计算机网络体系结构与协议课件

计算机网络体系结构与协议课件CATALOGUE目录计算机网络概述计算机网络体系结构计算机网络协议网络安全与防护计算机网络发展趋势CHAPTER计算机网络概述01由若干个自主计算机系统通过通信设备和线路相互连接起来，在网络协议的控制下，实现数据交换和资源共享的系统。计算机网络具有独立处理能力的计算机系统。自主计算机系统包括各种传输介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等）和网络设备（如集线器、交换机、路由器等）。通信设备和线路为保证网络中计算机之间正常通信，需要遵循的一系列规则和约定。网络协议计算机网络定义第四阶段互联网时代到来。20世纪90年代，随着TCP/IP协议的广泛应用，互联网（Internet）迅速发展，成为全球性的信息共享平台。第一阶段面向终端的计算机网络。20世纪50年代初，美国地面防空系统将多个雷达和测量控制设备与一台中心计算机连接起来，实现了点到点之间的通信。第二阶段形成计算机网络的雏形。20世纪60年代，美国国防部高级研究计划局（ARPA）开发的ARPANET，实现了多个主机之间的通信。第三阶段计算机网络飞速发展。20世纪70年代末到80年代初，随着微电子技术的发展，局域网技术逐渐成熟，出现了以太网、令牌环网等局域网技术。计算机网络发展历程

计算机网络分类根据覆盖范围分类：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。根据拓扑结构分类：星型网络、总线型网络、环型网络、网状网络等。根据传输介质分类：有线网、无线网。CHAPTER计算机网络体系结构02概述01OSI（OpenSystemsInterconnection）参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于描述计算机网络协议的分层模型，它将网络协议划分为七个层次，以便更好地理解和标准化。层次结构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。特点03OSI参考模型是一个理论模型，实际应用中并非所有层次都得到充分利用，但它为网络协议的设计、实现和标准化提供了一个框架。OSI参考模型概述TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）模型是互联网协议族（TCP/IP协议族）的简化模型，它描述了网络协议的四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。层次结构链路层对应于OSI的物理层和数据链路层，网络层对应于OSI的网络层，传输层对应于OSI的传输层，应用层对应于OSI的应用层和表示层。特点TCP/IP模型是一个实际应用的模型，广泛应用于互联网和局域网，其层次结构简单明了，易于理解和实现。TCP/IP模型OSI参考模型和TCP/IP模型各有优缺点。OSI参考模型层次清晰，有助于理解和标准化网络协议，但过于复杂，实际应用中难以实现。TCP/IP模型层次结构简单，易于实现和应用，但缺乏表示层，且某些层次的功能不够清晰。在实际应用中，可以根据需要选择合适的模型。例如，在研究和标准化工作中，OSI参考模型可能更合适；而在实际网络设计和实现中，TCP/IP模型可能更为实用。两种模型比较CHAPTER计算机网络协议03VSTCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。详细描述TCP协议通过建立连接、传输数据和终止连接三个阶段，确保数据在传输过程中的完整性和可靠性。它采用流量控制和拥塞控制机制，有效避免了网络拥塞和数据丢失的问题。总结词TCP协议总结词IP（互联网协议）是用于网络层的一种通信协议，负责将数据从一个网络节点传送到另一个网络节点。详细描述IP协议通过IP地址标识网络中的每个设备，并采用路由机制将数据包从一个网络转发到另一个网络，最终到达目的地。IP协议具有无连接、不可靠的特点，不保证数据包的顺序和完整性。IP协议DNS协议总结词DNS（域名系统）是一种用于将域名转换为IP地址的服务。详细描述DNS协议通过分布式数据库系统，将易于记忆的域名转换为相应的IP地址。用户在访问网站时，通过DNS协议解析域名，获取网站的IP地址，从而实现与网站的通信。HTTP（超文本传输协议）是一种应用层协议，用于在网络中传输超文本内容。总结词HTTP协议用于从服务器请求和发送网页内容。它采用请求/响应模型，客户端向服务器发送请求，服务器返回响应。HTTP协议是无状态的，意味着服务器不会为每个请求保持状态。同时，HTTP协议是面向对象的，能够传输任意类型的数据，并支持跨平台和跨网络的应用。详细描述HTTP协议CHAPTER网络安全与防护0403状态检测防火墙结合包过滤防火墙和应用层防火墙的特点，通过跟踪网络连接状态来实现安全防护。01包过滤防火墙通过检查数据包的源地址、目的地址、端口号等信息，决定是否允许数据包通过。02应用层防火墙工作在应用层，通过识别并屏蔽恶意应用流量，保护网络免受应用层攻击。防火墙技术对称加密加密和解密使用不同的密钥，公钥用于加密，私钥用于解密，常见的非对称加密算法有RSA、ECC等。非对称加密混合加密结合对称加密和非对称加密的优点，提高加密传输的安全性。加密和解密使用相同的密钥，常见的对称加密算法有AES、DES等。数据加密技术123通过分析已知的攻击模式来检测入侵行为。基于特征的检测通过观察网络流量和系统行为的变化来检测入侵行为。基于行为的检测通过建立正常行为模型，检测与正常行为不符的行为。基于异常的检测入侵检测技术IPSec协议为IP层提供端到端的安全保障，支持数据加密和完整性校验。SSH协议用于远程登录和管理网络设备，提供数据加密和身份认证功能。SSL/TLS协议用于保护网络传输中的数据，提供数据加密和身份认证功能。网络安全协议CHAPTER计算机网络发展趋势055G网络技术是未来计算机网络的重要发展方向，具有高速、低延迟、大容量等特点，将为物联网、云计算、大数据等技术的发展提供更好的网络支持。5G网络技术是第五代移动通信技术，相比4G网络，5G网络的数据传输速度更快，延迟更低，能够支持更多设备同时连接，为物联网、云计算、大数据等技术的发展提供了更好的网络环境。5G网络技术的应用将进一步推动移动互联网的发展，为人们的生活和工作带来更多便利。总结词详细描述5G网络技术总结词物联网技术是实现万物互联的关键技术，通过物联网技术可以将各种物理设备连接到互联网中，实现设备间的信息交互和协同工作。详细描述物联网技术是指通过互联网将各种物理设备、传感器等相互连接，实现设备间的信息交互和协同工作的技术。物联网技术的应用范围非常广泛，包括智能家居、智能交通、智能工业等领域。物联网技术的发展将为人们的生活和工作带来更多便利，提高生产效率和生活质量。物联网技术云计算技术云计算技术是一种基于互联网的计算方式，通过云计算技术可以将数据和应用程序存储在云端，用户可以通过网络随时随地访问。总结词云计算技术是一种基于互联网的计算方式，通过云计算技术可以将数据和应用程序存储在云端，用户可以通过网络随时随地访问。云计算技术的应用范围非常广泛，包括云存储、云安全、云管理等。云计算技术的发展将为企业和个人提供更加高效、便捷的数据存储和管理服务。详细描述总结词大数据技术是指对海量数据进行处理和分析的技术，通过对大数据的挖掘和分析，可