计算机网络技术基础

计算机网络技术基础汇报人：202X-01-03CATALOGUE目录计算机网络概述计算机网络体系结构局域网技术因特网技术网络安全技术网络新技术与发展趋势CHAPTER01计算机网络概述计算机网络由若干个计算机和通信设备通过特定的协议和标准连接起来，以实现资源共享和信息交换的系统。资源共享计算机网络中的计算机可以共享硬件、软件和数据等资源，提高资源利用率和工作效率。信息交换计算机网络中的计算机之间可以方便地进行信息交换，如文件传输、电子邮件、网页浏览等。计算机网络定义局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。根据规模根据拓扑结构根据传输媒介根据使用目的星型、总线型、环型、网状型。有线网、无线网。专用网、公用网。计算机网络分类面向终端的计算机网络20世纪50年代初，美国军事系统中的ARPANET是世界上第一个计算机网络。它采用分组交换技术，实现了不同类型计算机之间的通信。国际互联网的形成和发展20世纪70年代末，ARPANET和MILNET实现互联，形成了国际互联网（Internet）。随着TCP/IP协议的广泛应用，互联网得到了迅速的发展和普及。互联网的商业化20世纪90年代初，互联网开始商业化，大量的公司和机构开始建立自己的网站和应用，互联网逐渐成为全球性的信息交流平台。分组交换网络20世纪60年代末，ARPANET发展成为互联网的雏形。与此同时，美国国防部的MILNET也采用了分组交换技术，实现了计算机之间的可靠通信。计算机网络发展历程CHAPTER02计算机网络体系结构OSI参考模型OSI简介：OSI（OpenSystemsInterconnection）参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于描述计算机网络协议的分层模型。它定义了网络协议的七个层次，从上到下分别是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。直接为用户的应用程序提供服务，如文件传输、电子邮件等。用于数据的表示、加密和压缩等，以确保数据在应用层传输时具有正确的格式。OSI参考模型表示层应用层负责建立、管理和终止会话，以及同步数据传输。会话层确保数据能够可靠地在网络中的两台计算机之间传输，提供了端到端的通信服务。传输层负责将数据包从源地址发送到目的地址，通过路由选择和逻辑地址寻址实现。网络层OSI参考模型OSI参考模型数据链路层负责将比特流组合成帧，以及帧的发送和接收。物理层负责传输比特流，定义了电气、机械和定时接口的特性。TCP/IP简介：TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）模型是一个分层模型，用于描述互联网协议族。它比OSI参考模型更为简洁，主要分为四个层次：应用层、传输层、网络层和网络接口层。TCP/IP模型包含了各种应用程序，如Web浏览器、电子邮件客户端等，它们使用特定的协议（如HTTP、SMTP）进行通信。应用层提供了端到端的通信服务，其中最著名的协议是TCP和UDP。TCP提供了可靠的、有序的和错误校验的数据传输，而UDP则提供了一种无连接的、不可靠的数据传输方式。传输层TCP/IP模型网络层负责将数据包从源地址发送到目的地址，主要协议有IP、ICMP和IGMP等。IP协议定义了数据包的格式和寻址方式，而ICMP和IGMP则用于控制和组播通信。网络接口层负责将数据包转换为可以在物理线路上传输的位流，主要涉及Ethernet、ARP等协议。TCP/IP模型网络协议与标准网络标准网络标准是一组规定和规范，用于确保不同厂商生产的设备能够相互通信。例如，IEEE制定了802.3标准，定义了以太网的技术规范；IETF（InternetEngineeringTaskForce）则制定了一系列互联网标准，如DNS、SMTP等。网络协议网络协议是一组规则和标准，用于规定计算机在网络中如何交换信息。不同的协议层使用不同的协议，这些协议规定了如何封装、传输和解封装数据。标准化组织有许多国际性和区域性的标准化组织致力于制定网络协议和标准，如ISO、IEEE和IETF等。这些组织通过发布标准来推动网络技术的发展和应用。CHAPTER03局域网技术123局域网是一种在有限地理区域内使用的计算机网络，通常覆盖范围在几百米到几公里之间。局域网定义局域网具有高带宽、低延迟、安全性高等特点，常用于企业、学校、政府机构等组织内部网络的建设。局域网特点常见的局域网拓扑结构有星型、总线型、环型和网状型等，不同的拓扑结构有各自的特点和应用场景。局域网拓扑结构局域网概述以太网是一种常见的局域网技术，基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）机制，广泛应用于各类局域网环境。以太网概述以太网标准包括10BASE-T（10Mbit/s）、100BASE-TX（100Mbit/s）、1000BASE-T（1Gbit/s）等，分别对应不同的传输速率。以太网标准以太网线缆通常采用双绞线或光纤，根据不同的以太网标准，线缆类型和连接方式也有所不同。以太网线缆以太网技术无线局域网采用无线传输技术，通过电磁波进行数据传输，无需线缆连接即可实现网络通信。无线局域网概述无线局域网标准包括802.11系列标准，其中最为常见的是802.11n和802.11ac，分别支持高吞吐量和高速无线传输。无线局域网标准无线局域网面临的安全威胁主要包括无线窃听、中间人攻击、恶意AP等，因此需要采取相应的安全措施，如WPA2加密、MAC地址过滤等来保障网络安全。无线局域网安全无线局域网技术CHAPTER04因特网技术定义01因特网（Internet）是一个全球性的、开放的、由众多网络互联而成的计算机互联网，通过它可以共享和交换信息、软件和数据。起源02起源于20世纪60年代的美国国防部高级研究计划局（ARPA），最初用于军事和学术研究目的。组成03由成千上万个局域网、城域网和广域网组成，通过路由器、交换机等网络设备互联。因特网概述域名系统（DNS）将域名转换为IP地址的服务，使得用户可以通过易于记忆的域名访问网站。动态IP地址和静态IP地址动态IP地址是由DHCP服务器分配，每次连接时可能发生变化；静态IP地址是固定的，需要手动配置。IP地址用于唯一标识因特网上的每一台计算机或设备的地址，由32位二进制数字组成，通常以点分十进制形式表示。IP地址与域名系统因特网应用万维网（WorldWideWeb）一个由超文本组成的全球信息网，通过浏览器可以访问各种网页和网站。电子邮件通过因特网发送和接收电子邮件的服务，使用SMTP和POP3等协议。文件传输通过FTP（文件传输协议）进行文件上传和下载，也可以使用HTTP和BT等协议。即时通讯通过IM（即时通讯）软件进行实时交流，如QQ、微信等。CHAPTER05网络安全技术03网络安全重要性随着网络应用的普及，网络安全问题越来越突出，保护网络安全对于个人隐私和企业机密至关重要。01网络安全定义网络安全是指通过管理和控制网络系统，保护网络数据的机密性、完整性和可用性。02网络安全威胁网络安全威胁包括黑客攻击、病毒、木马、钓鱼网站等，这些威胁可能导致数据泄露、系统瘫痪或被恶意控制。网络安全概述防火墙定义防火墙是用于隔离内部网络和外部网络的设备或软件，通过一系列安全策略来控制网络流量的进出。防火墙功能防火墙可以过滤非法访问、阻止恶意攻击、记录网络流量等，从而保护内部网络的安全。防火墙类型根据实现方式的不同，防火墙可以分为硬件防火墙和软件防火墙，同时还有基于云端的防火墙。防火墙技术加密与认证技术加密技术是指将明文信息转换为不可读的密文信息，以保护数据的机密性。常见加密算法对称加密算法（如AES）、非对称加密算法（如RSA）和哈希算法（如SHA-256）等。认证技术定义认证技术是指通过验证用户身份来确保数据传输的安全性。常见的认证方式包括用户名密码认证、动态令牌认证和生物特征认证等。加密技术定义CHAPTER06网络新技术与发展趋势云计算定义云计算服务模式云计算优势云计算技术云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。云计算提供了三种服务模式，包括基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。云计算具有灵活性、可扩展性、高可用性和安全性等优势，能够帮助企业降低成本、提高效率。大数据定义大数据是指数据量巨大、类型多样、处理难度高的数据集合。大数据处理流程大数据处理包括数据采集、数据清洗、数据存储、数据分析和数据可视化等步骤。大数据应用场景大数据技术在商业分析、医疗健康、金融科技