《網(wǎng)絡工程基礎知識》課件

《網(wǎng)絡工程基礎知識》ppt課件目錄CONTENTS網(wǎng)絡工程概述網(wǎng)絡協(xié)議與標準網(wǎng)絡硬件設備網(wǎng)絡設計與架構網(wǎng)絡管理與安全網(wǎng)絡應用與發(fā)展趨勢01網(wǎng)絡工程概述CHAPTER網(wǎng)絡工程是一門研究計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)規(guī)劃、設計、實施、運行和維護的工程技術學科。定義提供高效、可靠、安全的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，滿足各種應用需求，促進信息交流和資源共享。目標定義與目標網(wǎng)絡工程是信息化發(fā)展的基礎，為各種信息化應用提供支撐和保障。促進信息化發(fā)展網(wǎng)絡工程能夠?qū)崿F(xiàn)高效的信息傳輸和資源共享，提高工作效率。提高工作效率網(wǎng)絡工程在保障信息安全方面發(fā)揮著重要作用，能夠預防和應對網(wǎng)絡攻擊。保障信息安全網(wǎng)絡工程的重要性20世紀60年代，ARPANET的出現(xiàn)標志著計算機網(wǎng)絡工程的開端。起源發(fā)展歷程未來趨勢經(jīng)歷了局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、萬維網(wǎng)等階段，技術不斷更新?lián)Q代。云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術將推動網(wǎng)絡工程的發(fā)展。030201網(wǎng)絡工程的歷史與發(fā)展02網(wǎng)絡協(xié)議與標準CHAPTERTCP/IP協(xié)議族是互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議族，它包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（IP）以及其他一些協(xié)議。TCP/IP協(xié)議族廣泛應用于各種網(wǎng)絡環(huán)境，包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。TCP負責可靠的數(shù)據(jù)傳輸，IP則負責數(shù)據(jù)的路由。TCP/IP協(xié)議族的發(fā)展始于20世紀70年代，經(jīng)過多年的發(fā)展和改進，已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)的標準協(xié)議族。TCP/IP協(xié)議族

OSI模型OSI模型（開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型）是一個描述計算機網(wǎng)絡協(xié)議的分層框架。它將網(wǎng)絡協(xié)議的不同功能劃分為七個層次，從上到下分別是應用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。OSI模型為各種網(wǎng)絡設備和應用程序之間的通信提供了統(tǒng)一的標準和規(guī)范。IEEE802標準是一組用于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的標準，由電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）制定。它包括了一系列與數(shù)據(jù)鏈路層和物理層相關的標準和規(guī)范，例如以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)（WLAN）、寬帶技術和城域網(wǎng)（MAN）等。IEEE802標準為局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的發(fā)展和應用提供了重要的支持和指導。IEEE802標準DNS（域名系統(tǒng)）是一種用于將域名轉換為IP地址的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。DHCP（動態(tài)主機配置協(xié)議）是一種用于自動分配IP地址和其他網(wǎng)絡配置參數(shù)的協(xié)議。它使得新加入網(wǎng)絡的計算機可以自動獲取必要的網(wǎng)絡配置信息，從而快速地加入到網(wǎng)絡中。它使得用戶可以通過域名訪問互聯(lián)網(wǎng)上的資源，而無需記住復雜的IP地址。DNS和DHCP協(xié)議03網(wǎng)絡硬件設備CHAPTERABCD路由器路由器的主要功能包括路由選擇、數(shù)據(jù)包轉發(fā)、網(wǎng)絡隔離、流量控制等。路由器是網(wǎng)絡中的重要設備，用于連接不同的網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉發(fā)和路由選擇。路由器在網(wǎng)絡中的位置通常位于網(wǎng)絡的邊緣，連接內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)，起到網(wǎng)絡安全保護的作用。路由器的分類可以根據(jù)不同的標準進行劃分，如按性能、功能、應用場景等。交換機是一種基于MAC地址識別和完成數(shù)據(jù)交換的設備。交換機的分類可以根據(jù)不同的標準進行劃分，如按性能、功能、應用場景等。交換機交換機可以完成數(shù)據(jù)包的過濾、轉發(fā)和地址學習等功能。交換機在網(wǎng)絡中的位置通常位于網(wǎng)絡的匯聚層或接入層，起到擴展網(wǎng)絡規(guī)模和提供高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔谩?1集線器是一種以星型拓撲結構連接網(wǎng)絡的設備。02集線器的工作原理是通過廣播方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給所有端口，然后由目的端口接收。03集線器的分類可以根據(jù)不同的標準進行劃分，如按性能、功能、應用場景等。04集線器在網(wǎng)絡中的位置通常位于接入層，起到擴展網(wǎng)絡規(guī)模的作用。集線器網(wǎng)關與網(wǎng)橋網(wǎng)關是用于連接不同協(xié)議或不同數(shù)據(jù)鏈路層的設備。網(wǎng)橋是一種基于MAC地址過濾和轉發(fā)的設備，可以連接兩個局域網(wǎng)。網(wǎng)關可以實現(xiàn)不同協(xié)議之間的轉換和數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)橋可以完成數(shù)據(jù)包的過濾、轉發(fā)和地址學習等功能。04網(wǎng)絡設計與架構CHAPTERABCD總線型拓撲所有節(jié)點共享同一條傳輸線，一個節(jié)點發(fā)送信息，所有其他節(jié)點都可以接收到。環(huán)型拓撲節(jié)點在環(huán)中按順序連接，信息按一個方向流動。如果某個節(jié)點或鏈接故障，信息可能需要繞環(huán)一周才能到達目的地。網(wǎng)狀拓撲沒有固定的結構，每個節(jié)點都與盡可能多的其他節(jié)點相連。這種拓撲提供了高可靠性，但建設和維護成本都很高。星型拓撲一個中心節(jié)點，其他節(jié)點都與中心節(jié)點直接相連。如果中心節(jié)點故障，整個網(wǎng)絡將癱瘓。網(wǎng)絡拓撲結構輸入標題02010403局域網(wǎng)設計與架構Ethernet（以太網(wǎng)）：最常見的局域網(wǎng)技術，基于CSMA/CD協(xié)議。10GigabitEthernet（10千兆位以太網(wǎng)）：數(shù)據(jù)傳輸速率達到10Gbps。GigabitEthernet（千兆位以太網(wǎng)）：數(shù)據(jù)傳輸速率達到1000Mbps。FastEthernet（快速以太網(wǎng)）：數(shù)據(jù)傳輸速率比傳統(tǒng)以太網(wǎng)快10倍。FrameRelay（幀中繼）：一種用于WAN的包交換技術，可以減少傳輸延遲。InternetProtocol(IP)網(wǎng)絡設計：基于IP協(xié)議的WAN設計，包括IP地址規(guī)劃、子網(wǎng)劃分等。AsynchronousTransferMode（異步傳輸模式）：一種用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腤AN技術，使用固定大小的“信元”來傳輸數(shù)據(jù)。SynchronousOpticalNetwork（同步光網(wǎng)絡）：使用光纖作為傳輸媒介的WAN技術，數(shù)據(jù)傳輸速率很高。廣域網(wǎng)設計與架構WirelessLAN(WLAN)使用無線電波而非有線電纜傳輸數(shù)據(jù)的局域網(wǎng)。WiMAX無線寬帶接入技術，提供比WLAN更廣泛的覆蓋范圍和更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。Bluetooth短距離無線通信技術，常用于連接耳機、打印機等設備。ZigBee低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無線通信技術，常用于智能家居和工業(yè)自動化領域。無線網(wǎng)絡設計與架構05網(wǎng)絡管理與安全CHAPTER網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)：用于網(wǎng)絡設備管理和監(jiān)控的協(xié)議，通過UDP協(xié)議進行通信。RMON(RemoteMonitoring)：用于遠程網(wǎng)絡監(jiān)視的協(xié)議，提供網(wǎng)絡流量和性能的監(jiān)控功能。CMIP(CommonManagementInformationProtocol)：提供更全面的網(wǎng)絡管理功能，比SNMP更復雜，使用TCP協(xié)議進行通信。LLDP(LinkLayerDiscoveryProtocol)：用于自動發(fā)現(xiàn)和識別網(wǎng)絡中的設備，提供網(wǎng)絡拓撲結構的信息。網(wǎng)絡安全概述01保護網(wǎng)絡設備和數(shù)據(jù)的安全性，防止未經(jīng)授權的訪問、泄露、破壞和干擾。02網(wǎng)絡安全涉及的領域包括防火墻技術、入侵檢測與防御系統(tǒng)、加密技術等。網(wǎng)絡安全的目標是確保信息的機密性、完整性和可用性。03防火墻是用于阻止未經(jīng)授權的網(wǎng)絡通信進出網(wǎng)絡的設備或軟件。防火墻可以過濾數(shù)據(jù)包，只允許符合特定規(guī)則的數(shù)據(jù)包通過。常見的防火墻技術包括包過濾、代理服務器和有狀態(tài)檢測等。防火墻技術入侵檢測系統(tǒng)（IDS）用于檢測網(wǎng)絡中是否存在惡意行為或入侵嘗試。入侵防御系統(tǒng)（IPS）則可以主動阻止惡意數(shù)據(jù)包，防止入侵行為的發(fā)生。入侵檢測與防御系統(tǒng)的核心是實時監(jiān)控網(wǎng)絡流量，并對異常行為進行報警或處置。入侵檢測與防御系統(tǒng)06網(wǎng)絡應用與發(fā)展趨勢CHAPTER電子商務電子商務平臺如淘寶、京東等，讓人們可以在線購物，享受便捷的購物體驗。在線娛樂互聯(lián)網(wǎng)提供了各種在線娛樂方式，如在線游戲、音樂、電影等，豐富了人們的休閑生活。社交媒體互聯(lián)網(wǎng)為人們提供了各種社交媒體平臺，如微信、微博、抖音等，方便人們交流和分享信息?；ヂ?lián)網(wǎng)應用03云安全通過網(wǎng)絡工程保障云服務的安全性，包括數(shù)據(jù)加密、身份驗證等措施。01云計算服務通過網(wǎng)絡工程將計算資源（如服務器、存儲設備、數(shù)據(jù)庫等）虛擬化，以云服務的形式提供給用戶。02云存儲通過網(wǎng)絡工程實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲和共享，用戶可以通過網(wǎng)絡隨時隨地訪問自己的數(shù)據(jù)。云計算與網(wǎng)絡工程數(shù)據(jù)采集通過網(wǎng)絡工程實現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的采集和傳輸，為大數(shù)據(jù)分析提供基礎數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理通過網(wǎng)絡工程實現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理和分析，挖掘出有價值的信息。數(shù)據(jù)可視化通過網(wǎng)絡工程將處理后的數(shù)據(jù)以圖表、圖像等形