网络基础知识课件

网络基础知识课件目录网络概述与体系结构数据通信基础局域网技术广域网技术网络设备简介网络安全与管理01网络概述与体系结构计算机网络是由多台计算机或设备通过通信线路互相连接，实现资源共享和信息传递的系统。定义计算机网络的主要功能包括数据通信、资源共享、分布式处理、提高系统可靠性等。功能计算机网络定义与功能从早期的ARPANET到现在的大规模互联网，网络经历了多个阶段的发展，包括局域网、城域网、广域网等。当前网络正朝着高速化、智能化、泛在化等方向发展，新技术如5G、物联网、云计算等不断涌现。网络发展历程及趋势趋势发展历程体系结构计算机网络体系结构是指网络各层及其协议的集合，它定义了网络的功能和实现方式。OSI模型OSI（OpenSystemsInterconnection）模型是一个七层的网络体系结构模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。体系结构与OSI模型TCP/IP协议族TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）协议族是互联网的基础，它包括了多个协议，如TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等。TCP/IP协议族的作用TCP/IP协议族实现了不同计算机之间的通信和数据传输，是构建互联网的关键技术之一。其中，TCP协议负责数据的可靠传输，IP协议负责数据的路由和寻址。TCP/IP协议族02数据通信基础

数据通信基本概念数据通信的定义指在不同计算机或设备之间传输数据的过程，涉及数据传输、信号处理、通信协议等多个方面。数据通信系统的组成包括数据源、数据宿、传输介质、通信设备等基本要素，共同完成数据的传输和处理。数据通信方式包括并行通信和串行通信两种方式，前者传输速度快但成本高，后者传输速度较慢但成本低廉。包括有线介质（如双绞线、同轴电缆、光纤等）和无线介质（如无线电波、红外线等），不同类型的介质具有不同的传输特性和应用场景。传输介质类型包括网卡、集线器、交换机、路由器等，这些设备在数据通信过程中起着连接、转发、控制等重要作用。网络设备介绍传输介质与设备数据编码与调制技术数据编码方式包括非归零编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等，不同的编码方式具有不同的抗干扰能力和传输效率。调制技术将数字信号转换为模拟信号进行传输的技术，包括幅移键控、频移键控、相移键控等，是实现远距离通信的重要手段。多路复用的概念指在同一传输介质上同时传输多个信号的技术，可以提高通信线路的利用率和降低通信成本。常见的多路复用技术包括频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用等，这些技术具有不同的工作原理和应用场景。多路复用技术03局域网技术树型拓扑拓扑结构星型、环型、总线型和树型等，各有优缺点，适用于不同场景。环型拓扑数据传输方向固定，适用于需要单向数据传输的场合，但某个节点故障可能导致整个网络中断。总线型拓扑所有节点共享同一条传输介质，成本低廉但容易受到干扰，且故障诊断和隔离较为困难。传输速度快、延迟小、可靠性高、成本低等。局域网特点星型拓扑中心节点控制通信，易于管理和维护，但中心节点故障可能导致整个网络瘫痪。结合了星型和总线型的特点，易于扩展和管理，但同样存在单点故障问题。局域网特点及拓扑结构以太网令牌环网FDDIATM常见局域网技术比较应用广泛、技术成熟、成本低廉，已成为局域网的主流技术。光纤分布式数据接口，传输速度快、可靠性高，但成本较高，主要用于高速主干网。传输速度快、实时性强，但技术复杂、成本高，已逐渐被以太网取代。异步传输模式，支持多种业务类型，但技术复杂、成本高，未能在局域网领域得到广泛应用。采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）机制进行数据传输。工作原理以太网帧由前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字段、数据字段和帧校验序列组成。其中，前导码和帧起始定界符用于同步；目的地址和源地址用于标识发送方和接收方；类型/长度字段用于标识上层协议类型或数据长度；数据字段用于传输上层数据；帧校验序列用于进行错误检测。帧结构以太网工作原理及帧结构IEEE802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等，分别支持不同的传输速率和频段。包括无线网卡、无线接入点（AP）、无线路由器等。其中，无线网卡用于实现无线终端与无线网络的连接；无线接入点用于提供无线接入服务；无线路由器则集成了无线接入点和路由器的功能，可实现无线终端之间的互联互通以及无线终端与有线网络的连接。采用WEP、WPA、WPA2等加密技术保护数据传输安全，防止未经授权的访问和数据泄露。同时，还可通过MAC地址过滤、SSID隐藏等措施提高无线局域网的安全性。无线局域网标准无线局域网组件无线局域网安全性无线局域网技术04广域网技术03与局域网（LAN）的区别广域网范围更广，传输速度相对较慢，更注重网络通信的稳定性和安全性。01广域网（WAN）概念覆盖较大地理范围的网络，通常连接不同城市、地区甚至国家。02广域网特点传输距离远，通信线路复杂，需借助公共通信网络（如互联网）进行信息传输。广域网概念及特点专线接入ISDN接入ADSL接入光纤接入常见广域网接入方式比较01020304通过租用专用线路连接到广域网，传输质量高但成本较高。利用现有电话线路进行数字传输，速度较慢但成本较低。通过普通电话线提供高速数据传输服务，适合家庭和小型企业使用。采用光纤传输技术，提供高速、大容量的数据传输服务，是未来广域网接入的主流方式。利用加密技术在公共网络上建立虚拟专用通道，实现远程访问和数据传输的安全性。VPN原理VPN应用VPN类型适用于远程办公、分支机构连接、移动办公等场景，提供安全、便捷的网络通信服务。包括远程访问VPN、内部网VPN和外联网VPN等，满足不同场景下的网络通信需求。030201虚拟专用网络（VPN）原理及应用是互联网协议第六版的缩写，用于替代现行的IPv4协议，解决网络地址资源枯竭的问题。IPv6概念具有更大的地址空间、更高的安全性和更好的移动性支持等特点。IPv6特点在物联网、智能家居、智慧城市等领域具有广泛应用前景，推动互联网技术的创新和发展。IPv6应用IPv6与IPv4在地址长度、配置方式、安全性等方面存在显著差异，需要通过过渡技术实现两者的互联互通。IPv6与IPv4的区别与过渡下一代互联网IPv605网络设备简介路由器和交换机功能比较主要负责在不同网络之间转发数据包，具备路由选择功能，可根据网络层的信息选择最佳路径。同时，路由器还具备防火墙、VPN、NAT等功能，可保护网络安全。路由器主要负责在同一网络内部转发数据帧，根据MAC地址表进行快速转发。交换机不具备路由选择功能，但可提供高速、低延迟的数据交换能力。交换机VS防火墙通过检查进出网络的数据包，根据预先设定的安全策略决定是否允许数据包通过。防火墙可有效防止外部攻击和内部信息泄露。配置方法配置防火墙时，需要制定安全策略、设置访问控制列表（ACL）、开启或关闭端口等。同时，还需定期更新防火墙规则和病毒库，以确保网络安全。防火墙原理防火墙原理及配置方法文件服务器应用服务器邮件服务器DNS服务器服务器类型和作用提供各种应用程序的运行环境，如Web服务器、数据库服务器等。应用服务器负责处理用户请求，并返回相应结果。提供电子邮件的发送、接收和管理功能，方便用户进行邮件通信。负责将域名解析为对应的IP地址，方便用户访问网络资源。提供文件存储和共享服务，方便用户访问和管理文件资源。网关连接不同协议的网络，实现协议转换和数据传输。中继器/集线器用于扩展网络传输距离，可将信号放大并重新发送到其他网络设备。网桥连接同类型网络，实现数据帧的转发和过滤。无线网卡/有线网卡实现计算机与网络之间的连接和通信。无线网卡通过无线信号连接网络，有线网卡则通过网线连接网络。其他常见网络设备06网络安全与管理包括病毒、蠕虫、特洛伊木马、勒索软件、钓鱼攻击等。定期更新系统和软件补丁，使用强密码并定期更换，不轻易打开未知来源的邮件和链接，安装可靠的杀毒软件和防火墙等。常见的网络安全威胁防范措施网络安全威胁和防范措施数字签名用于验证信息来源和完整性，防止数据在传输过程中被篡改。公钥基础设施（PKI）提供安全的密钥管理和证书颁发服务，支持加密和数字签名等安全应用。加密技术通过对敏感信息进行加密，保护数据在传输和存储过程中的安全。密码学在网络安全中应用网络管理协议如SNMP、NETCONF等，用于网络设备之间的通信和管理。网络管理工具包括网络监控系统、流量分析工具、配置管理工具等，帮助管理员有效管理