計算機網(wǎng)絡技術及應用第1章初識計算機網(wǎng)絡

計算機網(wǎng)絡技術及應用第1章初識計算機網(wǎng)絡目錄contents計算機網(wǎng)絡概述計算機網(wǎng)絡的分類計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準計算機網(wǎng)絡硬件設備計算機網(wǎng)絡軟件技術計算機網(wǎng)絡的安全與防護01計算機網(wǎng)絡概述計算機網(wǎng)絡是指通過通信設備和線路將地理位置分散的、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)連接起來，以實現(xiàn)資源共享和信息交換的系統(tǒng)。定義計算機網(wǎng)絡技術經(jīng)歷了從簡單到復雜、從低級到高級的發(fā)展過程，大致可以分為四個階段：面向終端的計算機網(wǎng)絡、ARPANET與TCP/IP協(xié)議的誕生、局域網(wǎng)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及。發(fā)展計算機網(wǎng)絡的定義與發(fā)展組成計算機網(wǎng)絡主要由硬件和軟件兩部分組成。硬件包括計算機、終端設備、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡設備等；軟件則包括操作系統(tǒng)、通信協(xié)議和各種應用程序等。結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)可以分為星型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等。不同的結(jié)構(gòu)適用于不同的應用場景，各有其優(yōu)缺點。計算機網(wǎng)絡的組成與結(jié)構(gòu)功能計算機網(wǎng)絡的主要功能包括數(shù)據(jù)傳輸、資源共享和信息交換等。數(shù)據(jù)傳輸是計算機網(wǎng)絡的基本功能，資源共享可以充分利用各種硬件和軟件資源，信息交換則可以實現(xiàn)信息的快速傳遞和交流。應用計算機網(wǎng)絡的應用非常廣泛，包括電子郵件、遠程登錄、文件傳輸、萬維網(wǎng)瀏覽等。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡的應用已經(jīng)深入到人們生活的方方面面，成為現(xiàn)代社會不可或缺的重要組成部分。計算機網(wǎng)絡的功能與應用02計算機網(wǎng)絡的分類

局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)局域網(wǎng)（LAN）通常覆蓋較小地理區(qū)域，例如一座大樓、校園或公司內(nèi)部網(wǎng)絡。傳輸速率較高，一般在10Mbps到1Gbps之間。城域網(wǎng)（MAN）覆蓋城市或地區(qū)范圍的計算機網(wǎng)絡，傳輸速率介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間。廣域網(wǎng)（WAN）覆蓋較大地理區(qū)域，如國家或跨國網(wǎng)絡。傳輸速率較低，一般在96kbps到45Mbps之間。通過物理線路（如雙絞線、同軸電纜、光纖等）連接計算機的網(wǎng)絡。傳輸速率較高，穩(wěn)定性較好。有線網(wǎng)通過無線電波傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡，不需要物理線路連接。傳輸速率和穩(wěn)定性受限于信號強度和干擾因素。無線網(wǎng)有線網(wǎng)和無線網(wǎng)03無線網(wǎng)絡包括無線局域網(wǎng)（WLAN）、無線城域網(wǎng)（WMAN）等，利用無線電波傳輸數(shù)據(jù)，具有靈活性和便捷性。01以太網(wǎng)（Ethernet）一種使用雙絞線作為傳輸介質(zhì)的局域網(wǎng)標準，具有較高的傳輸速率和廣泛的應用。02光纖網(wǎng)絡使用光纖作為傳輸介質(zhì)，具有傳輸距離遠、傳輸速率高、抗干擾能力強等優(yōu)點，常用于城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。不同傳輸介質(zhì)下的網(wǎng)絡類型03計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準OSI七層協(xié)議模型介紹01OSI（OpenSystemsInterconnection）七層協(xié)議模型是一種網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，它將網(wǎng)絡通信過程劃分為七個獨立但相互關聯(lián)的層次，以便更好地理解和設計網(wǎng)絡系統(tǒng)。層次劃分02從下到上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。每個層次都有特定的功能和協(xié)議，協(xié)同工作以實現(xiàn)整個網(wǎng)絡通信過程。物理層03負責傳輸比特流，涉及電氣、機械和定時接口的規(guī)范。OSI七層協(xié)議模型負責將比特流組合成幀，以及幀的發(fā)送和接收。數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡層傳輸層負責將數(shù)據(jù)包從源地址發(fā)送到目的地址。提供端到端的通信服務，確保數(shù)據(jù)的順序和完整性。030201OSI七層協(xié)議模型負責建立、管理和終止會話。會話層用于數(shù)據(jù)格式化和數(shù)據(jù)加密解密。表示層處理特定的應用程序細節(jié)。應用層OSI七層協(xié)議模型TCP/IP協(xié)議模型介紹傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡接口層應用層層次劃分TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）協(xié)議模型是一種網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，被廣泛用于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族。它比OSI模型更注重實際應用，因此在互聯(lián)網(wǎng)中占據(jù)主導地位。TCP/IP協(xié)議模型包括四個層次，分別是應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層和網(wǎng)絡接口層。處理特定的應用程序細節(jié)，如HTTP、FTP和SMTP等協(xié)議。提供端到端的通信服務，包括TCP和UDP協(xié)議。負責將數(shù)據(jù)包從源地址發(fā)送到目的地址，使用IP協(xié)議。負責將比特流組合成幀，以及幀的發(fā)送和接收，通常依賴于特定的硬件和操作系統(tǒng)。TCP/IP協(xié)議模型除了OSI和TCP/IP模型外，還有許多常見的網(wǎng)絡協(xié)議在實際應用中被廣泛使用，如ARP（地址解析協(xié)議）、ICMP（Internet控制消息協(xié)議）和IGMP（Internet組管理協(xié)議）等。常見網(wǎng)絡協(xié)議為了促進網(wǎng)絡技術的發(fā)展和應用，許多標準組織發(fā)揮了重要作用，如ISO（國際標準化組織）、ITU（國際電信聯(lián)盟）和IEEE（電氣電子工程師協(xié)會）等。這些組織制定了許多標準和規(guī)范，推動了網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展和進步。標準組織常見網(wǎng)絡協(xié)議和標準04計算機網(wǎng)絡硬件設備網(wǎng)卡是計算機與網(wǎng)絡連接的硬件設備，負責將計算機接入網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。它具備MAC地址，用于標識網(wǎng)絡中的唯一節(jié)點。網(wǎng)卡集線器是一種網(wǎng)絡集中器，它可以使多臺計算機共享一個網(wǎng)絡連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中傳輸。集線器中繼器是用來放大信號的設備，它能夠?qū)⑿盘杺鬏數(shù)礁h的距離，擴展網(wǎng)絡的覆蓋范圍。中繼器網(wǎng)卡、集線器和中繼器路由器路由器是連接不同網(wǎng)絡的設備，它能夠根據(jù)IP地址對數(shù)據(jù)包進行路由選擇，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的通信。交換機交換機是一種基于MAC地址識別數(shù)據(jù)包并進行轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡設備。它可以實現(xiàn)多個設備在同一網(wǎng)絡中的通信，提高網(wǎng)絡效率。網(wǎng)關網(wǎng)關是用于連接不同協(xié)議網(wǎng)絡的設備，它能夠?qū)?shù)據(jù)包在不同的協(xié)議之間進行轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的互操作性。交換機、路由器和網(wǎng)關服務器是提供服務的計算機，它可以存儲數(shù)據(jù)、提供應用程序和網(wǎng)絡服務等。服務器通常具有強大的計算能力和存儲能力。客戶機是訪問服務器提供的服務的計算機。它通過網(wǎng)絡向服務器發(fā)送請求，并接收服務器返回的數(shù)據(jù)和服務。服務器與客戶機客戶機服務器05計算機網(wǎng)絡軟件技術主要功能網(wǎng)絡管理、資源管理、網(wǎng)絡服務、網(wǎng)絡用戶界面等。作用為網(wǎng)絡用戶提供安全、可靠、便捷的網(wǎng)絡服務，同時為網(wǎng)絡管理員提供強大的管理工具。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（NOS）一種特殊的操作系統(tǒng)，專門用于管理和控制計算機網(wǎng)絡中的硬件和軟件資源。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)概述微軟公司開發(fā)的服務器操作系統(tǒng)，廣泛應用于企業(yè)網(wǎng)絡中。WindowsServerLinuxNovellNetWareAppleMacOSXServer開源的服務器操作系統(tǒng)，具有高度的可定制性和靈活性，適用于各種規(guī)模的網(wǎng)絡環(huán)境。早期流行的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，現(xiàn)已逐漸被淘汰。蘋果公司開發(fā)的服務器操作系統(tǒng)，具有強大的圖形界面和多媒體功能。常見網(wǎng)絡操作系統(tǒng)簡介運行在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)之上的應用程序，為用戶提供各種網(wǎng)絡服務。網(wǎng)絡應用軟件文件傳輸、電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽、遠程登錄等。主要功能與網(wǎng)絡操作系統(tǒng)緊密配合，實現(xiàn)各種網(wǎng)絡功能，滿足用戶需求。特點網(wǎng)絡應用軟件概述06計算機網(wǎng)絡的安全與防護指通過采取必要措施，防范對網(wǎng)絡的攻擊、侵入、干擾、控制和破壞，以及非法使用網(wǎng)絡設施、資源和數(shù)據(jù)，保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的完整性、保密性、可用性。網(wǎng)絡安全是指那些可能導致網(wǎng)絡系統(tǒng)遭受損害、非授權訪問、數(shù)據(jù)泄露或破壞的各種潛在因素。安全威脅是指為了保護網(wǎng)絡免受威脅而采取的一系列措施，包括物理安全、訪問控制、數(shù)據(jù)加密等。安全策略網(wǎng)絡安全的基本概念包括病毒、蠕蟲、特洛伊木馬等，防護措施包括安裝防病毒軟件、定期更新防病毒數(shù)據(jù)庫、不隨意下載和打開未知鏈接等。惡意軟件通過偽裝成合法網(wǎng)站或電子郵件誘騙用戶點擊鏈接或下載附件，防護措施包括不輕信來自不明來源的郵件和鏈接、謹慎處理郵件附件等。網(wǎng)絡釣魚通過大量請求擁塞網(wǎng)絡資源，導致合法用戶無法訪問，防護措施包括部署防火墻、限制訪問頻率等。拒絕服務攻擊常見網(wǎng)絡