计算机络基础

汇报人：xxx20xx-03-18计算机络基础目录计算机网络概述网络通信基础网络体系结构与协议局域网技术广域网技术网络应用与服务01计算机网络概述定义计算机网络是连接分散的计算机设备及通信设备，以实现信息传递和资源共享的系统。功能实现资源共享，包括硬件、软件和数据资源；提高系统的可靠性，通过备份和分布式处理增强系统的容错能力；实现数据通信和集中管理，提供高效的信息传输和管理手段。计算机网络定义与功能以单个计算机为中心的远程联机系统，构成面向终端的计算机网络。面向终端的计算机网络多个自主功能的主计算机通过通信线路互相连接起来，形成资源共享的计算机网络。计算机-计算机网络网络体系结构与网络协议的标准化，使得不同厂商生产的计算机能互相通信，促进了网络技术的飞速发展。开放式标准化网络因特网的出现以及高速网络技术如ATM、光纤等的发展，使得计算机网络的应用更加广泛和深入。因特网与高速网络技术计算机网络发展历程按照覆盖地理范围，计算机网络可分为局域网、城域网、广域网和互联网；按照传输介质，可分为有线网络和无线网络。分类常见的计算机网络拓扑结构包括星型、环型、总线型、树型和网状型等。拓扑结构计算机网络分类与拓扑结构国际标准化zu织（ISO）负责制定和推广国际标准，包括计算机网络领域的OSI七层参考模型等。负责制定和推广电气和电子工程领域的标准，包括计算机网络领域的802系列标准等。负责制定和推广互联网相关标准，包括TCP/IP协议族等。还有诸如美国国家标准协会（ANSI）、欧洲电信标准化协会（ETSI）等也在计算机网络标准化方面发挥着重要作用。电气和电子工程师协会（IEEE）互联网工程任务组（IETF）其他zu织计算机网络标准化组织02网络通信基础数据通信指在两个或多个设备之间传输数据的过程，包括数据传输、信号处理、通信协议和网络连接等元素。带宽指在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”，单位是bps（比特每秒）。信号数据在传输过程中的表现形式，可以是模拟信号或数字信号。吞吐量单位时间内成功地传输数据的数量，以每秒比特数(bps)或每秒帧数表示。数据通信基本概念传输介质与通信设备传输介质网络数据传输的物理通道，包括双绞线、同轴电缆、光纤等有线介质和无线电波、微波、红外线等无线介质。通信设备用于实现网络通信的设备，如路由器、交换机、集线器、网卡等。网络接口卡（NIC）计算机与网络之间的接口设备，负责将计算机的数据转换为网络可以传输的格式。将原始数据转换为适合传输的信号形式，包括模拟数据编码和数字数据编码。数据编码将数字信号转换为模拟信号进行传输，或将低频信号调制为高频信号进行传输，包括幅度调制、频率调制和相位调制等。调制技术发送方将数据编码为特定格式进行传输，接收方则对接收到的数据进行解码以还原原始数据。编码与解码数据编码与调制技术多路复用技术频分多路复用（FDM）将传输介质的可用带宽划分为多个频段，每个频段分配给一个信号源使用。时分多路复用（TDM）将时间划分为多个时段，每个时段分配给一个信号源使用，各信号源轮流使用时段进行数据传输。波分多路复用（WDM）在光纤通信中，利用不同波长的光波在同一根光纤中同时传输多个信号的技术。码分多路复用（CDM）每个信号源使用不同的编码方式进行数据传输，各信号源可以在同一频段内同时进行数据传输而不会相互干扰。奇偶校验通过添加额外的二进制位（校验位）使得整个数据（包括校验位）中1的个数为偶数（偶校验）或奇数（奇校验），从而检测数据传输过程中是否发生错误。自动重传请求（ARQ）当接收方检测到数据错误时，会向发送方发送一个重传请求，要求发送方重新发送数据。前向纠错（FEC）在发送数据时，发送方会附加一些冗余信息，当接收方检测到数据错误时，可以利用这些冗余信息进行纠错，而不需要请求发送方重新发送数据。循环冗余校验（CRC）发送方在数据后附加CRC码，接收方通过计算接收到的数据的CRC码并与附加的CRC码进行比较，以检测数据传输过程中是否发生错误。差错控制方法03网络体系结构与协议物理层负责传输比特流，提供机械、电气、功能和规程的特性。数据链路层在物理层提供比特流服务的基础上，建立数据链路，提供帧同步、差错控制等功能。网络层负责数据包从源到宿的传递和网际互连，处理网络拥塞控制、网络路由等问题。OSI参考模型及各层功能传输层会话层表示层应用层OSI参考模型及各层功能提供端到端的可靠传输服务，建立、管理和终止连接。负责数据的表示、加密和压缩等数据转换工作。负责建立、管理、终止会话，以及会话过程中的数据交换。提供网络应用服务，如电子邮件、文件传输、网络浏览等。TCP/IP协议族是一组网络协议的集合，包括TCP、UDP、IP等协议。UDP协议提供不可靠的、无连接的传输服务，适用于对实时性要求较高但允许少量丢包的应用场景。TCP协议提供可靠的、面向连接的传输服务，适用于要求数据准确传输的应用场景。IP协议负责网络层的数据传输和路由选择，是实现网络互连的关键协议。TCP/IP协议族及特点用于Web浏览器和Web服务器之间的通信，支持文本、图像、音频、视频等多种类型的数据传输。HTTP协议FTP协议DNS协议SMTP/POP3协议用于文件传输，支持文件上传、下载、删除等操作。用于域名解析，将域名转换为对应的IP地址。用于电子邮件的发送和接收。常见网络协议介绍路由器交换机防火墙服务器网络设备及其作用01020304连接不同网络，实现网络互连和数据包转发。连接同一网络内的设备，实现数据帧的转发和过滤。保护网络安全，过滤非法访问和数据包。提供各种网络服务，如Web服务、FTP服务、DNS服务等。04局域网技术安装便捷、成本节约、扩展方便，适用于短距离通信，通常覆盖方圆几千米之内。包括星型、环型、总线型和树型等，不同拓扑结构具有不同的优缺点，适用于不同的应用场景。局域网特点及拓扑结构拓扑结构局域网特点以太网技术原理基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）机制，实现网络中的多设备共享通信信道。以太网应用广泛应用于局域网建设，支持多种传输介质和速率，可实现高速、稳定的数据传输。以太网技术原理及应用基于令牌传递机制，控制网络中的数据传输顺序和访问权限，避免冲突和碰撞。令牌环网技术原理适用于需要实时控制和数据传输的工业控制网络，具有较高的可靠性和稳定性。令牌环网应用令牌环网技术原理及应用无线局域网技术原理及应用无线局域网技术原理基于无线通信技术，实现移动设备之间的无线通信和资源共享。无线局域网应用广泛应用于办公室、家庭、公共场所等场景的无线接入，支持多种无线协议和设备，具有灵活性和便捷性。05广域网技术覆盖地理范围广，可以连接不同城市、地区甚至国家的计算机和网络；通信线路大多由电信部门提供，包括租用线、DDN、ISDN、PSTN等。广域网（WAN）特点包括点对点连接、电路交换连接、分组交换连接、虚电路连接等。连接方式广域网特点及连接方式TCP（传输控制协议）原理TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。在发送数据前，通信双方必须在彼此间建立一条连接，之后才能开始数据的传输。TCP提供超时重发、丢弃重复数据、检验数据、流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。UDP（用户数据报协议）原理UDP是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP不保证数据包的到达、不保证数据包的到达顺序，也不对数据包进行重发。它只负责将应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。传输控制协议TCP和UDP原理路由选择算法和路由协议包括静态路由选择算法（如最短路径算法Dijkstra、Bellman-Ford算法等）和动态路由选择算法（如RIP、OSPF等）。路由选择算法包括内部网关协议（IGP，如RIP、OSPF）和外部网关协议（EGP，如BGP）。这些协议规定了路由器之间如何交换路由信息、如何根据这些信息计算出到达目标网络的最佳路径等。路由协议VS包括访问控制策略（如基于角色的访问控制RBAC）、加密策略（如对称加密、非对称加密等）、防火墙策略等。这些策略用于保护网络资源不受未经授权的访问和攻击。管理方法包括安全管理、风险管理、事件响应等。安全管理包括制定安全zheng策、进行安全教育和培训等；风险管理包括识别潜在的安全威胁、评估风险等级、制定相应的风险应对措施等；事件响应包括在安全事件发生时及时响应、处理并恢复系统的正常运行。网络安全策略网络安全策略和管理方法06网络应用与服务包括拨号接入、宽带接入、光纤接入、无线接入等多种方式，这些方式提供了不同速度和稳定性的网络连接。提供互联网接入服务的公司或机构，如中国电信、中国联通、中国移动等，它们负责建设和维护网络基础设施，向用户提供接入服务。互联网接入方式服务提供商互联网接入方式和服务提供商电子邮件系统原理基于客户端-服务器模式，通过SMTP、POP3等协议实现邮件的发送、接收和管理。电子邮件应用用户可以通过电子邮件客户端或Web邮箱收发电子邮件，实现信息交流和文件传输等功能。电子邮件系统原理及应用FTP协议原理FTP（FileTransferProtocol）是文件传输协议的简称，它基于客户端-服务器模式，提供了文件的上传、下载、删除等功能。0102TFTP协议原理TFTP（TrivialFileTransferProtocol）是简单文件传输协议的简称，它相比FTP更为简单，但功能相对较弱，主要用于小文件的传输。文件传输协议FTP和TFTP原理Telnet原理Telnet是一种远程登录协议，它允许用户通过网络连接到远程服务器，并在服务器上执行命令。SSH原理SSH（SecureShell）是一种安全的远程登