计算机网络数据通信的基础知识

计算机网络数据通信的基础知识汇报人：AA2024-01-28目录CATALOGUE计算机网络概述数据通信基础网络传输介质及设备网络协议与标准网络连接与配置网络安全与管理计算机网络概述CATALOGUE01计算机网络定义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。计算机网络分类按照覆盖的地理范围进行分类，计算机网络可以分为局域网、城域网和广域网。计算机网络定义与分类第一代计算机网络面向终端的计算机网络，以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络。第三代计算机网络开放式标准化网络，网络体系结构的形成和网络协议的标准化，使得不同厂商生产的计算机可以互联成网络。第四代计算机网络高速、智能的计算机网络，以Internet为代表的互联网广泛应用，高速网络技术、网络计算与网络安全等技术的发展，使得计算机网络进入了一个高速发展的阶段。第二代计算机网络计算机-计算机网络，以通信子网为中心的计算机网络，网络中的主机都处在同一逻辑层次上，具有平等地位。计算机网络发展历程010203网络体系结构的概念网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。OSI参考模型OSI（OpenSystemInterconnection）参考模型是国际标准化组织ISO制定的网络体系结构模型，它分为七层，从低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。TCP/IP参考模型TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）参考模型是Internet的基础，它分为四层，从低到高分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。TCP/IP参考模型与OSI参考模型在层次划分上略有不同，但二者在功能上是相似的。计算机网络体系结构数据通信基础CATALOGUE02数据通信是指通过计算机网络等传输媒介，进行信息数据的传输和交换的过程。数据通信具有传输速度快、传输距离远、传输质量高、抗干扰能力强等特点。数据通信是实现计算机网络的基础，广泛应用于各个领域，如远程医疗、在线教育、智能交通等。数据通信概念及特点数据传输方式分为并行传输和串行传输两种。并行传输是同时传输多个比特，而串行传输是逐个比特进行传输。数据传输速率是指单位时间内传输的数据量，通常以比特率（bps）来衡量。数据传输速率受到多种因素影响，如传输媒介、信号编码方式、传输距离等。提高数据传输速率的方法包括采用更高速的传输媒介、改进信号编码方式、采用多路复用技术等。数据传输方式与速率差错控制是指在数据传输过程中，采取一定的措施来检测和纠正数据传输中出现的错误，以保证数据的正确性和可靠性。常见的差错控制方法包括检错重发、前向纠错和混合纠错等。其中，检错重发是在接收端检测出错误后，要求发送端重新发送数据；前向纠错是在接收端通过一定的算法对错误数据进行纠正；混合纠错则是同时采用检错重发和前向纠错两种方法。校验方法是差错控制的重要手段之一，常见的校验方法包括奇偶校验、循环冗余校验（CRC）等。奇偶校验是通过在数据中增加一个校验位，使得数据中1的个数为偶数（偶校验）或奇数（奇校验），从而检测出数据中是否出现了单比特错误；循环冗余校验则是通过发送端和接收端约定的生成多项式对数据进行校验，能够检测出多位错误并具有较高的纠错能力。差错控制与校验方法网络传输介质及设备CATALOGUE03

有线传输介质类型及特点双绞线由两根相互绝缘的铜导线组成，成本低、易安装，但传输距离有限，适用于短距离通信。同轴电缆由内导体、绝缘层、外导体和护套组成，抗干扰能力强，传输距离较远，但成本较高，常用于电视信号传输。光纤由纤芯、包层和护套组成，传输速度快、带宽高、抗干扰能力强，适用于长距离、高速通信。传输距离远、穿透力强，但易受干扰，常用于无线通信、广播和电视等。无线电波微波红外线频率高、带宽大、直线传播，需要中继站进行接力传输，常用于卫星通信和移动通信等。直线传播、安全性高、抗干扰能力强，但传输距离有限，常用于遥控器、红外线遥控等短距离通信。030201无线传输介质类型及特点网络设备功能介绍路由器连接不同网络，实现网络间的数据通信和路由选择，具有防火墙功能，保障网络安全。交换机连接同一网络内的设备，实现设备间的快速通信，具有学习、转发和过滤等功能。调制解调器将数字信号转换为模拟信号进行传输，或将模拟信号转换为数字信号进行处理，实现计算机与电话线等模拟通信设备的连接。网卡计算机与网络相连的接口卡，实现计算机与网络之间的数据通信和资源共享。网络协议与标准CATALOGUE04负责传输比特流，提供物理媒介接口和电气特性。物理层负责将数据组合成数据帧，控制数据在物理信道上的传输。数据链路层负责将数据包从源地址发送到目的地址，实现不同网络之间的通信。网络层OSI参考模型层次结构传输层负责建立、管理和终止会话，实现同步和对话控制。会话层表示层应用层01020403提供应用程序使用的网络服务接口，实现各种网络应用。提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传输。负责数据的表示、转换和加密等操作。OSI参考模型层次结构0102TCP（传输控制协议）提供可靠的、面向连接的数据传输服务，确保数据的顺序和完整性。UDP（用户数据报协议）提供无连接的、不可靠的数据传输服务，适用于实时性要求较高的应用。IP（互联网协议）负责将数据包从源地址发送到目的地址，实现不同网络之间的通信。ICMP（互联网控制消…用于在IP主机和路由器之间传递控制消息，提供网络诊断和错误报告功能。ARP（地址解析协议）将32位的IP地址转换为MAC地址，实现网络层和数据链路层之间的地址解析。030405TCP/IP协议族组成和功能HTTP（超文本传输协议）SMTP（简单邮件传输协议）POP3（邮局协议第三版）IMAP（Internet邮件访…FTP（文件传输协议）HTTPS（安全超文本传输协议）用于Web浏览器和服务器之间的通信，实现网页的浏览和下载。在HTTP协议的基础上增加了SSL/TLS加密功能，确保数据传输的安全性。用于在网络上进行文件传输，支持上传、下载和文件列表等操作。用于发送电子邮件，将邮件从发件人的邮件服务器发送到收件人的邮件服务器。用于接收电子邮件，将邮件从邮件服务器下载到本地计算机上。提供更为灵活和高级的邮件访问功能，支持在多个设备之间同步邮件。常见网络协议和标准网络连接与配置CATALOGUE05通过以太网交换机或集线器连接计算机和其他设备，构建局域网。以太网连接通过无线路由器或无线接入点，实现计算机和其他设备的无线局域网连接。Wi-Fi连接包括IP地址、子网掩码、默认网关等网络参数的配置，以及DNS服务器和代理服务器的设置等。设备配置局域网连接方式和设备配置通过DSL、电缆调制解调器等方式连接到互联网。宽带连接通过租赁专线或VPN等方式，实现企业间或企业与数据中心间的安全连接。专线连接包括路由器、防火墙等网络设备的配置，以及VPN、远程访问等安全策略的设置。设备配置广域网连接方式和设备配置使用ping、traceroute等命令测试网络连接的可达性和性能。根据测试结果，分析网络故障的原因，如IP地址冲突、网络设备故障等，并采取相应的解决措施，如重新配置网络参数、重启网络设备等。网络连接测试与故障排除故障排除连接测试网络安全与管理CATALOGUE06常见的网络安全威胁：包括病毒、蠕虫、木马、恶意软件、钓鱼攻击、DDoS攻击等。网络安全威胁及防范措施防范措施安装防病毒软件和防火墙，定期更新病毒库和软件补丁。不打开未知来源的邮件和链接，不下载和安装未经授权的软件。网络安全威胁及防范措施使用强密码，并定期更换密码。限制网络访问权限，只允许必要的服务和端口通过防火墙。定期备份重要数据，以防数据丢失或损坏。网络安全威胁及防范措施数字签名和验证使用加密技术对电子文档进行数字签名和验证，确保文档的完整性和真实性。身份认证和访问控制使用加密技术对用户的身份进行验证，并控制用户对资源的访问权限。数据存储加密对存储在数据库或文件系统中的数据进行加密，防止数据泄露。加密技术原理通过对信息进行编码和转换，使得未经授权的人员无法获取信息的真实内容。数据传输加密在数据传输过程中使用加密技术，确保数据在传输过程中的安全性。加密技术原理和应用场景网络性能监控工具用于监控网络设备的性能指标，如带