《计算机网络图库》课件

《计算机网络图库》PPT课件本课件旨在为计算机网络课程提供丰富的图片资源，以帮助学生更好地理解和学习网络技术。涵盖网络模型、协议、设备、应用等多个方面，让学生对网络世界有更直观的认识。课程介绍深入浅出本课程深入浅出地介绍计算机网络的基本概念和原理，帮助学生理解网络技术的核心内容。安全技术课程涵盖网络安全技术，如防火墙、VPN和加密技术，帮助学生掌握网络安全知识。前沿趋势课程介绍云计算、物联网等网络技术的前沿趋势，帮助学生了解未来网络技术发展方向。案例实践课程结合案例讲解，帮助学生将理论知识应用于实际问题，提升实践能力。什么是计算机网络计算机网络是由多个独立的计算机系统通过通信线路连接而成的系统。它允许连接的计算机相互交换数据和资源，例如文件、程序、打印机等。计算机网络可以是简单的，例如两个个人电脑通过网络连接，也可以是复杂的，例如大型企业或机构的内部网络，以及覆盖全球的互联网。计算机网络技术的诞生和发展改变了人们的生活方式，它为信息交流、资源共享和远程协作提供了便捷的途径。从个人电脑到智能手机，从电子商务到社交媒体，计算机网络无处不在，并不断为我们带来更多的可能性。网络的发展历程1电报时代19世纪中期，电报技术出现，信息可以快速传递。2电话时代20世纪初，电话技术发展，语音通信变得更加便捷。3互联网时代20世纪末，互联网兴起，信息传播速度加快，信息量大幅增加。4移动互联网时代21世纪初，移动互联网技术出现，网络连接更加便捷，信息获取更加方便。网络技术不断发展，从早期的电报、电话到现在的互联网和移动互联网，为人们的生活和工作带来了翻天覆地的变化。网络标准化组织国际标准化组织（ISO）ISO发布一系列网络标准，包括OSI参考模型，网络安全，数据编码等，促进全球网络互联互通。国际电信联盟（ITU）ITU负责制定网络通信标准，包括电话，移动通信，卫星通信等，促进全球通信网络发展。互联网工程任务组（IETF）IETF负责制定互联网协议标准，包括TCP/IP协议族，域名系统等，推动互联网技术发展。美国国家标准与技术研究院（NIST）NIST负责制定网络安全标准，包括密码算法，信息安全管理等，保障网络信息安全。OSI参考模型OSI参考模型是一个七层模型，用于描述计算机网络的体系结构。它将网络功能划分为七个不同的层，每个层都有自己的功能和协议。这七层分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。OSI参考模型是一个理论模型，它并没有在实际应用中被完全实现。但是，它为理解网络架构提供了一个非常重要的框架，并为许多网络协议的开发奠定了基础。TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是互联网协议族的基础，它将网络通信协议分为四个层次：应用层、传输层、网络层和网络接口层。TCP/IP模型更注重实际应用，简化了OSI模型的七层结构，更容易理解和实现。应用层：提供用户可直接使用的网络服务，例如HTTP、FTP、DNS等。传输层：负责数据传输，确保可靠性和数据流控制，例如TCP和UDP协议。网络层：负责数据路由和寻址，将数据包从源主机发送到目标主机，例如IP协议。网络接口层：负责网络硬件的物理连接，例如网卡和驱动程序。网络拓扑结构星型拓扑所有设备连接到中心节点，例如交换机，提高了集中管理和故障排除效率。总线型拓扑设备连接到公共总线，成本低，但易受干扰，数据传输速度较慢。环形拓扑数据在环形网络中传输，提供容错能力，但拓扑结构复杂。树型拓扑层次结构，适用于大型网络，但配置和管理相对复杂。局域网和广域网局域网(LAN)局域网通常覆盖较小的区域，例如办公室、学校或家庭。广域网(WAN)广域网连接地理位置分散的网络，例如城市、国家或洲。交换机和路由器1交换机交换机是连接不同网络设备的硬件设备，在网络层中工作，负责数据包的转发。2路由器路由器是连接不同网络的硬件设备，在网络层中工作，负责数据包的路由。3数据包转发交换机通过MAC地址来转发数据包，而路由器则通过IP地址来转发数据包。4网络连接交换机通常用于连接局域网中的设备，而路由器则用于连接不同的网络。IP地址与子网划分IP地址是互联网中每台设备的唯一标识符，用于区分不同的设备。子网划分将一个大的IP地址范围划分为更小的子网，以提高网络效率并简化管理。32位IP地址由32位二进制数字组成。4类IP地址分为A、B、C、D、E五类。255范围每个IP地址段的数值范围从0到255。128子网掩码子网掩码用于区分网络地址和主机地址。域名系统DNS域名解析服务DNS将域名转换为IP地址，以便计算机能够互相识别和连接。用户输入域名，DNS服务器查找该域名对应的IP地址，然后将IP地址返回给用户。层次结构DNS系统采用层次结构，将域名空间分成多个区域，每个区域由一个或多个DNS服务器管理。根域名服务器位于最顶层，其他域名服务器都向它汇报。网络常见协议TCP/IP协议栈TCP/IP协议栈是互联网的核心协议，定义了网络设备之间通信的规则。它包含多个层次，每个层次都负责特定的功能，例如数据传输、路由、地址解析等。HTTP协议HTTP协议用于在万维网（WWW）上进行数据传输，定义了浏览器与服务器之间通信的规则。它支持多种请求方法，例如GET、POST、PUT等，用于获取网页、发送数据等操作。DNS协议DNS协议用于将域名解析为IP地址，使人们能够使用易于记忆的域名访问网站。它使用层次化的结构，将域名映射到对应的IP地址，方便网络设备进行地址解析。FTP协议FTP协议用于在网络中传输文件，支持多种传输模式，例如主动模式和被动模式。它允许用户在远程服务器上存储、检索和管理文件，方便数据共享和协作。网络服务与应用电子邮件服务电子邮件是常用的网络服务，使用SMTP、POP3和IMAP协议进行通信。网页浏览使用HTTP协议，网页浏览器通过URL访问网站，并展示网页内容。文件传输FTP和SFTP协议用于上传和下载文件，可以实现数据传输。网络存储云存储服务提供远程数据存储，使用户可以随时访问和管理数据。网络安全概述网络安全是指保护计算机网络、系统、数据和用户免受未经授权的访问、使用、披露、破坏或修改，以及对网络服务的破坏或中断。网络安全涉及多个方面，包括硬件、软件、网络设备、数据、用户和管理策略等。网络安全对于个人、企业和社会至关重要，因为它可以保护隐私、机密信息、财产和安全。网络安全威胁11.恶意软件病毒、蠕虫、木马等恶意软件会窃取信息、破坏系统。22.网络攻击拒绝服务攻击、SQL注入等攻击会使网络瘫痪或数据泄露。33.网络钓鱼通过伪造电子邮件或网站，诱骗用户泄露个人信息。44.数据泄露黑客攻击、内部人员泄露等导致敏感数据泄露，造成重大损失。网络安全技术防火墙防火墙是网络安全中最常用的技术之一，它通过检查进出网络的数据包来阻止恶意攻击。加密技术加密技术可以将数据转换为不可读的格式，从而保护数据在传输或存储过程中的安全。反病毒软件反病毒软件可以检测和删除计算机上的恶意软件，保护系统免受病毒、木马和间谍软件的攻击。安全审计安全审计是指对系统和网络进行定期检查，以发现潜在的安全漏洞并采取相应的措施。防火墙和VPN防火墙防火墙是一种网络安全设备，用于阻止未经授权的网络访问。它通过检查进出网络的数据包，并根据预定义规则进行过滤。防火墙可以阻止恶意软件，病毒和其他网络攻击。VPNVPN是一种技术，它可以创建一个安全的连接，用于在公共网络上进行私密通信。VPN可以加密网络流量，并隐藏用户的真实IP地址，保护用户的隐私和安全。网络攻击与防御网络攻击类型常见攻击类型包括：拒绝服务攻击、数据窃取、恶意软件传播、网络钓鱼、勒索软件攻击。防御措施部署防火墙、入侵检测系统、安全软件，进行网络安全审计，制定安全策略，加强用户安全意识。最新攻击趋势APT攻击、零日漏洞攻击、物联网安全威胁、云计算安全挑战。防御技术人工智能、机器学习、区块链技术、安全信息和事件管理(SIEM)系统等技术应用于网络安全领域。无线网络技术无线网络技术利用无线电波进行数据传输，无需布线，方便灵活。广泛应用于家庭、企业、公共场所等。常见的无线网络技术包括Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网络等，它们各有特点，在不同场景下发挥作用。5G网络技术5G是第五代移动通信技术。它以高速率、低延迟、高连接密度为主要特点。5G网络技术能够提供更加流畅的视频通话和游戏体验，还能推动无人驾驶汽车、智慧城市等新兴产业的发展。5G网络技术采用新的频谱、新的编码技术和新的架构，提供比4G更快的速度、更低的延迟和更大的容量。5G网络技术将为人们的生活和工作带来巨大变化。云计算与物联网11.云计算云计算提供按需访问计算资源，如服务器、存储和网络，无需本地基础设施。22.物联网物联网连接物理设备和传感器，收集数据并进行实时分析。33.融合发展云计算为物联网提供强大的计算和存储能力，物联网提供丰富的数据源。44.智慧城市云计算和物联网结合，推动智慧城市建设，如智能交通、环境监测和智慧医疗。网络视频技术流媒体技术视频流媒体技术使视频内容的实时传输成为可能，为用户提供流畅的观看体验。视频会议视频会议系统使远距离人员能够实时交流，提高工作效率和协作能力。点播服务点播服务允许用户随时随地观看自己喜欢的视频内容，提供更多选择和便利。视频编辑视频编辑软件提供了丰富的功能，使用户能够创建、编辑和分享高质量的视频内容。虚拟化技术资源优化虚拟化技术可以将多个虚拟机运行在同一台物理服务器上，提高硬件资源利用率，降低硬件成本。灵活部署虚拟机可以轻松地创建、复制和迁移，简化了应用程序部署和管理，提高了系统灵活性。灾难恢复虚拟机可以快速备份和恢复，提高了系统容错能力，降低了数据丢失风险。安全隔离每个虚拟机都是独立的，相互之间隔离，提高了系统安全性，防止恶意软件传播。软件定义网络灵活性和可编程性软件定义网络(SDN)使用软件来控制网络设备和流量，而不是传统的硬件方法，提供高度的灵活性和可编程性。集中控制和自动化SDN将网络控制平面与数据平面分离，使网络管理人员能够集中控制和自动化网络配置，简化网络管理并提高效率。开放性和标准化SDN采用开放标准，允许不同的供应商和软件应用程序协同工作，促进网络生态系统的多样化和创新。网络边缘计算靠近用户边缘计算将计算资源部署在网络边缘，更靠近数据源和用户，减少数据传输延迟和网络拥塞。低延迟边缘计算能够实时处理数据，提供快速响应和低延迟服务，满足对实时性的需求，如自动驾驶、工业自动化等。数据本地化边缘计算将数据处理和存储靠近用户，减少数据传输成本，提高数据隐私和安全性。应用场景丰富边缘计算适用于各种场景，例如智能制造、智慧城市、无人驾驶、AR/VR等，为各行业带来新的发展机遇。网络监控与管理实时监控网络监控系统实时收集和分析网络流量数据，提供网络性能和安全状况的动态视图。集中管理网络管理平台集中控制和管理网络设备，简化网络配置、故障排除和安全策略实施。安全审计网络安全审计记录网络活动，识别潜在安全风险并及时采取措施，确保网络安全。性能优化网络性能优化工具识别并解决网络瓶颈，提高网络速度和可靠性。网络发展趋势5G网络普及5G网络提供更快速度、更低延迟和更高带宽，推动网络应用发展。5G将支持更多连接设备和应用，例如物联网、云计算、虚拟现实等。人工智能融合人工智能将改变网络管理和安全，提高网络效率和安全性。人工智能可以用于检测网络攻击、优化网络流量和个性化网络服务。边缘计算兴起边缘计算将数据处理和计算资源移至网络边缘，减少延迟和提高效率。边缘计算支持更快的响应时间和更低成本的部署，促进新兴应用的开发。网络行业应用案例1电子商务网络为电子商务平台提供基础，支持商品交易、支付结算和物流配送。2社交媒体社交网络建立在互联网之上，用户通过网络进行交流、分享信息和建立联系。3在线教育网络提供了在线学习平台，使学生能够访问课程、与教师互动和获得学习资源。4智慧城市网络连