计算机网络技术及应用第1章初识计算机网络

计算机网络技术及应用第1章初识计算机网络目录contents计算机网络概述计算机网络的分类计算机网络协议与标准计算机网络硬件设备计算机网络软件技术计算机网络的安全与防护01计算机网络概述计算机网络是指通过通信设备和线路将地理位置分散的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以实现资源共享和信息交换的系统。定义计算机网络技术经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程，大致可以分为四个阶段：面向终端的计算机网络、ARPANET与TCP/IP协议的诞生、局域网的发展和互联网的普及。发展计算机网络的定义与发展组成计算机网络主要由硬件和软件两部分组成。硬件包括计算机、终端设备、传输介质和网络设备等；软件则包括操作系统、通信协议和各种应用程序等。结构计算机网络的结构可以分为星型结构、总线型结构、环型结构和网状结构等。不同的结构适用于不同的应用场景，各有其优缺点。计算机网络的组成与结构功能计算机网络的主要功能包括数据传输、资源共享和信息交换等。数据传输是计算机网络的基本功能，资源共享可以充分利用各种硬件和软件资源，信息交换则可以实现信息的快速传递和交流。应用计算机网络的应用非常广泛，包括电子邮件、远程登录、文件传输、万维网浏览等。随着互联网的发展，计算机网络的应用已经深入到人们生活的方方面面，成为现代社会不可或缺的重要组成部分。计算机网络的功能与应用02计算机网络的分类

局域网、城域网和广域网局域网（LAN）通常覆盖较小地理区域，例如一座大楼、校园或公司内部网络。传输速率较高，一般在10Mbps到1Gbps之间。城域网（MAN）覆盖城市或地区范围的计算机网络，传输速率介于局域网和广域网之间。广域网（WAN）覆盖较大地理区域，如国家或跨国网络。传输速率较低，一般在96kbps到45Mbps之间。通过物理线路（如双绞线、同轴电缆、光纤等）连接计算机的网络。传输速率较高，稳定性较好。有线网通过无线电波传输数据的网络，不需要物理线路连接。传输速率和稳定性受限于信号强度和干扰因素。无线网有线网和无线网03无线网络包括无线局域网（WLAN）、无线城域网（WMAN）等，利用无线电波传输数据，具有灵活性和便捷性。01以太网（Ethernet）一种使用双绞线作为传输介质的局域网标准，具有较高的传输速率和广泛的应用。02光纤网络使用光纤作为传输介质，具有传输距离远、传输速率高、抗干扰能力强等优点，常用于城域网和广域网。不同传输介质下的网络类型03计算机网络协议与标准OSI七层协议模型介绍01OSI（OpenSystemsInterconnection）七层协议模型是一种网络体系结构，它将网络通信过程划分为七个独立但相互关联的层次，以便更好地理解和设计网络系统。层次划分02从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每个层次都有特定的功能和协议，协同工作以实现整个网络通信过程。物理层03负责传输比特流，涉及电气、机械和定时接口的规范。OSI七层协议模型负责将比特流组合成帧，以及帧的发送和接收。数据链路层网络层传输层负责将数据包从源地址发送到目的地址。提供端到端的通信服务，确保数据的顺序和完整性。030201OSI七层协议模型负责建立、管理和终止会话。会话层用于数据格式化和数据加密解密。表示层处理特定的应用程序细节。应用层OSI七层协议模型TCP/IP协议模型介绍传输层网络层网络接口层应用层层次划分TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）协议模型是一种网络体系结构，被广泛用于互联网协议族。它比OSI模型更注重实际应用，因此在互联网中占据主导地位。TCP/IP协议模型包括四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和网络接口层。处理特定的应用程序细节，如HTTP、FTP和SMTP等协议。提供端到端的通信服务，包括TCP和UDP协议。负责将数据包从源地址发送到目的地址，使用IP协议。负责将比特流组合成帧，以及帧的发送和接收，通常依赖于特定的硬件和操作系统。TCP/IP协议模型除了OSI和TCP/IP模型外，还有许多常见的网络协议在实际应用中被广泛使用，如ARP（地址解析协议）、ICMP（Internet控制消息协议）和IGMP（Internet组管理协议）等。常见网络协议为了促进网络技术的发展和应用，许多标准组织发挥了重要作用，如ISO（国际标准化组织）、ITU（国际电信联盟）和IEEE（电气电子工程师协会）等。这些组织制定了许多标准和规范，推动了网络技术的不断发展和进步。标准组织常见网络协议和标准04计算机网络硬件设备网卡是计算机与网络连接的硬件设备，负责将计算机接入网络，实现数据传输。它具备MAC地址，用于标识网络中的唯一节点。网卡集线器是一种网络集中器，它可以使多台计算机共享一个网络连接，实现数据的集中传输。集线器中继器是用来放大信号的设备，它能够将信号传输到更远的距离，扩展网络的覆盖范围。中继器网卡、集线器和中继器路由器路由器是连接不同网络的设备，它能够根据IP地址对数据包进行路由选择，实现不同网络之间的通信。交换机交换机是一种基于MAC地址识别数据包并进行转发的网络设备。它可以实现多个设备在同一网络中的通信，提高网络效率。网关网关是用于连接不同协议网络的设备，它能够将数据包在不同的协议之间进行转换，实现不同网络之间的互操作性。交换机、路由器和网关服务器是提供服务的计算机，它可以存储数据、提供应用程序和网络服务等。服务器通常具有强大的计算能力和存储能力。客户机是访问服务器提供的服务的计算机。它通过网络向服务器发送请求，并接收服务器返回的数据和服务。服务器与客户机客户机服务器05计算机网络软件技术主要功能网络管理、资源管理、网络服务、网络用户界面等。作用为网络用户提供安全、可靠、便捷的网络服务，同时为网络管理员提供强大的管理工具。网络操作系统（NOS）一种特殊的操作系统，专门用于管理和控制计算机网络中的硬件和软件资源。网络操作系统概述微软公司开发的服务器操作系统，广泛应用于企业网络中。WindowsServerLinuxNovellNetWareAppleMacOSXServer开源的服务器操作系统，具有高度的可定制性和灵活性，适用于各种规模的网络环境。早期流行的网络操作系统，现已逐渐被淘汰。苹果公司开发的服务器操作系统，具有强大的图形界面和多媒体功能。常见网络操作系统简介运行在网络操作系统之上的应用程序，为用户提供各种网络服务。网络应用软件文件传输、电子邮件、网页浏览、远程登录等。主要功能与网络操作系统紧密配合，实现各种网络功能，满足用户需求。特点网络应用软件概述06计算机网络的安全与防护指通过采取必要措施，防范对网络的攻击、侵入、干扰、控制和破坏，以及非法使用网络设施、资源和数据，保证网络数据的完整性、保密性、可用性。网络安全是指那些可能导致网络系统遭受损害、非授权访问、数据泄露或破坏的各种潜在因素。安全威胁是指为了保护网络免受威胁而采取的一系列措施，包括物理安全、访问控制、数据加密等。安全策略网络安全的基本概念包括病毒、蠕虫、特洛伊木马等，防护措施包括安装防病毒软件、定期更新防病毒数据库、不随意下载和打开未知链接等。恶意软件通过伪装成合法网站或电子邮件诱骗用户点击链接或下载附件，防护措施包括不轻信来自不明来源的邮件和链接、谨慎处理邮件附件等。网络钓鱼通过大量请求拥塞网络资源，导致合法用户无法访问，防护措施包括部署防火墙、限制访问频率等。拒绝服务攻击常见网络