计算机网络技术课件(第5章)局域网基础

计算机网络技术课件(第5章)局域网基础目录局域网概述局域网技术基础局域网设备局域网协议与标准局域网安全与管理01局域网概述Chapter局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是指在一定区域内使用的计算机网络，覆盖范围通常在几十米到几公里之间。0102局域网通常由一组具有共同协议和标准的计算机、终端设备、外部设备和软件组成，通过共享通信链路实现数据传输和资源共享。局域网定义局域网中的设备相对集中，便于维护和管理，因此可靠性较强。局域网的数据传输速率较高，通常在10Mbps到1Gbps之间。局域网主要服务于一个单位或组织，覆盖范围有限。由于局域网覆盖范围较小，且通常有严格的安全管理措施，因此数据安全性较高。高传输速率覆盖范围较小安全性较高可靠性较强局域网特点以太网（Ethernet）01以太网是最早的局域网标准之一，采用总线型拓扑结构，具有简单、灵活、可靠的特点。目前以太网仍是局域网的主流技术之一。令牌环（TokenRing）02令牌环是一种环形拓扑结构的局域网技术，采用令牌传递的方式控制数据传输。令牌环具有高带宽和低延迟的特点，但安装和维护相对复杂。光纤分布式数据接口（FDDI）03FDDI是一种双环拓扑结构的局域网技术，采用光纤作为传输介质，具有高速、可靠、远距离传输的特点。但由于成本较高，目前应用较少。局域网发展历程02局域网技术基础Chapter以太网技术概述以太网是一种基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）机制的局域网技术，具有简单、灵活、可靠的特点。以太网标准以太网标准包括10Mbps的以太网（即标准以太网）和100Mbps的快速以太网等。以太网物理层和数据链路层以太网的物理层规定了传输介质、信号规范和连接器类型等，数据链路层负责帧的发送和接收。以太网帧结构以太网帧由7个字节的前导码、6个字节的目标地址、6个字节的源地址、2个字节的类型/长度、数据字段和4字节的帧校验序列组成。以太网技术无线局域网是一种利用无线通信技术在局域范围内实现数据传输的技术。无线局域网技术概述无线局域网的组成无线局域网的传输方式无线局域网的标准无线局域网由无线网卡、接入点和路由器等设备组成。无线局域网的传输方式包括直接序列扩频（DSSS）、跳频扩频（FHSS）和正交频分复用（OFDM）等。无线局域网的标准包括IEEE802.11系列标准，其中最常用的是IEEE802.11n标准。无线局域网技术VPN是一种可以在公共网络上建立加密通道的技术，通过这种技术可以使远程用户访问公司内部网络资源时，实现安全的连接和数据传输。VPN概述VPN主要由隧道协议、加密技术和身份认证协议等组成。VPN的组成VPN通过在公网上传输加密的数据包，为用户提供安全的连接和数据传输服务。同时，VPN还可以通过采用身份认证技术来保证只有授权用户才能访问公司内部网络资源。VPN的工作原理VPN广泛应用于远程办公、在线业务处理和分支机构间通信等场景。VPN的应用场景虚拟专用网络（VPN）星型拓扑结构星型拓扑结构是一种以中央节点为中心，其他节点与中央节点连接的拓扑结构。这种拓扑结构简单、易于扩展和维护，但成本较高。环型拓扑结构环型拓扑结构是一种节点在环路上连接，数据沿着环路传输的拓扑结构。这种拓扑结构具有较高的可靠性，但扩展性较差。总线型拓扑结构总线型拓扑结构是一种所有节点共享一条通信线路的拓扑结构。这种拓扑结构简单、成本低，但可扩展性较差，容易受到故障影响。网状拓扑结构网状拓扑结构是一种节点之间的连接方式不固定，每个节点都可以与其他节点通信的拓扑结构。这种拓扑结构具有最高的可靠性和可扩展性，但成本和维护难度也最高。01020304局域网拓扑结构03局域网设备Chapter路由器是连接不同网络的设备，它能够将多个网络连接在一起，实现网络之间的数据传输和通信。路由器的种类很多，根据不同的应用场景可以选择不同的路由器，如企业级路由器、家庭路由器等。路由器的主要功能包括路由选择、网络地址转换、防火墙等。路由器的性能指标包括吞吐量、延迟、稳定性等，选择合适的路由器可以提高网络的性能和稳定性。路由器交换机是一种连接设备的网络设备，它可以实现多个设备之间的数据传输和通信。交换机的种类也很多，根据不同的应用场景可以选择不同的交换机，如接入层交换机、汇聚层交换机、核心层交换机等。交换机交换机的主要功能包括数据包的转发、过滤和广播等。交换机的性能指标包括背板带宽、吞吐量、延迟等，选择合适的交换机可以提高网络的性能和稳定性。01网卡的主要功能包括数据的封装和解封装、数据的传输和接收等。网卡的种类也很多，根据不同的应用场景可以选择不同的网卡，如以太网卡、无线网卡等。网卡的性能指标包括传输速率、接口类型、兼容性等，选择合适的网卡可以提高计算机的网络性能和稳定性。网卡是计算机与网络连接的接口卡，它可以实现计算机与网络之间的数据传输和通信。020304网卡0102其他网络设备这些设备在网络安全和性能优化方面起着重要的作用，可以根据实际需求选择相应的设备。其他网络设备包括防火墙、入侵检测系统、负载均衡器等。04局域网协议与标准ChapterTCP/IP协议族是互联网的基础，它包括传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）。TCP负责数据的可靠传输，而IP负责数据的路由。TCP/IP协议族还包括许多其他协议，如ICMP、HTTP、FTP等。TCP/IP协议族IP地址是用来标识网络中每台计算机的唯一地址。子网掩码用于区分IP地址中的网络部分和主机部分。IP地址和子网掩码共同决定了计算机在局域网中的位置。IP地址与子网掩码123ARP协议是用来解析IP地址和MAC地址之间的映射关系的。ICMP协议用于在IP主机和路由器之间传递控制消息。ARP和ICMP对于局域网的正常运作至关重要。ARP协议与ICMP协议其他重要协议其他重要的局域网协议包括DHCP、DNS、SMTP等。这些协议在局域网中发挥着各自的作用，共同保证了网络的正常运行。05局域网安全与管理Chapter根据预先设定的过滤规则对进出网络的数据包进行筛选，阻止非法访问。包过滤防火墙通过代理服务的方式，在应用层对网络服务进行控制，防止恶意攻击。应用层网关防火墙结合包过滤和代理服务的特点，通过会话状态检测来控制网络访问。状态检测防火墙防火墙技术实时监测网络流量，发现异常行为及时报警，但不主动阻止攻击。入侵检测系统（IDS）在IDS基础上，具备主动防御能力，能够实时阻断恶意流量。入侵防御系统（IPS）入侵检测与防御系统（IDS/IPS）对称加密加密和解密使用相同的密钥，常见的算法有AES、DES等。非对称加密加密和解密使用