《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》課程教學(xué)大綱12024/1/28目錄contents課程概述與目標(biāo)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)局域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用廣域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)安全與管理22024/1/2801課程概述與目標(biāo)32024/1/28123計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的核心技術(shù)，它使得全球范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)能夠相互通信和共享資源?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的核心技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為信息化社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施，它支撐著各種在線應(yīng)用和服務(wù)，如電子商務(wù)、在線教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。信息化社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷推動(dòng)著技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，為各行各業(yè)提供了更高效、更便捷的信息交流和處理手段。推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用的重要性42024/1/2803了解網(wǎng)絡(luò)安全和管理知識(shí)學(xué)生應(yīng)了解網(wǎng)絡(luò)安全和管理的基本知識(shí)和技術(shù)，掌握常見的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)和管理手段。01掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念和原理學(xué)生應(yīng)掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、組成原理和工作機(jī)制，理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的原理和功能。02具備網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和開發(fā)能力學(xué)生應(yīng)具備基本的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和開發(fā)能力，能夠使用常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和開發(fā)工具進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程和應(yīng)用開發(fā)。課程目標(biāo)與要求52024/1/28計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、發(fā)展歷程、組成要素、分類和特點(diǎn)等。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)講解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念、OSI七層模型和TCP/IP四層模型等，以及各層的功能和協(xié)議。局域網(wǎng)技術(shù)介紹局域網(wǎng)的概念、特點(diǎn)、組成要素、常見類型和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，以及局域網(wǎng)的構(gòu)建和管理。課程內(nèi)容與結(jié)構(gòu)03020162024/1/28課程內(nèi)容與結(jié)構(gòu)廣域網(wǎng)技術(shù)講解廣域網(wǎng)的概念、特點(diǎn)、組成要素和常見類型等，以及廣域網(wǎng)的接入和互聯(lián)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)介紹網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的概念、設(shè)備和技術(shù)等，包括路由器、交換機(jī)、防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能和配置。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)講解常見的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)，如Web技術(shù)、電子郵件系統(tǒng)、文件傳輸協(xié)議等，以及網(wǎng)絡(luò)編程和開發(fā)的基本知識(shí)和技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)安全與管理介紹網(wǎng)絡(luò)安全和管理的基本知識(shí)和技術(shù)，包括加密技術(shù)、防火墻技術(shù)、入侵檢測技術(shù)等，以及網(wǎng)絡(luò)管理的概念、功能和工具等。72024/1/2802計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)82024/1/28計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多臺(tái)自主工作的計(jì)算機(jī)通過通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)互聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)資源共享、信息交換和協(xié)同工作的系統(tǒng)。定義根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，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)傳輸技術(shù)，可分為廣播式網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可分為星型、環(huán)型、總線型、樹型和網(wǎng)狀型等。分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與分類92024/1/28計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程第一階段（20世紀(jì)60年代）以單個(gè)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)成面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。第二階段（20世紀(jì)60年代末至70年代）多個(gè)主機(jī)通過通信線路互聯(lián)，為用戶提供服務(wù)，興起于美國軍事領(lǐng)域。第三階段（20世紀(jì)70年代末至90年代）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段，形成了基于TCP/IP協(xié)議的Internet。第四階段（20世紀(jì)90年代至今）以Internet為核心的互聯(lián)網(wǎng)階段，實(shí)現(xiàn)了全球范圍內(nèi)的信息交換和資源共享。102024/1/28包括計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)軟件等部分。其中，計(jì)算機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的主體，通信設(shè)備負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸，傳輸介質(zhì)提供傳輸通道，網(wǎng)絡(luò)軟件則提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和管理功能。基本組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布式處理和提高可靠性等功能。數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能之一，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的信息交換；資源共享使得網(wǎng)絡(luò)中各計(jì)算機(jī)可以共享硬件、軟件和數(shù)據(jù)等資源；分布式處理能將任務(wù)分散到多個(gè)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理，提高處理效率；提高可靠性則通過冗余設(shè)計(jì)和容錯(cuò)技術(shù)來增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可用性。功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成與功能112024/1/2803數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)122024/1/28數(shù)據(jù)通信的定義信息、數(shù)據(jù)與信號(hào)模擬通信與數(shù)字通信數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成數(shù)據(jù)通信基本概念通過傳輸介質(zhì)，將數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳輸?shù)浇邮斩说倪^程。模擬通信傳輸模擬信號(hào)，數(shù)字通信傳輸數(shù)字信號(hào)。信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，數(shù)據(jù)是信息的載體，信號(hào)是數(shù)據(jù)的傳輸形式。包括數(shù)據(jù)源、發(fā)送設(shè)備、傳輸介質(zhì)、接收設(shè)備和數(shù)據(jù)宿。132024/1/28雙絞線、同軸電纜、光纖和無線傳輸介質(zhì)等。傳輸介質(zhì)類型單工、半雙工和全雙工通信方式。通信方式串行通信逐位傳輸數(shù)據(jù)，并行通信同時(shí)傳輸多位數(shù)據(jù)。串行通信與并行通信同步通信依賴時(shí)鐘信號(hào)，異步通信通過字符間的間隔來同步。同步與異步通信傳輸介質(zhì)與通信方式142024/1/28網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義包括語法、語義和時(shí)序三個(gè)要素。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。OSI參考模型TCP/IP協(xié)議族包括TCP、UDP、IP、ICMP、ARP和RARP等協(xié)議，以及應(yīng)用層的HTTP、FTP、SMTP和DNS等協(xié)議。TCP/IP協(xié)議族網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)152024/1/2804局域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用162024/1/28局域網(wǎng)定義在有限地理范圍內(nèi)，通過高速通信線路和專用設(shè)備互聯(lián)的一組計(jì)算機(jī)和相關(guān)設(shè)備的集合。局域網(wǎng)特點(diǎn)高數(shù)據(jù)傳輸速率、低誤碼率、短距離通信、易于管理和維護(hù)等。局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型、環(huán)型、總線型等。局域網(wǎng)的基本概念與特點(diǎn)172024/1/28以太網(wǎng)是一種廣泛應(yīng)用的局域網(wǎng)技術(shù)，采用CSMA/CD訪問控制方法。以太網(wǎng)概述以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)設(shè)備以太網(wǎng)應(yīng)用IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)定義了以太網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范，包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。網(wǎng)卡、集線器、交換機(jī)等。企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)、智能家居網(wǎng)絡(luò)等。以太網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用182024/1/28無線局域網(wǎng)概述無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)無線局域網(wǎng)設(shè)備無線局域網(wǎng)應(yīng)用無線局域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用01020304無線局域網(wǎng)采用無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的互聯(lián)和數(shù)據(jù)傳輸。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)定義了無線局域網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范，包括物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。無線網(wǎng)卡、無線路由器、無線接入點(diǎn)等。移動(dòng)辦公、會(huì)議、展覽、公共場所無線上網(wǎng)等。192024/1/2805廣域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用202024/1/28廣域網(wǎng)的特點(diǎn)覆蓋范圍廣、傳輸距離長、通信質(zhì)量要求高、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的區(qū)別傳輸范圍、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、協(xié)議層次等方面的差異。廣域網(wǎng)的定義連接不同地區(qū)、城市或國家的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)大范圍的數(shù)據(jù)通信和資源共享。廣域網(wǎng)的基本概念與特點(diǎn)212024/1/28路由器的組成路由引擎、交換結(jié)構(gòu)、接口模塊等。路由協(xié)議RIP、OSPF、BGP等常見路由協(xié)議的原理和應(yīng)用。路由選擇算法靜態(tài)路由算法（如固定路由表）、動(dòng)態(tài)路由算法（如距離矢量路由算法、鏈路狀態(tài)路由算法）等。路由器的功能實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和交換，提供網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)。路由器與路由選擇算法222024/1/28互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)撥號(hào)接入、專線接入、寬帶接入（如DSL、CableModem、FTTx等）等?；ヂ?lián)網(wǎng)接入設(shè)備調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡、路由器等?；ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)Web瀏覽、電子郵件、文件傳輸（FTP）、遠(yuǎn)程登錄（Telnet）、即時(shí)通信等。網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)防火墻技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)等在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用?；ヂ?lián)網(wǎng)接入技術(shù)與應(yīng)用232024/1/2806網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用242024/1/28網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指將兩個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過特定的設(shè)備和協(xié)議連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的過程。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的定義主要包括路由器、交換機(jī)、集線器、網(wǎng)橋等。這些設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中起到連接、轉(zhuǎn)發(fā)、過濾等作用，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的設(shè)備常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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)和適用場景。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念與設(shè)備252024/1/28TCP/IP協(xié)議族TCP/IP協(xié)議族是一組網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的集合，包括TCP（傳輸控制協(xié)議）、UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）、IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）等。這些協(xié)議共同構(gòu)成了互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)。應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議是運(yùn)行在TCP/IP協(xié)議族之上的協(xié)議，用于實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。常見的應(yīng)用層協(xié)議有HTTP（超文本傳輸協(xié)議）、FTP（文件傳輸協(xié)議）、SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）等。TCP/IP協(xié)議族的工作原理TCP/IP協(xié)議族通過分層的思想，將網(wǎng)絡(luò)通信過程劃分為不同的層次，每個(gè)層次負(fù)責(zé)不同的功能。數(shù)據(jù)在傳輸過程中會(huì)逐層封裝和解封裝，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸和正確解析。TCP/IP協(xié)議族與應(yīng)用層協(xié)議262024/1/280102萬維網(wǎng)（WWW）萬維網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)上最廣泛的應(yīng)用之一，通過HTTP協(xié)議和瀏覽器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁的瀏覽和交互。電子郵件（E-mail）電子郵件是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的通信方式，用戶可以通過電子郵件客戶端或網(wǎng)頁郵箱發(fā)送和接收郵件。文件傳輸（FTP）FTP是一種基于TCP協(xié)議的文件傳輸服務(wù)，用戶可以通過FTP客戶端上傳和下載文件。遠(yuǎn)程登錄（Telnet）Telnet是一種遠(yuǎn)程登錄服務(wù)，允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上，并在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行命令和操作。電子商務(wù)與電子政務(wù)電子商務(wù)是指利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行商業(yè)活動(dòng)的方式，包括在線購物、在線支付等；電子政務(wù)則是指政府利用互聯(lián)網(wǎng)提供公共服務(wù)和管理的方式，如在線辦事、政務(wù)公開等。030405互聯(lián)網(wǎng)的基本應(yīng)用與服務(wù)272024/1/2807網(wǎng)絡(luò)安全與管理282024/1/28網(wǎng)絡(luò)安全是指通過技術(shù)手段和管理措施，保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其中的數(shù)據(jù)不受未經(jīng)授權(quán)的訪問、攻擊、破壞或篡改的能力。網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念網(wǎng)絡(luò)威脅包括病毒、蠕蟲、木馬、惡意軟件、釣魚攻擊、拒絕服務(wù)攻擊等。網(wǎng)絡(luò)威脅的類型網(wǎng)絡(luò)威脅可以通過電子郵件、惡意網(wǎng)站、下載的文件等途徑傳播。網(wǎng)絡(luò)威脅的傳播途徑網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念與威脅292024/1/28ABCD網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用防火墻技術(shù)防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全的第一道防線，可以過濾掉不安全的數(shù)據(jù)包，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。加密技術(shù)加密技術(shù)可以保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被竊取或篡改。入侵檢測技術(shù)入侵檢測可以監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中的異常行為，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并阻止?jié)撛诘墓?。身份認(rèn)證技術(shù)身份認(rèn)證技術(shù)可以驗(yàn)證用戶的身份，確保只有授權(quán)的用戶才能訪問網(wǎng)絡(luò)資源。302024/1/28網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念網(wǎng)絡(luò)管理是指對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、維護(hù)和管理的過程，以確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和高效利用。網(wǎng)絡(luò)管理的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)包括SNMP