计算机网络系统组成

计算机网络系统组成

计算机网络的基本概念与分类01通过通信线路连接的计算机系统集合实现资源共享和信息传递计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物数据传输：实现计算机之间的数据交换资源共享：提供远程访问和使用共享资源的能力分布式处理：支持分布式计算和并行处理计算机网络的基本功能按照地理范围划分：局域网、城域网、广域网按照拓扑结构划分：星型、总线型、环型、树型等按照传输介质划分：有线网络、无线网络、光纤网络等计算机网络的分类💡📖⌛️计算机网络定义与功能地理范围：一个建筑物或一个组织内部拓扑结构：星型、总线型、环型等速度：100Mbps至1Gbps局域网（LAN）地理范围：一个城市或一个地区内部拓扑结构：环型、树型等速度：100Mbps至10Gbps城域网（MAN）地理范围：一个国家或一个大陆内部拓扑结构：星型、总线型等速度：10Mbps至100Gbps广域网（WAN）计算机网络分类与拓扑结构美国ARPA计划：实现计算机之间的通信典型的计算机网络：ARPANET20世纪60年代：第一代计算机网络局域网技术：以太网、令牌环网等计算机网络协议：TCP/IP协议20世纪70年代：第二代计算机网络高速网络技术：快速以太网、千兆以太网等无线网络技术：Wi-Fi、蓝牙等20世纪80年代至90年代：第三代计算机网络21世纪初至今：第四代计算机网络物联网技术：IPv6、SDN等云计算技术：大数据、人工智能等计算机网络的发展历程计算机网络的硬件组成02网络设备交换机：实现局域网内数据包的转发路由器：实现不同网络之间的通信防火墙：保护网络免受外部攻击无线接入点：提供无线网络接入互联介质有线介质：双绞线、同轴电缆、光纤等无线介质：无线电波、红外线等网络设备与互联介质网络接入技术与设备有线接入技术PSTN接入：通过电话线接入互联网数字用户线接入（DSL）：通过电话线接入互联网光纤接入：通过光纤接入互联网无线接入技术Wi-Fi接入：通过无线局域网接入互联网蓝牙接入：通过蓝牙技术接入互联网移动通信接入：通过手机网络接入互联网网络核心设备核心交换机：实现数据中心内部网络互联路由器：实现数据中心与外部网络的通信数据中心机房设施：供电、空调、消防等服务器：运行网络应用和服务存储设备：存储数据和备份网络核心设备与数据中心计算机网络的软件组成03网络操作系统与协议网络操作系统WindowsServer：微软推出的网络操作系统Linux：开源的网络操作系统Unix：广泛应用于服务器领域的操作系统网络协议TCP/IP协议：互联网的基础协议IPX/SPX协议：NovellNetWare网络协议AppleTalk协议：苹果公司推出的网络协议网络管理与安全软件网络管理软件网管软件：实现对网络设备的监控和管理拓扑发现软件：自动发现网络设备并建立网络拓扑图网络安全软件防病毒软件：保护计算机免受病毒攻击防火墙软件：保护网络免受外部攻击入侵检测软件：实时监控网络流量，防止非法入侵网络应用邮件服务：实现电子邮件的发送和接收域名系统（DNS）：实现域名解析文件传输协议（FTP）：实现文件的上传和下载网络服务Web服务：提供网页浏览功能数据库服务：提供数据存储和查询功能邮件服务：提供电子邮件收发功能网络应用与服务计算机网络的传输协议04OSI七层模型物理层：传输比特流数据链路层：实现数据帧的传输网络层：实现数据包的转发传输层：实现端到端的通信会话层：建立会话表示层：处理数据压缩和加密应用层：提供网络应用和服务TCP/IP协议TCP协议：实现可靠的数据传输IP协议：实现数据包的转发OSI七层模型与TCP/IP协议IP寻址与路由协议IP寻址IP地址：唯一标识一个网络设备子网掩码：划分网络地址和主机地址公网IP地址：全球唯一的IP地址私网IP地址：局域网内部的IP地址路由协议路由器：实现不同网络之间的通信静态路由：手动配置路由信息动态路由：通过协议自动学习和更新路由信息传输层协议TCP协议：实现可靠的数据传输UDP协议：实现不可靠的数据传输应用层协议HTTP协议：实现Web服务的访问FTP协议：实现文件的上传和下载SMTP协议：实现电子邮件的发送和接收传输层与应用层协议计算机网络的性能评估与优化05网络性能评估指标与方法网络性能评估指标延迟：数据包从发送端到接收端所需的时间吞吐量：单位时间内传输的数据量丢包率：数据包丢失的比率接入速率：用户接入网络的速率网络性能评估方法压力测试：模拟大量用户访问网络，测试网络性能性能监控：实时监控网络流量和性能指标网络优化策略网络拓扑优化：调整网络设备的布局和连接方式网络带宽优化：合理分配网络资源，提高网络带宽利用率服务质量（QoS）优化：保证关键应用的优先传输网络优化技术负载均衡技术：分散网络流量，提高网络性能缓存技术：缓存热门数据，减少数据传输量压缩技术：减少数据传输量，提高网络带宽利用率网络优化策略与技术网络性能监测监控网络流量：实时监控网