《网络技术及应用》课件

《网络技术及应用》本课件介绍网络技术的基础知识，包括网络架构、协议、安全以及网络应用等。旨在帮助您理解网络的运作原理，并掌握相关应用技术。课程介绍1课程目标学习网络基础知识，掌握网络技术应用，培养网络技术人才。2课程内容涵盖网络基础、网络协议、网络设备、网络安全等内容。3教学方式课堂讲授、案例分析、实验操作、课后作业等多种方式。4考核方式平时成绩、期末考试相结合，全面评估学习效果。网络概述网络是连接多个设备的系统。这些设备可以通过电缆、无线或其他方式进行通信。网络使用各种协议来管理数据传输并确保数据安全。网络分类有线网络使用物理介质，例如电缆或光纤，连接网络设备。无线网络使用无线电波传输数据，无需物理连接。广域网(WAN)连接地理位置分散的网络，跨越城市、国家甚至洲。局域网(LAN)连接同一地点的设备，例如办公室或家庭。OSI参考模型1应用层网络应用，如电子邮件、网页浏览2表示层数据格式转换，如文字、图片3会话层建立、管理和终止会话4传输层提供端到端的可靠数据传输5网络层负责网络寻址和路由6数据链路层负责数据帧的传输和错误检测7物理层定义物理连接和信号传输OSI模型将网络协议分层，以便于理解和开发。每一层都负责特定的功能，并与相邻层进行交互。TCP/IP协议簇1概述TCP/IP协议簇是互联网的核心协议集，由多个层级协议组成，共同负责网络数据传输。2网络层IP协议负责数据包的路由和寻址，为网络层提供连接服务，确保数据包能够到达目标主机。3传输层TCP和UDP协议负责数据流的传输，TCP提供可靠的连接服务，UDP提供无连接的服务，确保数据包能够按顺序到达目的地。4应用层HTTP、FTP、DNS等协议负责提供特定网络服务，帮助应用程序之间进行通信，实现各种网络功能。数据链路层物理层数据链路层建立在物理层之上，负责将数据帧转换为信号并传输到网络上。数据帧数据链路层将数据分成帧，包含源地址、目标地址和数据等信息。MAC地址每个网络设备都有唯一的MAC地址，用于识别网络设备。网络适配器数据链路层通过网络适配器实现网络连接，进行数据帧的传输。网络层网络层功能网络层负责数据包的路由和转发，将数据包从源主机传送到目的主机。网络层协议包括IP协议、ICMP协议、ARP协议等。IP协议IP协议是网络层的核心协议，负责为每个网络设备分配唯一的IP地址。IP协议通过路由表来确定数据包的下一跳地址。传输层数据分段传输层将应用层数据分成数据段，并在每个数据段添加传输层首部。端口号传输层使用端口号识别不同的应用程序，例如HTTP使用端口号80，而FTP使用端口号21。连接管理传输层提供可靠的连接服务，例如TCP，或无连接服务，例如UDP。流量控制传输层通过流量控制机制防止接收方被过多的数据淹没。应用层应用层概述应用层是OSI模型的最高层，负责与用户交互。提供各种网络服务，例如电子邮件、网页浏览、文件传输等。典型应用层协议HTTPFTPSMTPDNSTelnet网络拓扑结构网络拓扑结构是指网络中各个节点之间的物理或逻辑连接方式。它决定了网络的性能、可靠性和扩展性。常见的网络拓扑结构包括星型、总线型、环型、树型等。每种结构都有其优缺点，适用于不同的应用场景。星型拓扑1集中式管理所有设备连接到中心设备，集中管理和控制网络流量。2易于维护故障诊断和修复相对简单，因为故障仅影响连接到该设备的设备。3高可靠性如果中心设备故障，整个网络将瘫痪，但其他设备不受影响。4成本较高需要中心设备，并且需要更多线缆连接到中心设备，导致成本较高。总线型拓扑总线拓扑所有设备连接到一条公共传输介质，如同一条总线。信号传输信号沿总线传播，所有设备共享总线带宽。环型拓扑数据传输方向数据在环形网络中沿一个方向传输，从一个节点到另一个节点，直到到达目的地。节点连接方式每个节点都与相邻的两个节点连接，形成一个闭合环路。数据传输特点数据在环中循环传输，每个节点都接收数据并检查目标地址，只有目标节点才会处理数据。树型拓扑层级结构类似树枝的层级结构，中心节点连接多个分支，每个分支又可连接多个节点。分层管理中心节点负责管理下级节点，有利于集中管理和控制网络资源。扩展性强方便扩展，新增节点只需连接到上层节点，无需影响其他节点。安全可靠中心节点故障不会影响整个网络，提高网络的可靠性。IP地址1网络地址IP地址是分配给网络设备的唯一标识符，就像家庭住址一样，它用于识别网络中的每个设备。2格式IP地址由四组数字组成，每组数字介于0到255之间，并用句点(.)分隔。例如，00。3版本IP地址主要分为IPv4和IPv6，IPv4使用32位地址，而IPv6使用128位地址，提供更大的地址空间。4重要性IP地址对于网络通信至关重要，它允许设备之间找到彼此并交换数据。IP地址划分IP地址划分是为了更好地管理网络，将整个IP地址空间划分为不同的网络，每个网络拥有自己独立的IP地址范围。1网络号标识网络2子网号标识子网3主机号标识主机IP地址划分可以有效地减少网络地址浪费，提高网络效率，方便网络管理。DHCP自动分配IP地址DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）动态主机配置协议。自动分配IP地址，简化网络管理。IP地址管理DHCP服务器负责IP地址的分配和回收，避免地址冲突，提高网络效率。减少配置复杂性DHCP服务器可以自动配置网络设备，用户无需手动设置IP地址，简化网络配置过程。DNS域名系统DNS域名系统（DomainNameSystem）将域名解析为IP地址的网络服务。DNS服务器架构DNS服务器分为根服务器、顶级域名服务器、权威服务器和缓存服务器。DNS查询过程当用户输入域名时，DNS服务器会进行递归查询。最终找到与域名对应的IP地址。网页浏览用户输入网址用户在浏览器地址栏中输入想要访问的网站地址，例如“”。DNS解析浏览器将域名解析为相应的IP地址，找到服务器的位置。建立连接浏览器与服务器建立连接，并发送HTTP请求，要求获取网页内容。服务器响应服务器收到请求后，将网页内容以HTML格式发送给浏览器。浏览器渲染浏览器接收HTML代码，将其解析为可视化的网页内容，并显示在页面上。HTTP协议超文本传输协议HTTP协议用于在客户端和服务器之间传输网页等数据。无状态协议每个请求都是独立的，服务器不保存关于先前请求的信息。请求-响应模式客户端发送请求，服务器响应请求，包含网页内容或其他数据。应用层协议HTTP位于TCP/IP协议栈的应用层，负责处理网络通信的高层细节。HTML语言网页基础HTML是一种标记语言，用于创建网页结构和内容。元素和标签HTML使用元素和标签来定义页面结构，例如标题、段落、列表、图片和链接。语义化使用HTML元素来表示内容的语义，例如使用``表示文章，使用``表示导航。属性标签可以包含属性来提供更多信息，例如`href`属性用于指定链接的目标URL。CSS样式样式控制CSS用来定义网页的样式，例如字体、颜色、布局等。网页元素CSS可以控制网页中的所有元素，例如标题、段落、图片等。语法结构CSS使用选择器来选择要控制的元素，然后使用属性和值来定义样式。JavaScript编程网页交互JavaScript可以让网页更具交互性，通过用户操作触发事件，并动态更新网页内容。动态内容JavaScript允许创建动态效果，例如动画、滑块、菜单等，增强网页体验。数据验证JavaScript可以对用户输入进行验证，确保数据的完整性和有效性，提高网页安全性。网页游戏JavaScript被广泛用于开发简单的网页游戏，例如益智游戏、休闲游戏等，为用户提供娱乐体验。Web服务器Web服务器是用于处理和响应来自客户端的HTTP请求的软件应用程序。它存储着网站文件，包括HTML、CSS、JavaScript和图像等。当用户在浏览器中输入网站地址时，浏览器会向Web服务器发送HTTP请求，Web服务器会根据请求内容返回相应的网页文件给用户浏览器。Web服务器不仅用于提供网站内容，还可以进行用户身份验证、数据库连接、动态页面生成等操作。常用的Web服务器软件包括Apache、Nginx、IIS等。Apache服务器开源免费Apache服务器是一款开源、免费的Web服务器软件，广受用户欢迎，拥有大量开发者和维护者。跨平台支持Apache可以在多种操作系统上运行，包括Unix、Linux、Windows等，方便用户选择合适的平台。安全可靠Apache拥有完善的安全机制，可以有效抵御常见的网络攻击，保障网站安全运行。模块化设计Apache采用模块化设计，用户可以根据需要安装和配置不同的模块，扩展服务器功能。Nginx服务器高性能Nginx服务器以其高效的性能而闻名，能够处理大量并发连接，提供快速响应速度。模块化设计Nginx采用模块化设计，可以根据需求灵活配置，扩展功能，满足各种应用场景。安全可靠Nginx提供丰富的安全特性，可以有效防止常见的网络攻击，确保服务器安全稳定运行。开源免费Nginx是一款开源软件，免费使用，并拥有庞大的社区支持，可以快速获取帮助和资源。IIS服务器历史悠久作为微软的web服务器，IIS历史悠久，广泛应用于Windows系统。功能丰富支持多种网站应用程序和技术，如ASP.NET、PHP等。安全可靠提供丰富的安全功能，例如身份验证、授权和访问控制。易于管理通过图形界面或命令行工具进行配置和管理，方便快捷。网络安全网络安全是保障网络系统正常运行和信息安全的关键.网络安全包含多种风险和威胁，需要采取多种手段进行防御。防火墙保护网络安全防火墙通过检查进出网络的流量，阻止未经授权的访问和恶意攻击。它充当网络和外部世界之间的屏障。防火墙可以部署在不同的位置，例如，在网络边界、服务器或个人计算机上。加密技术11.对称加密使用相同的密钥进行加密和解密，例如AES