工作單元1認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第五版)

工作單元1認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第五版)匯報(bào)人：AA2024-01-19CATALOGUE目錄計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信原理網(wǎng)絡(luò)安全與管理策略計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多臺(tái)地理上分散的、具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)通過通信設(shè)備和線路連接起來(lái)，在相應(yīng)軟件支持下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從ARPANET到Internet的發(fā)展歷程，由最初的軍事應(yīng)用逐漸擴(kuò)展到民用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了全球范圍內(nèi)的信息交換和資源共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與發(fā)展發(fā)展歷程定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布式處理、負(fù)載均衡等功能，可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率和可靠性。功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，如電子商務(wù)、在線教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能制造等，推動(dòng)了社會(huì)的信息化進(jìn)程。應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的不同，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的不同，可分為廣播式網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有星型、環(huán)型、總線型、樹型和網(wǎng)狀型等。不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，如星型結(jié)構(gòu)易于維護(hù)和管理，但中心節(jié)點(diǎn)故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓；網(wǎng)狀型結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性和靈活性，但實(shí)現(xiàn)和維護(hù)成本較高。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)02負(fù)責(zé)傳輸比特流，提供機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程等特性的接口標(biāo)準(zhǔn)。物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將比特流組合成幀，以及幀的發(fā)送和接收，實(shí)現(xiàn)透明傳輸。負(fù)責(zé)分組交換和路由選擇，確保數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的可靠傳輸。030201OSI參考模型OSI參考模型提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，建立、管理和終止會(huì)話。負(fù)責(zé)會(huì)話的建立、管理和終止，以及數(shù)據(jù)同步。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的表示、轉(zhuǎn)換和加密等處理。提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，如文件傳輸、電子郵件、遠(yuǎn)程登錄等。傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層TCP/IP參考模型01020304對(duì)應(yīng)OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。實(shí)現(xiàn)分組交換和路由選擇，確保數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的可靠傳輸。提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，建立、管理和終止連接。提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，如文件傳輸、電子郵件、遠(yuǎn)程登錄等。01IEEE802標(biāo)準(zhǔn)定義了局域網(wǎng)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)，如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等。02TCP/IP協(xié)議族包括TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等協(xié)議，是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議。03HTTP協(xié)議用于Web瀏覽器和服務(wù)器之間的通信，是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的協(xié)議之一。04DNS協(xié)議用于域名解析，將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。05FTP協(xié)議用于文件傳輸，包括上傳和下載文件。06SMTP協(xié)議用于電子郵件的發(fā)送，是互聯(lián)網(wǎng)上電子郵件傳輸?shù)幕A(chǔ)協(xié)議之一。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備03網(wǎng)卡是計(jì)算機(jī)與局域網(wǎng)相互連接的接口，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與局域網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)通信。功能根據(jù)總線類型可分為ISA網(wǎng)卡、PCI網(wǎng)卡等；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口可分為RJ-45接口網(wǎng)卡、BNC接口網(wǎng)卡等。分類網(wǎng)卡通過讀取網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)幀，解析數(shù)據(jù)幀中的目標(biāo)MAC地址，并根據(jù)MAC地址將數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的計(jì)算機(jī)上。工作原理網(wǎng)卡

集線器功能集線器是局域網(wǎng)中的重要設(shè)備之一，用于連接多個(gè)計(jì)算機(jī)或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中和轉(zhuǎn)發(fā)。分類根據(jù)傳輸介質(zhì)可分為有線集線器和無(wú)線集線器；根據(jù)工作層次可分為物理層集線器和數(shù)據(jù)鏈路層集線器。工作原理集線器接收到數(shù)據(jù)后，會(huì)將數(shù)據(jù)廣播到除了發(fā)送端口外的所有端口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享。分類根據(jù)傳輸介質(zhì)可分為以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)等；根據(jù)工作層次可分為二層交換機(jī)和三層交換機(jī)。功能交換機(jī)是局域網(wǎng)中的重要設(shè)備之一，用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)計(jì)算機(jī)或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。工作原理交換機(jī)通過MAC地址表記錄端口和MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)根據(jù)MAC地址表中的信息將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口上。交換機(jī)功能路由器是連接不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信和路由選擇。分類根據(jù)性能可分為企業(yè)級(jí)路由器、家庭級(jí)路由器等；根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為模塊化路由器和非模塊化路由器。工作原理路由器通過路由表記錄不同網(wǎng)絡(luò)之間的路由信息，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)根據(jù)路由表中的信息將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)上。同時(shí)，路由器還具有網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）、防火墻等功能，保障網(wǎng)絡(luò)安全和穩(wěn)定。路由器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)備04網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是一種能代替操作系統(tǒng)的軟件程序，是網(wǎng)絡(luò)的心臟和靈魂，是向網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)提供服務(wù)的特殊的操作系統(tǒng)。定義網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)借由網(wǎng)絡(luò)達(dá)到互相傳遞數(shù)據(jù)與各種消息，分為服務(wù)器（Server）及客戶端（Client）。功能Windows、NetWare、Unix、Linux。常見類型網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)定義01網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件是用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議功能的一組程序的集合。它負(fù)責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)通信中的各種細(xì)節(jié)問題，如數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、錯(cuò)誤檢測(cè)與恢復(fù)等。功能02網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件的主要功能是提供網(wǎng)絡(luò)通信支持，包括建立連接、數(shù)據(jù)傳輸、斷開連接等。此外，它還提供了一些輔助功能，如網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷等。常見類型03TCP/IP協(xié)議、HTTP協(xié)議、SMTP協(xié)議等。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件定義網(wǎng)絡(luò)管理軟件是一種用于監(jiān)視和控制網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的軟件。它可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理員更好地管理網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)的可用性和性能。功能網(wǎng)絡(luò)管理軟件的主要功能包括網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)、故障診斷與恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)安全管理、網(wǎng)絡(luò)資源管理等。通過這些功能，網(wǎng)絡(luò)管理員可以及時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)并解決網(wǎng)絡(luò)問題，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。常見類型SolarWinds、PRTG、Zabbix等。網(wǎng)絡(luò)管理軟件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信原理05包括信源、發(fā)送器、傳輸系統(tǒng)、接收器、信宿等組成部分，描述了數(shù)據(jù)從發(fā)送到接收的全過程。數(shù)據(jù)通信模型分為并行傳輸和串行傳輸兩種方式，分別適用于不同距離和速度的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸方式包括數(shù)據(jù)傳輸速率、誤碼率、信道容量等指標(biāo)，用于衡量數(shù)據(jù)通信的性能和可靠性。數(shù)據(jù)通信指標(biāo)數(shù)據(jù)通信基本概念數(shù)字信號(hào)傳輸通過離散的二進(jìn)制代碼表示信息，適用于計(jì)算機(jī)等數(shù)字設(shè)備的通信。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換包括模擬信號(hào)數(shù)字化和數(shù)字信號(hào)模擬化兩個(gè)過程，實(shí)現(xiàn)了不同信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換和傳輸。模擬信號(hào)傳輸通過連續(xù)變化的電磁波表示信息，適用于語(yǔ)音、圖像等模擬數(shù)據(jù)的傳輸。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)傳03波分多路復(fù)用（WDM）利用光波作為載波進(jìn)行多路復(fù)用，適用于光纖通信等高速數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景。01頻分多路復(fù)用（FDM）將信道的總帶寬分割成多個(gè)子信道，每個(gè)子信道傳輸一路信號(hào)。02時(shí)分多路復(fù)用（TDM）將信道按時(shí)間分成若干片段，每個(gè)用戶占用一個(gè)片段進(jìn)行通信。多路復(fù)用技術(shù)123通過建立一條專用的物理電路進(jìn)行通信，通信過程中獨(dú)占該電路，適用于實(shí)時(shí)性要求高的通信場(chǎng)景。電路交換以報(bào)文為單位進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，不建立專用電路，適用于數(shù)據(jù)量較小、實(shí)時(shí)性要求不高的通信場(chǎng)景。報(bào)文交換將報(bào)文分成若干個(gè)分組進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，具有高效、靈活、迅速等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要采用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)之一。分組交換數(shù)據(jù)交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全與管理策略06包括病毒、蠕蟲、木馬、惡意軟件、釣魚攻擊、DDoS攻擊等。常見的網(wǎng)絡(luò)安全威脅采用防病毒軟件、定期更新操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序補(bǔ)丁、限制不必要的網(wǎng)絡(luò)端口和服務(wù)、實(shí)施強(qiáng)密碼策略、定期備份數(shù)據(jù)等。防護(hù)措施網(wǎng)絡(luò)安全威脅與防護(hù)措施加密技術(shù)通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，常見的加密技術(shù)包括對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密和混合加密等。數(shù)字簽名用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和身份認(rèn)證，采用公鑰密碼體制實(shí)現(xiàn)，具有不可抵賴性。加密技術(shù)與數(shù)字簽名應(yīng)用防火墻配置根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全策略，配置防火墻規(guī)則，過濾不必要的網(wǎng)絡(luò)流量和訪問請(qǐng)求，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和數(shù)據(jù)泄露。入侵檢測(cè)系統(tǒng)部署通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量和事件，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并響應(yīng)潛在的安全威脅和攻擊行為，減輕網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。防火墻配置及入侵檢測(cè)系統(tǒng)部署網(wǎng)絡(luò)管理策略