计算机网络技术

计算机网络技术汇报人：AA2024-01-18CATALOGUE目录计算机网络概述网络体系结构局域网技术广域网技术网络互联技术网络安全技术网络应用与服务01计算机网络概述计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。定义计算机网络的发展经历了从局域网到广域网，从低速到高速，从单一数据通信到多媒体通信等多个阶段。随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，计算机网络正在向着更高速度、更大容量、更加智能的方向发展。发展计算机网络的定义与发展包括计算机、网络设备（如路由器、交换机等）、传输介质（如光纤、电缆等）等。网络硬件网络软件网络资源包括网络操作系统、网络协议、网络管理软件等。包括数据、软件、硬件等共享资源。030201计算机网络的基本组成按地理范围分类按传输介质分类按网络拓扑结构分类按通信方式分类计算机网络的分类局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。星型网络、环型网络、总线型网络、树型网络、网状型网络。有线网络、无线网络。点对点传输网络、广播式传输网络。02网络体系结构负责传输比特流，提供为数据端设备传送比特流的物理连接。物理层在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。数据链路层在网络层通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径。网络层OSI参考模型传输层提供会话层和网络层之间的传输服务，这种服务从会话层获得数据，并在必要时对数据进行分割，然后，传输层将数据传递到网络层，并确保数据能正确无误地传送到网络层。表示层提供数据表示之间的转换服务，包括数据压缩、加密以及数据描述与硬件或软件表示之间的转换等。应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。会话层提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。OSI参考模型TCP/IP参考模型网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。网际层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。传输层：提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送。应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。两种模型的比较共同点两个协议都分层；OSI参考模型的网络层与TCP/IP互联网层的功能几乎相同；以传输层为界，其上层都依赖传输层提供端到端的与网络环境无关的传输服务。不同点TCP/IP没有对网络接口层进行细分；OSI先有分层模型，后有协议规范；OSI对服务和协议做了明确的区别，而TCP/IP没有充分明确区分服务和协议。03局域网技术局域网概述局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在小范围内实现计算机之间通信的网络技术，通常覆盖一个建筑物、校园或企业园区等。特点高数据传输速率、低误码率、短距离通信、易于管理和维护等。组成局域网由网络硬件（如服务器、工作站、网卡、集线器、交换机等）和网络软件（如操作系统、协议软件、应用软件等）组成。定义定义01以太网（Ethernet）是一种基于IEEE802.3标准的局域网技术，采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）访问控制方法。特点02以太网具有简单、可靠、低成本等优点，在局域网领域占据主导地位。发展历程03从最初的10Mbps速率，到后来的100Mbps、1Gbps，再到现在的10Gbps甚至更高的速率，以太网技术不断演进，满足不断增长的数据传输需求。以太网技术定义无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）是一种利用无线通信技术构建的局域网，摆脱了有线网络的束缚。特点灵活性强、建设周期短、维护方便、易于扩展等。标准无线局域网主要遵循IEEE802.11系列标准，如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等，不同标准在传输速率、工作频段等方面有所不同。无线局域网技术04广域网技术123广域网（WideAreaNetwork，WAN）是一种覆盖广阔地理区域（如不同城市、国家甚至全球）的计算机网络。定义广域网的主要特点是覆盖范围广，可以连接不同地理位置的计算机和设备，实现远程通信和数据传输。特点广域网被广泛应用于企业、政府、教育和科研等领域，为用户提供远程访问、云计算、视频会议等服务。应用广域网概述路由器路由器是广域网中的关键设备，负责接收、存储和转发网络中的数据包。路由器根据网络层地址（如IP地址）进行路由选择，将数据包从源主机传输到目标主机。路由选择算法路由选择算法是路由器进行路径选择的依据，常见的路由选择算法包括最短路径算法、洪泛算法、距离矢量算法等。这些算法根据网络拓扑结构、链路状态等因素，计算出到达目标主机的最佳路径。路由协议路由协议是实现路由器之间协同工作的关键，常见的路由协议包括RIP、OSPF、BGP等。这些协议规定了路由器之间交换路由信息的方式和规则，确保数据包能够在网络中正确传输。路由器与路由选择拥塞控制是广域网中解决网络拥塞问题的重要技术，通过调整数据包的发送速率、丢弃部分数据包等方式，避免网络过载。常见的拥塞控制算法包括TCP的慢启动、拥塞避免、快重传等。拥塞控制网络管理是确保广域网稳定运行的关键，包括配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理等方面。网络管理系统可以对网络设备进行远程监控和管理，及时发现并解决网络故障，确保网络的可用性和安全性。同时，网络管理还可以对网络性能进行优化，提高网络的传输效率和稳定性。网络管理拥塞控制与网络管理05网络互联技术网络互联层次网络互联通常包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层五个层次。网络互联设备常见的网络互联设备包括集线器、交换机、路由器、网关等。网络互联定义网络互联是指将两个或更多个网络通过特定的设备和协议连接起来，实现数据交换和资源共享的过程。网络互联概述IP地址与子网划分IP地址定义IP地址是用于标识网络中设备逻辑地址的一种数字标识，通常由32位二进制数表示。IP地址分类IP地址分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C类为常用IP地址。子网划分子网划分是将一个大的网络划分为若干个小网络的过程，可以提高网络的可管理性和安全性。常见的子网划分方式有定长子网划分和变长子网划分。DNS定义DNS工作原理DNS服务器类型DNS域名解析系统DNS（DomainNameSystem）是域名解析系统的缩写，用于将用户输入的域名解析为对应的IP地址。用户在浏览器中输入网址后，浏览器会向DNS服务器发送域名解析请求，DNS服务器根据域名查找对应的IP地址并返回给浏览器，浏览器再根据IP地址访问目标网站。DNS服务器包括根域名服务器、顶级域名服务器和权威域名服务器等类型，它们共同构成了全球域名解析体系。06网络安全技术网络安全概述随着互联网的普及和数字化时代的到来，网络安全问题日益严重，已成为国家安全、社会稳定和经济发展的重要保障。网络安全重要性网络安全是指通过采用各种技术和管理措施，保护计算机网络系统免受未经授权的访问、攻击、破坏或篡改，确保网络系统的机密性、完整性和可用性。网络安全定义网络安全面临的威胁包括病毒、蠕虫、木马、黑客攻击、网络钓鱼、拒绝服务攻击等。网络安全威胁防火墙是位于内部网络和外部网络之间的安全屏障，通过控制网络访问和数据传输来保护内部网络免受非法访问和攻击。防火墙定义根据实现方式和功能特点，防火墙可分为包过滤防火墙、代理服务器防火墙和有状态检测防火墙等。防火墙类型防火墙可以过滤进出网络的数据包，阻止未经授权的访问和攻击，同时记录和分析网络活动，提供安全审计和报警功能。防火墙作用防火墙技术要点三入侵检测定义入侵检测是指通过监控和分析计算机网络系统中的异常行为或事件，及时发现并报告潜在的安全威胁或攻击行为。要点一要点二入侵检测技术常见的入侵检测技术包括基于签名的检测、基于行为的检测、基于异常的检测和基于关联分析的检测等。入侵防范策略针对不同类型的网络攻击和威胁，需要采取相应的入侵防范策略，如加强系统漏洞修补、限制不必要的网络服务和端口开放、实施强密码策略等。同时，建立完善的应急响应机制，及时处置安全事件并恢复系统正常运行。要点三入侵检测与防范技术07网络应用与服务提供HTTP/HTTPS协议支持，用于存储和传输Web页面资源。Web服务器基于Web技术开发的在线应用，如在线购物、社交网络、在线教育等。Web应用用于访问和浏览Web页面资源的客户端软件，如Chrome、Firefox、Safari等。Web浏览器Web服务与应用FTP服务器提供FTP协议支持，用于存储和传输文件资源。FTP客户端用于连接FTP服务器，上传或下载文件资源的客户端软件，如FileZilla、WinSCP等。