《思科网络学院教程》课件

思科网络学院课程概览第一章：网络基础学习网络的基础知识，为后续课程打下坚实的基础。网络概念入门网络由多个设备组成，如计算机、服务器、打印机等。网络通过网络协议连接这些设备，实现数据传输与共享。网络可以覆盖范围广阔，从家庭局域网到全球互联网。网络拓扑结构星型拓扑所有设备都连接到一个中心设备，例如交换机。这种拓扑易于管理，但如果中心设备故障，整个网络将瘫痪。总线型拓扑所有设备都连接到一条公共总线上。这种拓扑成本低，但性能较差，且对故障的容忍度低。环型拓扑所有设备都连接成环状。这种拓扑具有较高的可靠性，但配置较复杂，且数据传输延迟较大。网状拓扑每个设备都与其他设备直接连接。这种拓扑具有最高的可靠性和性能，但成本高昂，配置复杂。网络协议与标准TCP/IP互联网协议套件，提供网络通信基础。HTTP超文本传输协议，用于网页浏览。FTP文件传输协议，用于文件上传下载。DNS域名系统，将域名解析为IP地址。第二章：OSI参考模型OSI参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一个开放式网络体系结构标准，它将网络通信过程划分为七个层次。七层模型物理层数据链路层网络层传输层会话层表示层应用层分层结构每一层都负责特定的网络功能，并通过协议与相邻层进行交互。OSI七层模型介绍应用层用户与网络交互的接口，提供各种网络服务，例如电子邮件、文件传输、网页浏览等。表示层负责数据格式转换和加密解密，确保不同系统之间的数据兼容性。会话层建立、管理和终止网络连接，负责数据传输的同步和控制。传输层提供可靠的数据传输服务，确保数据完整性和顺序到达，例如TCP协议。网络层负责网络地址管理、路由选择和数据包转发，例如IP协议。数据链路层负责将数据帧封装成物理信号，并处理物理介质上的数据传输错误。物理层负责定义网络设备的物理连接方式，例如网线类型、接口规范等。各层功能及作用1物理层负责数据在网络介质上的传输，例如电信号、光信号等。2数据链路层处理数据帧的封装、传输和错误检测，确保数据在网络设备之间可靠传输。3网络层负责数据包的路由选择，将数据从源地址传输到目标地址。4传输层提供端到端的连接，负责数据流的可靠传输和流量控制。5会话层建立、管理和终止应用程序之间的会话连接，确保数据交互的正常进行。6表示层处理数据格式的转换和加密解密，确保数据在不同系统之间兼容。7应用层提供各种网络应用程序的接口，例如电子邮件、网页浏览等。协议对应关系OSI层协议应用层HTTP,FTP,SMTP,DNS表示层ASCII,Unicode会话层NetBIOS,RPC传输层TCP,UDP网络层IP,ICMP数据链路层Ethernet,PPP物理层RJ-45,Coaxialcable第三章：路由与交换路由器路由器通过分析数据包的目的地地址，选择最佳路径进行转发，实现网络互联。交换机交换机基于MAC地址学习和转发数据包，连接同一局域网内的设备，提高网络效率。路由器工作原理1数据包接收接收来自网络的IP数据包2路由表查询根据数据包目的地址查找最佳路径3数据包转发将数据包发送到下一跳设备路由协议分类内部网关协议(IGP)内部网关协议用于在同一个自治系统(AS)内的路由器之间交换路由信息。常见IGP协议包括RIP、OSPF和EIGRP。外部网关协议(EGP)外部网关协议用于在不同的自治系统(AS)之间交换路由信息。常见的EGP协议包括BGP。交换机工作机制交换机通过MAC地址表来识别和转发数据帧。交换机采用“存储转发”技术，将接收到的数据帧存储在缓冲区中，进行解析和转发。交换机可以根据MAC地址将不同网络设备连接到同一个网络，实现高效的数据传输。第四章：IP地址管理IP地址是网络中每个设备的唯一标识符，在网络通信中扮演着至关重要的角色。本章将详细介绍IP地址的概念、分类、结构以及相关管理工具和协议。IPv4地址结构IPv4地址由32位二进制数字组成，被分为四个字节，每个字节包含8位。每个字节可以表示0到255之间的十进制数字。子网划分与计算1网络地址例如2子网掩码例如3广播地址例如554可用主机地址例如-254DHCP协议解析动态主机配置协议DHCP协议允许网络管理员自动分配IP地址，简化网络管理。作用DHCP服务器分配IP地址、子网掩码、网关等信息，方便客户端连接网络。过程客户端发送DHCP发现报文，服务器响应DHCP提供报文，客户端确认并获取地址。第五章：网络安全网络安全是保障网络系统和信息安全的核心环节，随着网络技术的快速发展，网络安全威胁也日益严峻。常见安全威胁恶意软件攻击病毒、蠕虫、木马等恶意软件会窃取数据、破坏系统。网络钓鱼攻击通过伪造邮件、网站等方式，诱骗用户泄露敏感信息。拒绝服务攻击通过大量请求，导致服务器无法正常响应，影响正常服务。防火墙工作原理1网络流量检查防火墙通过检查进出网络的数据包，并根据预设规则进行过滤。2规则匹配防火墙会将数据包与预先配置的规则集进行匹配，以确定是否允许其通过。3安全策略实施根据规则匹配结果，防火墙会实施相应的安全策略，例如阻止、允许或修改数据包。加密技术应用1数据加密保护敏感信息，如密码和个人数据，在传输和存储过程中不被窃取。2网络通信加密确保网络通信安全，防止数据被截取或篡改，例如HTTPS协议。3身份验证使用数字签名和证书，验证用户身份和信息来源，防止伪造和欺诈。第六章：无线技术无线网络技术已成为现代生活中不可或缺的一部分，它为我们提供了灵活、便捷的网络连接方式。无线网络基础本章将深入探讨无线网络的基本概念，包括无线信号传播原理、无线网络标准等。无线接入技术我们将介绍常见的无线接入技术，例如Wi-Fi、蓝牙、蜂窝网络等，分析其特点和应用场景。无线安全机制保障无线网络安全至关重要，本章将重点讲解无线网络安全机制，包括WPA2/3、VPN等。无线网络基础无线电波传播无线网络利用无线电波进行数据传输。无线电波以电磁波的形式传播，可以穿透墙壁和障碍物。无线网络协议常见的无线网络协议包括IEEE802.11系列标准，例如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac。无线接入点(AP)无线接入点充当无线网络的中心，连接到有线网络，并将无线信号广播出去。无线接入技术1Wi-Fi最常见的无线网络标准2蓝牙短距离无线通信技术3ZigBee低功耗无线网络技术无线安全机制WPA2/3WPA2/3是目前最安全的无线安全协议，使用AES加密算法，能够有效防止窃听和攻击。防火墙防火墙可以阻止来自网络的非法访问，并限制用户对网络资源的访问。虚拟专用网络(VPN)VPN可以建立一个安全的连接，允许用户通过公共网络访问私有网络。第七章：网络故障诊断问题排查识别并隔离网络故障，例如连接问题、性能下降或安全漏洞。诊断工具使用网络分析仪、协议分析器、ping和traceroute等工具来收集网络信息。常见问题排查网络连接故障检查网络线缆是否松动，网络设备是否正常工作。系统错误检查系统日志，查看是否有错误信息，尝试重启设备或系统。无线信号问题检查无线路由器信号强度，更换位置或调整天线方向。诊断工具使用1网络分析仪网络分析仪可以捕获和分析网络数据包，帮助识别网络问题。2网络监控工具网络监控工具可以实时监控网络流量和设备状态，发现潜在的性能问题。3日志分析工具日志分析工具可以收集和分析网络设备的日志信息，帮助定位故障原因。故障分析与解决1识别问