计算机网络基础教程第五章

计算机网络基础教程第五章目录第五章概述局域网技术广域网技术网络层协议与IP地址传输层协议与端口号应用层协议与服务网络安全与管理策略01第五章概述掌握计算机网络的基本概念和组成要素，理解计算机网络的发展历程和趋势。01学习目标和要求深入了解网络协议和体系结构，包括OSI七层模型和TCP/IP四层模型。02熟悉常见的网络设备和技术，如路由器、交换机、无线网络等。03掌握基本的网络应用和服务，如DNS、DHCP、FTP等。04具备基本的网络安全意识和技能，了解常见的网络攻击和防御手段。055.1计算机网络概述5.1.1计算机网络的定义和发展历程5.1.2计算机网络的组成和分类章节结构和内容安排5.2网络协议和体系结构5.2.1网络协议的定义和作用5.2.2OSI七层模型和TCP/IP四层模型章节结构和内容安排5.2.3各层协议的功能和特点5.3网络设备和技术5.3.1路由器和交换机的原理和作用章节结构和内容安排5.3.2无线网络的原理和技术5.3.3网络设备的配置和管理5.4网络应用和服务章节结构和内容安排5.4.1DNS的原理和配置5.4.2DHCP的原理和配置5.4.3FTP的原理和使用章节结构和内容安排5.5网络安全5.5.1网络安全的定义和重要性5.5.2常见的网络攻击和防御手段5.5.3网络安全的策略和措施01020304章节结构和内容安排02局域网技术

局域网概述定义局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在小范围内实现计算机之间通信的网络，通常覆盖一个建筑物或校园等小区域。特点高数据传输速率、低误码率、短距离通信。组成局域网由网络硬件（如网卡、集线器、交换机等）和网络软件（如协议、操作系统等）组成。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。定义以太网具有简单、低成本、易扩展等优点，在局域网领域占据主导地位。特点以太网可分为标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1Gbps）等。分类以太网技术特点无线局域网具有灵活性、便携性、易于扩展等优点，适用于移动办公、会议等场景。定义无线局域网（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。标准无线局域网主要遵循IEEE802.11系列标准，如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等。无线局域网技术03广域网技术广域网概述企业分支机构互联、远程办公、在线教育等。广域网的应用覆盖广阔地理区域的计算机网络，通常连接多个局域网（LAN）。广域网（WideAreaNetwork，WAN）…跨越广阔地域，连接多个独立网络，提供长距离通信。广域网的特点路由器和路由协议路由器（Router）定义用于连接不同网络的设备，根据路由表转发数据包。路由器的工作原理接收数据包，查找路由表，转发数据包到目标网络。路由协议（RoutingProtoco…用于路由器之间交换路由信息的协议。常见路由协议RIP（RoutingInformationProtocol）、OSPF（OpenShortestPathFirst）、BGP（BorderGatewayProtocol）等。远程访问技术远程访问（RemoteAccess）定义允许用户通过广域网远程访问内部网络资源的技术。远程访问的实现方式VPN（VirtualPrivateNetwork）、远程桌面、SSH（SecureShell）等。VPN技术原理通过加密技术在公共网络上建立专用网络，提供安全的远程访问。远程桌面技术原理允许用户通过网络远程控制另一台计算机，实现远程办公、技术支持等应用。04网络层协议与IP地址网络层的功能网络层是OSI七层模型中的第三层，负责在网络中传输数据，实现主机到主机的通信。网络层的主要功能包括路由选择、拥塞控制和网络互连等。网络层协议网络层协议是网络层中用于实现数据传输的规则和约定，常见的网络层协议有IP协议、ICMP协议、IGMP协议等。网络层概述IP协议及IP地址IP协议IP协议是网络层中最核心的协议之一，负责在网络上传输IP数据报。IP协议具有无连接、不可靠的特点，不保证数据报的可靠传输，但提供尽力而为的服务。IP地址IP地址是用于标识网络中主机身份的一种逻辑地址，由32位二进制数表示。IP地址分为IPv4和IPv6两种版本，其中IPv4地址由4个字节组成，以点分十进制形式表示；IPv6地址由16个字节组成，以冒号十六进制形式表示。子网划分是将一个大的网络划分为多个小的网络，每个小的网络称为一个子网。子网划分可以提高网络的灵活性和可管理性，减少广播风暴的影响。子网划分子网掩码是用于区分IP地址中网络部分和主机部分的一种掩码。子网掩码由一串连续的1和0组成，其中1表示网络部分，0表示主机部分。通过子网掩码可以将IP地址划分为网络地址和主机地址两部分。子网掩码子网划分与子网掩码05传输层协议与端口号提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传输和流量控制。传输层的功能传输层的协议端口号的概念主要包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。用于标识应用程序或服务在传输层的逻辑地址，实现数据的准确传输。030201传输层概述面向连接、可靠传输、基于字节流、支持拥塞控制等。TCP协议的特点建立连接时，客户端和服务器通过三次握手过程确认双方的状态和参数。TCP的三次握手常见端口号包括HTTP（80）、HTTPS（443）、SSH（22）等，用于标识不同的服务或应用程序。TCP的端口号TCP协议及端口号123无连接、不可靠传输、基于数据报、简单高效等。UDP协议的特点适用于实时性要求较高、可以容忍少量数据丢失的应用，如音视频通话、实时游戏等。UDP的适用场景常见端口号包括DNS（53）、DHCP（67/68）、SNMP（161/162）等，用于标识不同的服务或应用程序。UDP的端口号UDP协议及端口号06应用层协议与服务03端口号用于标识应用层进程，实现进程间的通信。01应用层功能提供网络应用程序间的通信服务，包括数据格式转换、加密解密、压缩解压缩等。02应用层协议HTTP、FTP、SMTP、DNS等，它们定义了应用程序间通信的规则和格式。应用层概述DNS服务：域名系统（DNS）是互联网的一项服务，它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。DNS服务及域名解析过程123域名解析过程用户在浏览器中输入网址，操作系统将网址发送给本地DNS服务器。本地DNS服务器查询自身缓存，若缓存中有相应记录则直接返回IP地址；否则向根域名服务器发送查询请求。DNS服务及域名解析过程顶级域名服务器返回权威域名服务器的地址，本地DNS服务器再向权威域名服务器发送查询请求。权威域名服务器返回相应IP地址，本地DNS服务器将IP地址返回给用户，同时将解析结果缓存起来以便后续使用。根域名服务器返回顶级域名服务器的地址，本地DNS服务器再向顶级域名服务器发送查询请求。DNS服务及域名解析过程DHCP服务：动态主机配置协议（DHCP）是一种网络协议，用于给网络上的计算机动态分配IP地址和其他网络配置参数。DHCP服务及动态主机配置过程动态主机配置过程DHCP客户端广播发送发现报文，寻找网络中的DHCP服务器。DHCP服务器收到发现报文后，向DHCP客户端发送提供报文，包含可分配的IP地址和其他配置信息。DHCP服务及动态主机配置过程DHCP客户端从收到的提供报文中选择一个DHCP服务器，并向其发送请求报文，请求分配IP地址和其他配置信息。DHCP客户端收到确认报文后，根据报文中的配置信息配置网络接口。在租约有效期内，DHCP客户端可以使用分配的IP地址和其他配置信息。DHCP服务器收到请求报文后，向DHCP客户端发送确认报文，确认分配IP地址和其他配置信息。同时，DHCP服务器将分配的IP地址和其他配置信息记录在租约数据库中。DHCP服务及动态主机配置过程07网络安全与管理策略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及其中的数据不受未经授权的访问、攻击、破坏或篡改的能力。网络安全的定义随着互联网的普及和信息技术的发展，网络安全问题日益突出，已经成为影响国家安全、社会稳定和经济发展的重要因素。网络安全的重要性网络攻击、病毒传播、黑客入侵、数据泄露等都是常见的网络安全威胁。网络安全的威胁网络安全概述防火墙的定义01防火墙是位于内部网络和外部网络之间的安全防护系统，它根据预先设定的安全策略，对进出内部网络的数据包进行检查和控制，从而保护内部网络免受非法访问和攻击。防火墙的工作原理02防火墙通过包过滤、代理服务、状态检测等技术手段，对进出网络的数据包进行深度检测和过滤，确保只有符合安全策略的数据包才能通过。防火墙的应用场景03企业网络边界防护、数据中心安全防护、云计算安全防护等场景都需要部署防火墙来保障网络安全。防火墙技术及应用场景网络管理策略的定义