网络数据通信基础

网络数据通信基础汇报人：AA2024-01-20BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目录CONTENTS网络通信概述数据通信基础知识网络协议与标准局域网技术广域网技术网络通信安全BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01网络通信概述20世纪60年代，美国国防部高级研究计划局（ARPA）创建了ARPANET，这是互联网的雏形，用于实现计算机之间的远程通信。ARPANET的诞生20世纪70年代，TCP/IP协议诞生，为互联网提供了可靠的、基于连接的数据传输服务，成为互联网的基础协议。TCP/IP协议的出现20世纪90年代，蒂姆·伯纳斯-李发明了万维网（WorldWideWeb），使得人们可以通过浏览器方便地访问和共享信息，极大地推动了互联网的发展。万维网的兴起互联网的发展历程协议分层网络通信遵循OSI七层模型或TCP/IP四层模型，各层协议分工明确，实现不同的通信功能，保证了数据的可靠传输。分组交换网络通信采用分组交换技术，将数据分割成较小的数据包进行传输，每个数据包都包含发送方和接收方的地址信息，以便在网络中进行路由选择。端到端通信网络通信是端到端的通信过程，数据在发送端被封装成数据包，通过网络传输到接收端，接收端对数据进行解封装并还原成原始数据。网络通信的基本原理网络通信的组成部分包括路由器、交换机、服务器等，用于实现数据的传输、交换和处理。包括双绞线、光纤、无线电波等，用于承载数据的传输。包括TCP/IP协议族、HTTP协议等，用于规定网络通信的规则和格式。包括DNS服务、DHCP服务、FTP服务等，用于提供各种不同的网络应用服务。网络设备传输介质通信协议网络服务BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02数据通信基础知识数据是信息的载体，可以是数字、文字、图像、声音等形式。在计算机中，数据以二进制的形式表示，即0和1。数据传输是指将数据从一个地方传送到另一个地方的过程。在计算机网络中，数据传输通常通过网络协议和通信链路实现。数据的表示与传数据的传输数据的表示信道信道是数据传输的通路，可以是物理媒介（如电缆、光纤）或无线媒介（如电磁波）。调制解调器调制解调器是将数字信号转换为模拟信号进行传输，或者将模拟信号转换为数字信号进行处理的设备。信源和信宿信源是信息的发送端，信宿是信息的接收端。在计算机网络中，信源和信宿可以是计算机、服务器、路由器等设备。数据通信系统的构成并行传输与串行传输01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。同步传输与异步传输02同步传输是在数据传输过程中保持时钟同步，而异步传输则不需要严格的时钟同步。单工、半双工和全双工通信03单工通信只允许数据在一个方向上传输；半双工通信允许数据在两个方向上传输，但不能同时进行；全双工通信则允许数据在两个方向上同时传输。数据通信的传输方式BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03网络协议与标准提供可靠的、面向连接的数据传输服务，确保数据能够可靠地到达目标。传输控制协议（TCP）负责在网络上路由和传输数据，实现不同网络之间的互连互通。网络协议（IP）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。用户数据报协议（UDP）TCP/IP协议族包括GET、POST、PUT、DELETE等，用于从服务器请求或发送数据。HTTP请求方法表示服务器对请求的处理结果，如200表示成功，404表示未找到资源。HTTP响应状态码包含请求或响应的元信息，如内容类型、编码方式等。HTTP消息头通过HTTP协议实现Web服务器与客户端之间的数据交互和页面呈现。Web服务器与客户端交互HTTP协议与Web服务负责将域名解析为对应的IP地址，以便客户端能够访问目标网站。DNS服务器如A记录、CNAME记录、MX记录等，用于定义域名的不同属性和指向关系。DNS记录类型包括递归查询和迭代查询，用于在DNS服务器之间查找目标域名的IP地址。DNS查询方式通过缓存DNS查询结果和采用智能DNS等技术手段，提高域名解析效率和访问速度。DNS缓存与解析优化01030204DNS协议与域名解析BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04局域网技术局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在小范围内实现计算机之间通信的网络，通常覆盖一个建筑物、校园或企业园区。局域网的定义高数据传输速率、低误码率、短距离通信、通常采用广播方式进行通信。局域网的特点星型、环型、总线型、树型等。局域网的拓扑结构局域网的基本概念以太网的发展历程从最初的10Base5、10Base2同轴电缆以太网，到后来的10BaseT双绞线以太网，再到现在的100BaseT、1000BaseT等高速以太网。以太网的帧结构以太网帧由前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字段、数据字段和帧校验序列组成。以太网的MAC层协议CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议，用于解决多用户访问共享信道时的冲突问题。以太网技术IEEE802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等。无线局域网的标准无线接入点（AP）、无线网卡、计算机和相关设备。无线局域网的组成采用无线电波作为传输介质，通过扩频技术实现高速数据传输。无线局域网的传输方式包括数据加密、身份认证、访问控制等，以确保网络安全和用户隐私。无线局域网的安全问题无线局域网技术BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05广域网技术广域网的基本概念广域网（WideAreaNetwork，WAN）是一种覆盖地理范围较大的计算机网络，通常连接不同城市或国家/地区的计算机和网络设备。02广域网的主要功能是提供远程通信服务，支持不同地理位置的用户、计算机和应用程序之间的数据传输和信息共享。03广域网技术包括各种传输技术、协议和设备，如光纤、微波、卫星通信、TCP/IP协议、路由器等。01ATM技术01ATM（AsynchronousTransferMode，异步传输模式）是一种面向单元的、面向连接的数据传输技术，适用于广域网和局域网。02ATM采用固定长度的信元（Cell）作为传输单位，简化了数据传输过程中的处理和管理。03ATM支持多种业务类型，如语音、视频和数据等，具有高速率、低延迟和高质量的服务特点。04ATM网络由ATM交换机、ATM终端设备和ATM链路组成，提供端到端的连接和传输服务。帧中继（FrameRelay）是一种面向连接的数据传输技术，适用于广域网环境。帧中继采用变长帧作为传输单位，支持数据链路层的流量控制和错误控制机制。帧中继在物理层和数据链路层之间引入了一个中间层，简化了数据传输过程中的处理和管理。帧中继网络由帧中继交换机、帧中继终端设备和帧中继链路组成，提供高速率、高效率的数据传输服务。帧中继技术BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06网络通信安全网络安全指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。威胁网络安全的因素包括人为因素、自然因素和偶发因素。其中人为因素是指，一些不法之徒利用计算机网络存在的漏洞，或者潜入计算机房，盗用计算机系统资源，非法获取重要数据、篡改系统数据、破坏硬件设备、编制计算机病毒。网络安全的主要特性保密性、完整性、可用性、可控性、可审查性。网络安全的基本概念加密算法主要分为对称加密算法和非对称加密算法。对称加密算法中，加密和解密使用相同的密钥；非对称加密算法中，加密和解密使用不同的密钥，其中一个密钥可以公开，称为公钥，另一个密钥必须保密，称为私钥。常见的加密算法包括DES、3DES、AES等对称加密算法，以及RSA、ECC等非对称加密算法。加密技术与算法010203防火墙技术是一种网络安全技术，它通过在内网和外网之间设置一道屏障，防止非法用户访问内部网络资源，同时也可以防止内部用户对外部网络的不安全访问。入侵检测是一种