工作单元1认识计算机网络(第五版)

工作单元1认识计算机网络(第五版)汇报人：AA2024-01-19CATALOGUE目录计算机网络概述计算机网络体系结构计算机网络硬件设备计算机网络软件设备计算机网络通信原理网络安全与管理策略计算机网络概述01计算机网络是由多台地理上分散的、具有独立功能的计算机通过通信设备和线路连接起来，在相应软件支持下实现数据通信和资源共享的系统。计算机网络经历了从ARPANET到Internet的发展历程，由最初的军事应用逐渐扩展到民用领域，实现了全球范围内的信息交换和资源共享。计算机网络的定义与发展发展历程定义计算机网络具有数据通信、资源共享、分布式处理、负载均衡等功能，可以提高计算机系统的效率和可靠性。功能计算机网络已经渗透到社会的各个领域，如电子商务、在线教育、远程医疗、智能制造等，推动了社会的信息化进程。应用计算机网络的功能与应用根据网络覆盖范围的不同，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。根据网络传输技术的不同，可分为广播式网络和点对点网络。分类计算机网络的拓扑结构主要有星型、环型、总线型、树型和网状型等。不同的拓扑结构具有不同的特点和适用场景，如星型结构易于维护和管理，但中心节点故障会导致整个网络瘫痪；网状型结构具有较高的可靠性和灵活性，但实现和维护成本较高。拓扑结构计算机网络的分类与拓扑结构计算机网络体系结构02负责传输比特流，提供机械、电气、功能和规程等特性的接口标准。物理层数据链路层网络层负责将比特流组合成帧，以及帧的发送和接收，实现透明传输。负责分组交换和路由选择，确保数据从源节点到目的节点的可靠传输。030201OSI参考模型OSI参考模型提供端到端的数据传输服务，建立、管理和终止会话。负责会话的建立、管理和终止，以及数据同步。负责数据的表示、转换和加密等处理。提供网络应用服务，如文件传输、电子邮件、远程登录等。传输层会话层表示层应用层网络接口层网络层传输层应用层TCP/IP参考模型01020304对应OSI的物理层和数据链路层，负责数据的接收和发送。实现分组交换和路由选择，确保数据从源节点到目的节点的可靠传输。提供端到端的数据传输服务，建立、管理和终止连接。提供网络应用服务，如文件传输、电子邮件、远程登录等。01IEEE802标准定义了局域网的物理层和数据链路层标准，如以太网、令牌环网等。02TCP/IP协议族包括TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等协议，是互联网的基础协议。03HTTP协议用于Web浏览器和服务器之间的通信，是互联网上应用最广泛的协议之一。04DNS协议用于域名解析，将域名转换为IP地址。05FTP协议用于文件传输，包括上传和下载文件。06SMTP协议用于电子邮件的发送，是互联网上电子邮件传输的基础协议之一。计算机网络协议与标准计算机网络硬件设备03网卡是计算机与局域网相互连接的接口，用于实现计算机与局域网之间的数据通信。功能根据总线类型可分为ISA网卡、PCI网卡等；根据网络接口可分为RJ-45接口网卡、BNC接口网卡等。分类网卡通过读取网络上的数据帧，解析数据帧中的目标MAC地址，并根据MAC地址将数据发送到相应的计算机上。工作原理网卡

集线器功能集线器是局域网中的重要设备之一，用于连接多个计算机或其他网络设备，实现数据的集中和转发。分类根据传输介质可分为有线集线器和无线集线器；根据工作层次可分为物理层集线器和数据链路层集线器。工作原理集线器接收到数据后，会将数据广播到除了发送端口外的所有端口，实现数据的传输和共享。分类根据传输介质可分为以太网交换机、快速以太网交换机等；根据工作层次可分为二层交换机和三层交换机。功能交换机是局域网中的重要设备之一，用于实现多个计算机或其他网络设备之间的数据交换。工作原理交换机通过MAC地址表记录端口和MAC地址的对应关系，当接收到数据时，会根据MAC地址表中的信息将数据转发到相应的端口上。交换机功能路由器是连接不同网络或网段的设备，用于实现不同网络之间的数据通信和路由选择。分类根据性能可分为企业级路由器、家庭级路由器等；根据结构可分为模块化路由器和非模块化路由器。工作原理路由器通过路由表记录不同网络之间的路由信息，当接收到数据时，会根据路由表中的信息将数据转发到相应的网络上。同时，路由器还具有网络地址转换（NAT）、防火墙等功能，保障网络安全和稳定。路由器计算机网络软件设备04网络操作系统是一种能代替操作系统的软件程序，是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供服务的特殊的操作系统。定义网络操作系统借由网络达到互相传递数据与各种消息，分为服务器（Server）及客户端（Client）。功能Windows、NetWare、Unix、Linux。常见类型网络操作系统定义01网络协议软件是用于实现网络协议功能的一组程序的集合。它负责处理网络通信中的各种细节问题，如数据格式转换、错误检测与恢复等。功能02网络协议软件的主要功能是提供网络通信支持，包括建立连接、数据传输、断开连接等。此外，它还提供了一些辅助功能，如网络状态监测、故障诊断等。常见类型03TCP/IP协议、HTTP协议、SMTP协议等。网络协议软件定义网络管理软件是一种用于监视和控制网络运行的软件。它可以帮助网络管理员更好地管理网络资源，提高网络的可用性和性能。功能网络管理软件的主要功能包括网络性能监测、故障诊断与恢复、网络安全管理、网络资源管理等。通过这些功能，网络管理员可以及时了解网络状态，发现并解决网络问题，确保网络的稳定运行。常见类型SolarWinds、PRTG、Zabbix等。网络管理软件计算机网络通信原理05包括信源、发送器、传输系统、接收器、信宿等组成部分，描述了数据从发送到接收的全过程。数据通信模型分为并行传输和串行传输两种方式，分别适用于不同距离和速度的数据传输。数据传输方式包括数据传输速率、误码率、信道容量等指标，用于衡量数据通信的性能和可靠性。数据通信指标数据通信基本概念数字信号传输通过离散的二进制代码表示信息，适用于计算机等数字设备的通信。模拟信号与数字信号的转换包括模拟信号数字化和数字信号模拟化两个过程，实现了不同信号之间的转换和传输。模拟信号传输通过连续变化的电磁波表示信息，适用于语音、图像等模拟数据的传输。模拟信号与数字信号传03波分多路复用（WDM）利用光波作为载波进行多路复用，适用于光纤通信等高速数据传输场景。01频分多路复用（FDM）将信道的总带宽分割成多个子信道，每个子信道传输一路信号。02时分多路复用（TDM）将信道按时间分成若干片段，每个用户占用一个片段进行通信。多路复用技术123通过建立一条专用的物理电路进行通信，通信过程中独占该电路，适用于实时性要求高的通信场景。电路交换以报文为单位进行存储转发，不建立专用电路，适用于数据量较小、实时性要求不高的通信场景。报文交换将报文分成若干个分组进行存储转发，具有高效、灵活、迅速等优点，是现代计算机网络主要采用的数据交换技术之一。分组交换数据交换技术网络安全与管理策略06包括病毒、蠕虫、木马、恶意软件、钓鱼攻击、DDoS攻击等。常见的网络安全威胁采用防病毒软件、定期更新操作系统和应用程序补丁、限制不必要的网络端口和服务、实施强密码策略、定期备份数据等。防护措施网络安全威胁与防护措施加密技术通过对数据进行加密，保护数据的机密性和完整性，常见的加密技术包括对称加密、非对称加密和混合加密等。数字签名用于验证数据完整性和身份认证，采用公钥密码体制实现，具有不可抵赖性。加密技术与数字签名应用防火墙配置根据网络安全策略，配置防火墙规则，过滤不必要的网络流量和访问请求，防止未经授权的访问和数据泄露。入侵检测系统部署通过监控网络流量和事件，及时发现并响应潜在的安全威胁和攻击行为，减轻网络安全风险。防火墙配置及入侵检测系统部署网络管理策略