的并发连接，延时小、掉包率低，对网络性能影响小。 控制台软件安装在校园局域网内任意电脑上，采用C/S模式提高过滤系统的安全性，GUI界面方便管理员操作。实现对过滤服务器的规则设置和管理，制定每台上网电脑的访问控制策略，同时监控网络运行，显示各类系统状况信息和用户实时上网信息。 日志报表管理系统安装于校园局域网内任意电脑上，通过从数据库下载用户历史访问记录，对学校各节点上网访问记录进行查阅、统计、分析、生成多种报告，管理员可以根据统计报告提供的信息，分析出学校信息点对互联网的访问情况，以便调整访控制策略，从而实现对信息点访问互联网的有效管理。3.3.3 小
17、学校园网信息安全设计小学教育属于启蒙教育阶段，学生接触互联网较少，网络主要服务于办公和教学应用。总体上网络规模较小，计算机数量屈指可数（数十台），向上接入教科网，另外也申请了电信宽带，一般通过代理方式上网，流量非常小，网络结构简单。学校经费较紧张，一般无力购买昂贵的硬件设备。考虑到小学的实际情况，我们建议采用纯软件过滤系统，安装在校园网的电信宽带上网代理服务器上，实现有害信息过滤功能，软件过滤系统适用于小型的局域网，如电脑教室、电子阅览室、学校办公网等。纯软件系统投资少，性能优越，有良好的性价比。系统包括纯软件过滤系统SIM for Windows、控制台、日志报表管理器3部分组成。 对各所小
18、学，在电信宽带上网代理服务器上安装一套过滤软件，实现信息过滤、访问控制等功能。软件自动对进出校园网的数据包进行监控和过滤，拦截用户对有害信息的访问和有害信息的传播。依托代理服务器强大的硬件处理能力，软件过滤系统能处理百兆吞吐量，支持5000以上的并发连接，过滤效率高、延时小、掉包率低，对网络性能影响小。 控制台软件安装在校园局域网内任意电脑上，采用C/S模式提高过滤系统的安全性，GUI界面方便管理员操作。实现对过滤系统的规则设置和管理，制定每台上网电脑的访问控制策略，同时监控网络运行，显示各类系统状况信息和用户实时上网信息。 日志报表管理系统安装于校园局域网内任意电脑上，通过从数据库下载用户历
19、史访问记录，对学校各节点上网访问记录进行查阅、统计、分析、生成多种报告，管理员可以根据统计报告提供的信息，分析出学校信息点对互联网的访问情况，以便调整访控制策略，从而实现对信息点访问互联网的有效管理。3.3.4 信息安全审计管理要保证整个教育网络的安全，必须是全方位、多层次、立体化的安全设计，除了杀毒软件、防火墙、过滤系统外，还要对信息进行审计，及时了解用户的网络活动，掌握用户的上网规律，发现存在的有害网络活动，以便制定更有效的安全管理措施。信息安全审计系统做为一套独立运行的后台管理软件，可以安装于教育网内任意一台电脑上，通过教育城域网与各级学校安装的过滤系统通信，下达审计策略和接收上报信息，
20、实现全教育网信息的集中审计和告警管理。信息审计功能能及时发现网内的违规网络活动和有害信息的传播。 审计策略设置：对教育网内所有上网用户设置信息安全审计策略，信息审计主要包括IP地址、URL地址、内容关键词、FTP文件、邮件地址、邮件内容、QQ/ICQ号、MSN号、游戏帐号等；同时对触发审计规则的上网事件设定访问控制方式：允许访问、禁止访问、告警。 告警管理：可实时接收任一信息点触发审计规则的告警事件，对该事件做出及时处理，允许或禁止访问目标资源；同时向审计中心会发出告警，以便及时进行监控，告警的形式可设为电脑发声、闪烁显示显示、发Email，也可将情况及时通过短信息传到值班人员的手机上。同时将
21、所有告警记录存入后台数据库内（包括学校源终端审计策略日志告警记录管理员信息），便于统计分析，追查责任，调整安全管理策略。3.3.5 校园上网电脑管理 通过网络身份认证和访问控制管理，可杜绝网内无权用户的网络活动，提高网络安全和网络资源的有效利用。各级过滤系统具有完善的网络身份认证和访问控制管理，无需安装任何客户端软件，可细化到对每一台网内电脑的信息安全控制，具有实施简单，安装维护管理方便等特点。 可通过捆绑IP、MAC、IP+MAC、用户账号等四种方式对用户身份进行认证，IP+MAC地址认证方式可防止盗用IP地址的欺骗行为，而采用用户帐号认证时，系统使用SSL加密技术通过IE窗口登陆认证，使用
22、简单、安全性好。 完善全面的访问控制管理可细化到每一台电脑，包括：内容分类访问控制、分组访问控制、上网时段访问控制、协议访问控制、网段访问控制。实现不同单位、不同部门、不同年级学生的不同管理需要。四基本工作原理4.1网络信息过滤技术的分类目前主要的网络信息过滤技术分为四种：关键词识别过滤、模板识别过滤、图象识别过滤、名单分类（黑名单）过滤。关键词识别就是根据文字信息内容中是否包含有特定的关键词以及出现的频率，判断信息内容的性质，这是最早采用的技术，实现较易，但用于文字的多意性及复杂性，很容易造成误判，误过滤性较高；模板识别就是对信息内容按特定模式进行统计计算，然后与预先生成的模板进行匹配，以判
23、断其内容的相似程度，这种方法的判断可靠性较高，但需要较长的计算时间，直接给用户使用时要求设备性能较高；图象识别技术可分辨不同暴露程度的人体图片，但只能判断部分色情图片信息；而名单分类过滤技术就是采用关键词识别、模板识别、图片识别等技术先将网站内容进行分类，生成特地的分类名单库，然后根据用户访问的URL，识别其内容等级，以决定是否过滤，其优点是过滤准确，难点是要求先收集特定的分类网站名单，其名单收集分类的准确于否决定了其过滤的准确性。目前国际上普遍采用的过滤方式是名单分类（黑名单）过滤。4.2“过滤王”名单分类生成原理由于全球互联网的网站达数千万个，并且每天都在增加，所以必须采用网站自动智能收集
24、分类的方式，以提高名单库的完整性。首先采用“网络机器人”尽可能多地进行分类名单的收集；然后对收集的名单信息进行模板自动识别，以决定其名单类别；对识别值介乎于中间段的信息名单进行人工判断，以保证对名单分类的准确。名单收集的主要方式有：搜索引擎目录名单收集，联接名单收集，关键词搜索名单收集，网段名单收集。珠海捷朗菱网络科技有限公司经过多年的不断研究，开发出了具有自主知识产权达到国际先进水平的名单收集分类技术，形成了9大类32小类的300多万条的分类黑名单库，而且每天还在不断地更新和增加，保证了过滤系统的过滤有效性。4.3旁路侦听过滤工作原理目前许多交换机都有镜象功能（mirror），可通过一个端口
25、对网络中某个端口或全部端口的数据进行复制，而对共享型的集线器则可在任何一个端口侦听到所有通过集线器的数据，采用侦听方式就可获得网络中的数据，并对侦听到的数据进行协议分析和处理，而不会对网络的性能造成任何影响。如下图就是将FG3000安装在交换机的镜像端口，并对网络到路由器的所有数据进行侦听：当用户要访问一个网站时，用户在终端输入要访问网站的URL，然后向DNS服务器发送一个请求包，请求解析被访问网站的IP地址，得到IP地址后，再向网络上的路由器发送请求，路由器根据请求包中的目的地址，将请求数据包送到被访问的服务器，被访问的服务器根据用户的请求向用户返回相应的内容数据。当我们安装了FG3000过
26、滤系统后，在用户向网络发送请求包达到交换机时，FG3000通过镜象端口就获得了该用户的访问请求，这时FG3000根据用户访问的URL地址判断是否是“黑名单”网站，如果是则向用户端电脑发出一个空的应答信息或终止数据包Reset，同时向被访问的服务器发出一个终止数据包Reset，要求服务器终止数据的传输，这样就实现了禁止用户对该网站的访问，达到信息过滤的目的。由于用户到被访问的服务器之间要通过许多的路由和网络设备，数据传输所花的时间较长，同时FG3000系统经过系统优化能在最短的时间内进行判断和发出终止包，就能保证在服务器的应答信息还没返回给用户时，就终止用户访问的连接。由于旁路侦听工作模式时，F
27、G3000系统服务器只是处于旁路的状态，不对用户的通信数据进行存储和转发，所以不会造成网络数据的延时和丢包，不改变原来的网络结构，不受用户网络操作系统的限制。旁路方式对用户网络的安全性也不产生任何影响，即使本系统出现故障，也不影响用户网络的正常运行。五产品主要功能及特点5.1支持大流量的FG3000高端旁路型过滤服务器FG3000过滤服务器采用自主研发的LINUX内核WebRoad专用安全操作系统，安全高效稳定，特别优化设计的过滤引擎能最大限度地发挥服务器平台的硬件性能，具备广泛的网络适应能力，从小型的HUB网络环境，到复杂的三层交换网络，支持百兆、千兆网络。由于采用了旁路过滤工作方式，具有强
28、大的信息过滤效率，安装方便，无需改变已有的网络结构，对网络数据不造成任何的延时和丢包，不影响网络流量，支持无限大并发连接数，不会成为网络瓶颈，即使系统出现故障，也不影响整个网络的正常运行，保持用户系统原有的带宽和效率不变，消除了用户安装过滤系统后对网络安全性和稳定性造成影响的顾虑。实现网络安全防护、有害信息过滤、访问控制管理、信息审计等综合安全管理的目的，完全满足教育城域网大型网络主出口大数据流量安全管理的要求。5.2带有基本防火墙功能的FG3000过滤网关FG3000网关型过滤服务器除了实现高效的有害信息过滤信息以外，还集成了基本的防火墙功能和防黑客攻击能力，在网络出口处可采用网关或网桥方法
29、工作，对所有进出数据进行监控、过滤、转发，能实现包过滤、访问控制、身份认证、网络地址转换、虚拟网桥、有害信息过滤、攻击防御、审计告警等全面的安全功能。采用WebRoad专用安全操作系统，加上优化的防火墙和“黑名单”过滤技术，结合软硬一体化的服务器，使FG3000过滤网关具有良好的网络性能和安全指标，系统安全稳定、功能全面、性价比高，特别适合于中小学校园网的安全防护。 系统满足百/千兆吞吐量，支持20万以上的并发连接，延时小、掉包率低，对网络性能影响小。 IP+MAC地址梆定：在用户身份认证时可通过设定的MAC地址绑定功能，防止非法用户盗用IP进行网络活动。 NAT双向地址转换：系统允许用户预设
30、内外网的IP地址及端口转换规则，减少内网电脑使用外网IP的数量，同时避免与外部的直接连接，提高内网的安全性能。 防御DOS攻击：系统针对各种DOS攻击，对安全内核进行了改进，能识别和阻止常见的各种DOS攻击，包括：Syn Flood、Smurf attack、Ping Of Death、Teardrop Attack、Land-Based Attack、Ping Sweep、Ping Flood。防御ICMP和IGMP攻击。 系统对进出所有数据包的监控、协议分析、有害信息拦截过滤、对上网用户进行严密的访问控制，对信息进行审计，各类触发事件产生告警信息，上报至审计中心，实现全面的安全功能。5.3
31、 经济实用的过滤软件SIM for windows软件过滤系统基于windows平台，适用性强，投资少，效果明显，使用维护简单。只需要一台普通PC承载，即可实现有害信息过滤、访问控制管理、信息审计等综合安全管理，性能丝毫不亚于硬件产品。非常适用于网络结构简单、上网终端较少的小学校园网。5.4强大的有害信息过滤采用国际先进水平的具有自主知识产权的名单信息分类技术，经过多年的不断收集和积累，已形成URL地址名单库达400多万条，这些地址库按照国际的信息分类标准进行，分为9大类32小类，特别是针对中国的国情，加强了对中文有害信息、反动政治、邪教等信息的收集，使网络中色情、反动、暴力、赌博等有害信息过
32、滤有效性高达96%以上，误屏蔽率小于1%，达到国际先进水平；完全满足校园信息安全管理的需求。同时珠海捷朗菱网络公司具有专业的工具和人员每天都在收集和更新分类名单，保证过滤系统的有效性。针对中小学的学生年龄的差异，我们将影响学生的信息进行了细分，将有害信息按危害程度和性质不同进行分类，分为有害信息、指导信息、娱乐信息、特别信息，共四类信息。由管理员根据上网学生的年龄、年级等情况分别选择禁止或允许访问。有害信息：包括色情、暴力、毒品、邪教、赌博等。该类信息对学生危害非常大，系统将禁止用户访问。指导信息：包括性健康、性教育、写真集等。该类信息对高年级的学生教育有帮助，但不适宜低年级学生观看。因此，则应由管理员根据上网学生的年龄进行选择。娱乐信息：主要是游戏。一般情况下，根据学校的规定可考虑在不同的时段进行开放。特别信息：主要是交友信息。该类信息对没有自制能力的学生有不良影响。5.5在线数据更新服务由于互联网上的信息每天都有变化，各类URL地址层出不穷，为保证过滤系统的准确性，本系统
