计算机网络知识

计算机网络知识汇报人：AA2024-01-23目录CONTENTS计算机网络概述网络通信原理局域网技术广域网技术网络应用与服务网络安全与管理01计算机网络概述CHAPTER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，在软件的控制下实现数据通信和资源共享的系统。从20世纪60年代的ARPANET开始，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的发展历程。计算机网络的定义与发展发展历程定义

计算机网络的基本组成网络硬件包括计算机、通信设备、传输介质等。网络软件包括网络操作系统、网络协议、网络管理软件等。网络资源包括数据、软件、硬件等共享资源。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。电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络。02网络通信原理CHAPTER03带宽与数据传输速率带宽表示信道传输信号的能力，数据传输速率表示单位时间内传输的数据量。01信号与信道信号是数据的电或电磁表示，信道是信号传输的媒介，如铜线、光纤或无线电波。02模拟与数字信号模拟信号连续变化，数字信号离散取值。计算机网络中主要采用数字信号。数据通信基础协议的概念协议是计算机之间通信的规则和约定，包括语法、语义和时序三个要素。OSI七层模型物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，各层功能独立，通过接口进行通信。TCP/IP协议族包括TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等协议，是互联网的基础通信协议。网络通信协议建立专用的通信电路进行数据传输，通信质量有保障，但资源利用率低。电路交换报文交换分组交换将数据组织成报文，通过存储转发方式进行传输，适用于非实时通信。将数据分成多个分组进行传输，具有高效、灵活的特点，是计算机网络中的主要传输方式。030201数据传输方式03局域网技术CHAPTER特点高数据传输速率、低误码率、短距离通信、通常采用广播式通信方式。定义局域网（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或校园等小范围区域。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（如网络操作系统、网络协议等）组成。局域网概述以太网（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。定义从最初的10Mbps速率，经历了100Mbps、1Gbps、10Gbps等多个发展阶段，目前已成为局域网的主流技术。发展历程包括标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1Gbps）和万兆以太网（10Gbps）等。主要类型以太网技术无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）利用无线通信技术实现计算机之间的通信，无需铺设电缆，具有灵活性和移动性。主要采用IEEE802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等。无线局域网由无线网卡、无线接入点（AP）、无线路由器等设备组成。其中，无线网卡负责实现计算机与无线网络之间的通信；无线接入点相当于有线网络中的集线器或交换机，负责接收和转发数据；无线路由器则具有路由功能，可以实现不同网络之间的数据转发。定义标准组成无线局域网技术04广域网技术CHAPTER123广域网（WideAreaNetwork，WAN）是一种覆盖广阔地理区域（如不同城市、不同国家）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网络设备，实现远程通信和数据传输。特点广域网通常由通信子网和资源子网两部分组成。通信子网负责数据传输，资源子网提供网络服务和资源共享。组成广域网概述路由器01路由器是广域网中的关键设备，负责在不同网络之间转发数据。路由器根据网络层地址（IP地址）进行路由选择，将数据包从一个网络转发到另一个网络。路由选择02路由选择是指路由器根据路由表和网络拓扑结构，选择最佳路径将数据包转发到目的地的过程。路由选择算法有多种，如距离矢量路由算法、链路状态路由算法等。静态路由与动态路由03静态路由是手动配置的路由，适用于简单、稳定的网络环境。动态路由是通过路由协议（如OSPF、BGP等）自动学习和更新路由信息，适用于复杂、多变的网络环境。路由器与路由选择拥塞控制拥塞控制是广域网中防止网络拥塞的重要机制。通过采用流量控制、队列管理、分组丢弃等技术，避免网络过载和数据传输延迟。网络互联网络互联是指将不同类型、不同协议的网络连接起来，实现数据互通和资源共享。常见的网络互联设备有网关、网桥、中继器等。VPN技术虚拟专用网络（VirtualPrivateNetwork，VPN）是一种在公共网络上建立专用网络的技术，通过加密和隧道技术保证数据传输的安全性和私密性。VPN广泛应用于远程办公、在线教育等领域。拥塞控制与网络互联05网络应用与服务CHAPTER万维网（WorldWideWeb）：是一个基于超文本的信息检索系统，通过浏览器可以访问互联网上的各种资源。HTTP协议（HypertextTransferProtocol）：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，用于从服务器传输超文本到本地浏览器。HTTP协议基于TCP/IP协议栈，是一种无状态的协议，即服务器不会为每个请求保持状态。URL（UniformResourceLocator）：统一资源定位符，用于标识万维网上的资源，由协议类型、主机名和路径组成。万维网与HTTP协议电子邮件服务电子邮件（ElectronicMail）：是一种通过电子手段提供信息交换的通信方式，是互联网应用最广的服务之一。SMTP（SimpleMailTransferProtocol）：简单邮件传输协议，用于发送电子邮件。SMTP协议基于TCP连接，通过SMTP服务器将邮件发送到收件人的邮件服务器。POP3（PostOfficeProtocol3）和IMAP（InternetMailAccessProtocol）：是用于接收电子邮件的协议。POP3协议允许用户从服务器上下载邮件到本地计算机，而IMAP协议则允许用户在服务器上管理邮件。文件传输服务安全文件传输协议，是一种基于SSH协议的安全文件传输方式，可以对传输的数据进行加密和压缩。SFTP（SSHFileTransferPro…文件传输协议，用于从一个主机到另一个主机上的文件传输。FTP协议基于TCP连接，支持上传和下载文件。FTP（FileTransferProtocol）简单文件传输协议，是一个轻量级的、不可靠的文件传输协议，通常用于在客户端和服务器之间传输配置文件。TFTP（TrivialFileTransfer…06网络安全与管理CHAPTER网络安全是指通过技术、管理和法律手段，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。网络安全定义包括病毒、蠕虫、木马、恶意软件、钓鱼攻击、拒绝服务攻击等。网络安全威胁制定和执行安全策略是确保网络安全的关键，包括访问控制、加密通信、安全审计、漏洞管理等。网络安全策略网络安全概述防火墙是位于内部网络和外部网络之间的安全屏障，用于控制网络通信的访问和传输。防火墙定义包括包过滤防火墙、代理服务器防火墙和有状态检测防火墙等。防火墙类型过滤进出网络的数据包、隐藏内部网络结构、记录网络通信日志等。防火墙功能防火墙技术网络管理技术网络管理功能包括配置