《网络基础》课件

《网络基础》本课件将带领大家深入学习网络基础知识，了解网络的定义、分类、协议、架构以及应用等，为今后深入学习网络技术打下坚实基础。网络的定义和分类网络定义网络是指由若干节点和连接这些节点的链路组成的系统，节点可以是计算机、服务器、路由器等，链路可以是铜缆、光纤、无线信号等。网络分类常见的网络分类包括：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）、互联网（Internet）等。网络应用常见架构C/S架构客户端/服务器架构，客户端向服务器发送请求，服务器响应请求，例如：网页浏览、电子邮件。B/S架构浏览器/服务器架构，客户端通过浏览器访问服务器上的网页，例如：电商网站、社交平台。P2P架构对等网络架构，每个节点既是客户端也是服务器，可以互相访问，例如：文件共享、视频通话。TCP/IP协议簇简介1应用层提供用户服务2传输层提供可靠数据传输3网络层提供网络连接4数据链路层提供物理链路连接5物理层提供物理介质传输IP地址及其分类IP地址定义IP地址是分配给每个网络设备的唯一标识符，用于识别网络中的设备。IP地址分类IP地址分为IPv4和IPv6，IPv4地址由4个字节组成，IPv6地址由16个字节组成。子网划分和子网掩码子网划分将一个大的网络划分为多个小的子网，可以提高网络效率和安全性。子网掩码用于区分网络地址和主机地址，子网掩码也是一个32位的二进制数。ARP协议1发送方主机要发送数据包到目标主机，但只知道目标主机的IP地址，不知道MAC地址。2发送方主机广播ARP请求，询问目标主机的MAC地址。3目标主机收到ARP请求后，回复ARP响应，包含自己的MAC地址。4发送方主机收到ARP响应后，获得目标主机的MAC地址，并记录到ARP表中。ICMP协议1错误报告当数据包无法到达目的地时，发送ICMP错误报告。2网络探测使用ICMPping命令来测试网络连接是否正常。3网络诊断利用ICMP协议诊断网络故障。IPv4数据包结构1版本IPv4版本号，为42首部长度以4字节为单位3服务类型指定数据包的优先级4总长度整个数据包的长度IPv4路由转发过程路由器接收数据包，并检查数据包的目标IP地址。路由器根据路由表查找与目标IP地址匹配的路由条目。路由器将数据包转发到对应的输出端口，发送到下一个网络节点。网关作用及配置1网关作用连接不同的网络，实现不同网络之间的通信。2网关配置需要设置网关IP地址，以及其他相关参数。DNS服务器DNS服务器定义域名服务器，负责将域名解析成IP地址。DNS服务器作用提供域名解析服务，将易记的域名转换为计算机可识别的IP地址。DNS域名解析过程1用户输入域名，浏览器发送DNS查询请求。2本地缓存查找，如果本地有缓存，直接返回IP地址。3递归查询，如果本地没有缓存，则向根域名服务器发送查询请求。4迭代查询，根域名服务器根据域名信息，将查询请求转发到下一级域名服务器。5最终找到负责该域名的权威域名服务器，获得IP地址，并返回给用户。TCP三次握手与四次挥手三次握手建立TCP连接，保证双方都能够正常通信。四次挥手断开TCP连接，保证双方都能够正常断开连接。UDP特点及应用特点无连接、不可靠、速度快、效率高。应用实时性要求高的应用，例如：视频通话、网络游戏。Socket编程基础Socket定义套接字，是网络应用程序之间通信的接口。Socket编程使用Socket接口进行网络编程，实现网络通信。Http协议工作机制客户端发送HTTP请求，例如：访问网页。服务器接收HTTP请求，并处理请求。服务器返回HTTP响应，包含网页内容。客户端接收HTTP响应，并在浏览器中显示网页。HTTPS原理及应用HTTPS原理在HTTP协议的基础上增加了SSL/TLS安全层，对通信数据进行加密和认证。HTTPS应用保障网络安全，例如：网上银行、电子商务。Web服务器和Web客户端Web服务器负责处理来自Web客户端的HTTP请求，并返回网页内容。Web客户端通过浏览器访问Web服务器，获取网页内容，并显示在浏览器中。负载均衡技术简介1提高性能将请求分配到多个服务器，提高网站的响应速度和并发处理能力。2提高可用性当一台服务器故障时，可以将请求切换到其他服务器，保证网站的正常访问。3增强安全性可以将负载均衡设备放置在网络边缘，作为网站的防御层。CDN工作原理及应用CDN原理将网站内容复制到多个节点，以便用户从离自己最近的节点获取数据，提高访问速度。CDN应用视频直播、图片加速、网站加速等。防火墙工作原理及配置1防火墙检查网络数据包，根据预设规则过滤或阻止不安全的流量。2防火墙可以配置访问控制列表（ACL），允许或拒绝特定IP地址、端口或协议的访问。3防火墙可以提供入侵检测和防御功能，保护网络免受恶意攻击。虚拟专用网VPNVPN定义虚拟专用网络，通过公共网络建立安全的连接，保护网络通信。VPN应用远程办公、跨国访问、保护网络安全等。云计算基础介绍1云计算定义将计算资源作为服务提供给用户，例如：计算、存储、网络。2云计算特点按需使用、可扩展性、自服务、资源池化。3云计算类型公有云、私有云、混合云。Docker容器技术1Docker定义一种容器化技术，用于打包和运行应用程序，提供轻量级、可移植的运行环境。2Docker特点快速部署、隔离性、可移植性、资源利用率高。云存储技术发展云存储定义将数据存储在云服务提供商的数据中心，用户可以通过网络访问数据。云存储类型对象存储、块存储、文件存储。物联网基础知识物联网是指将各种物理设备、传感器和软件系统连接在一起，实现物物相连。物联网应用场景包括：智慧城市、智能家居、工业自动化等。5G通信技术5G特点高速率、低延迟、高连接密度、高可靠性。5G应用虚拟现实、增强现实、自动驾驶、智慧城市等。区块链核心概念区块链定义一种分布式数据库技术，用于记录交易信息，保证数据的安全性和透明性。区块链特点去中心化、不可篡改、透明可溯、安全可靠。人工智能概述