《計算機信息技術(shù)》第四章計算機網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)

計算機信息技術(shù)第四章計算機網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)概述因特網(wǎng)基礎(chǔ)知識局域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)因特網(wǎng)應(yīng)用與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全與管理計算機網(wǎng)絡(luò)概述01定義計算機網(wǎng)絡(luò)是由多臺地理上分散的、具有獨立功能的計算機通過通信設(shè)備和線路連接起來，在相應(yīng)軟件支持下實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。發(fā)展歷程計算機網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從ARPANET到Internet的發(fā)展歷程，從最初的軍事應(yīng)用逐漸擴展到科研、教育、商業(yè)等領(lǐng)域，成為現(xiàn)代社會不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。計算機網(wǎng)絡(luò)的定義與發(fā)展計算機網(wǎng)絡(luò)由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部分組成。資源子網(wǎng)負責(zé)數(shù)據(jù)處理和資源共享，通信子網(wǎng)負責(zé)數(shù)據(jù)傳輸和通信控制。組成根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，計算機網(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)和點對點網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，可分為星型、環(huán)型、總線型、樹型和網(wǎng)狀型等。分類計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與分類功能計算機網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布式處理、負載均衡等功能，可以提高計算機系統(tǒng)的整體性能和可靠性。應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)在各個領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，如辦公自動化、電子商務(wù)、遠程教育、遠程醫(yī)療、智能制造等。同時，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景將更加廣闊。計算機網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用因特網(wǎng)基礎(chǔ)知識0220世紀(jì)60年代，美國國防部高級研究計劃局（ARPA）創(chuàng)建了ARPANET，這是因特網(wǎng)的雛形，用于實現(xiàn)計算機之間的遠程通信。ARPANET的誕生20世紀(jì)70年代，TCP/IP協(xié)議誕生，成為因特網(wǎng)的核心通信協(xié)議，實現(xiàn)了不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。TCP/IP協(xié)議的出現(xiàn)20世紀(jì)90年代，隨著萬維網(wǎng)（WorldWideWeb）的出現(xiàn)和商業(yè)化，因特網(wǎng)迅速普及，成為全球范圍內(nèi)的信息交流平臺。因特網(wǎng)的商業(yè)化因特網(wǎng)的起源與發(fā)展TCP/IP協(xié)議01TCP/IP協(xié)議是因特網(wǎng)的基礎(chǔ)，包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP），分別負責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸和網(wǎng)絡(luò)尋址。路由器與交換機02路由器和交換機是構(gòu)成因特網(wǎng)的重要設(shè)備，路由器負責(zé)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，交換機則用于局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。DNS域名解析03DNS（域名系統(tǒng)）是因特網(wǎng)中的一項重要服務(wù)，它將用戶易于記憶的域名轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別的IP地址。因特網(wǎng)的核心技術(shù)撥號接入通過調(diào)制解調(diào)器（Modem）和電話線撥號連接到因特網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP），實現(xiàn)上網(wǎng)功能。這種方式速度較慢且占用電話線資源。寬帶接入通過DSL、光纖等寬帶技術(shù)連接到ISP，提供更快的上網(wǎng)速度和更穩(wěn)定的連接。無線接入通過移動設(shè)備（如手機、平板電腦）或無線網(wǎng)卡連接到無線網(wǎng)絡(luò)（如Wi-Fi、4G/5G網(wǎng)絡(luò)），實現(xiàn)隨時隨地的上網(wǎng)功能。因特網(wǎng)的接入方式局域網(wǎng)技術(shù)03局域網(wǎng)的定義與特點定義局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是一種在小范圍內(nèi)實現(xiàn)計算機之間通信的網(wǎng)絡(luò)，通常覆蓋一個建筑物、校園或企業(yè)園區(qū)等。地理范圍小通常限制在幾公里以內(nèi)。高速傳輸局域網(wǎng)通常采用高速傳輸技術(shù)，如以太網(wǎng)（Ethernet）等，數(shù)據(jù)傳輸速率快。專用性強局域網(wǎng)通常為一個組織或單位所擁有和使用，用于滿足內(nèi)部通信和資源共享需求。由兩根具有絕緣保護層的銅導(dǎo)線組成，成本低，易于安裝，適用于短距離通信。由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、外導(dǎo)體和護套組成，具有較高的帶寬和較好的抗干擾能力，但成本較高。局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)與拓撲結(jié)構(gòu)同軸電纜雙絞線局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)與拓撲結(jié)構(gòu)星型拓撲所有設(shè)備都連接到一個中心節(jié)點上，中心節(jié)點負責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和處理。具有結(jié)構(gòu)簡單、易于管理和維護的優(yōu)點，但中心節(jié)點的故障會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。環(huán)型拓撲設(shè)備之間形成一個閉環(huán)，數(shù)據(jù)在環(huán)中單向傳輸。具有數(shù)據(jù)傳輸方向一致、傳輸效率高的優(yōu)點，但任何一個節(jié)點的故障都會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓?？偩€型拓撲所有設(shè)備都連接到一條公共傳輸線上，數(shù)據(jù)在總線上雙向傳輸。具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的優(yōu)點，但總線故障會影響整個網(wǎng)絡(luò)的正常運行。局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)與拓撲結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與連接網(wǎng)卡（NetworkInterfaceCard，NIC）：計算機與局域網(wǎng)連接的設(shè)備，負責(zé)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。集線器（Hub）：物理層設(shè)備，用于連接多個計算機或其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供數(shù)據(jù)的匯聚和轉(zhuǎn)發(fā)功能。局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與連接交換機（Switch）：數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，根據(jù)MAC地址進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和處理，具有更高的數(shù)據(jù)傳輸效率和更好的網(wǎng)絡(luò)性能。通過網(wǎng)線將計算機與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來，穩(wěn)定性好，傳輸速率高。有線連接通過無線信號將計算機與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來，靈活方便，適用于移動設(shè)備和臨時性網(wǎng)絡(luò)搭建。無線連接局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與連接廣域網(wǎng)技術(shù)04概念廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）是一種跨越較大地理區(qū)域的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，通常連接多個城市、國家甚至全球范圍內(nèi)的計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。特點廣域網(wǎng)的主要特點包括覆蓋范圍廣、傳輸距離遠、通信容量大、傳輸速率相對較低、連接設(shè)備多樣等。廣域網(wǎng)的概念與特點廣域網(wǎng)的傳輸技術(shù)與協(xié)議廣域網(wǎng)主要采用的傳輸技術(shù)包括電路交換和分組交換兩種。電路交換技術(shù)類似于電話通信，需要在通信雙方之間建立一條專用的物理電路；而分組交換技術(shù)則將數(shù)據(jù)分成多個小數(shù)據(jù)包進行傳輸，每個數(shù)據(jù)包都包含發(fā)送方和接收方的地址信息，通過路由器進行轉(zhuǎn)發(fā)。傳輸技術(shù)廣域網(wǎng)中常用的協(xié)議包括TCP/IP協(xié)議族中的IP、ICMP、IGMP等協(xié)議，以及用于路由選擇的BGP、OSPF等協(xié)議。這些協(xié)議保證了廣域網(wǎng)中不同設(shè)備之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。協(xié)議網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廣域網(wǎng)中主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括路由器、交換機、調(diào)制解調(diào)器（Modem）等。路由器是實現(xiàn)廣域網(wǎng)互聯(lián)的關(guān)鍵設(shè)備，負責(zé)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層地址進行路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；交換機則用于在數(shù)據(jù)鏈路層實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速轉(zhuǎn)發(fā)；調(diào)制解調(diào)器用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號進行傳輸，或者將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行接收。要點一要點二連接方式廣域網(wǎng)的連接方式主要有專線連接、電路交換連接和分組交換連接三種。專線連接是一種固定的、專用的物理連接，適用于數(shù)據(jù)傳輸量大且穩(wěn)定的場合；電路交換連接則需要在通信雙方之間建立一條臨時的物理電路，適用于數(shù)據(jù)量較小或突發(fā)性較強的場合；分組交換連接則是一種基于數(shù)據(jù)包的交換方式，適用于數(shù)據(jù)量適中且需要靈活控制的場合。廣域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與連接因特網(wǎng)應(yīng)用與服務(wù)05萬維網(wǎng)與瀏覽器萬維網(wǎng)（WorldWideWeb）：是一個基于超文本的信息檢索系統(tǒng)，它允許用戶通過瀏覽器訪問和瀏覽分布在因特網(wǎng)上的各種資源。02瀏覽器（Browser）：是一種用于訪問和瀏覽萬維網(wǎng)資源的軟件工具，如GoogleChrome、MozillaFirefox等。03URL（UniformResourceLocator）：是萬維網(wǎng)上資源的唯一標(biāo)識符，用于定位和訪問資源。01電子郵件服務(wù)是用于存儲和轉(zhuǎn)發(fā)電子郵件的專用計算機，它負責(zé)接收、處理和發(fā)送郵件。郵件服務(wù)器（MailServer）是一種通過因特網(wǎng)進行信息交換的通信方式，用戶可以通過電子郵件服務(wù)發(fā)送和接收郵件。電子郵件（E-mail）是一種用于發(fā)送、接收和管理電子郵件的軟件工具，如MicrosoftOutlook、MozillaThunderbird等。郵件客戶端（MailClient）文件傳輸服務(wù)是用于存儲和提供文件傳輸服務(wù)的專用計算機，它負責(zé)接收、處理和發(fā)送文件請求。FTP服務(wù)器（FTPServer）是一種用于在因特網(wǎng)上進行文件傳輸?shù)膮f(xié)議，它允許用戶上傳和下載文件。FTP（FileTransferProtocol）是一種用于連接FTP服務(wù)器并進行文件傳輸?shù)能浖ぞ?，如FileZilla、WinSCP等。FTP客戶端（FTPClient）010203Telnet是一種用于遠程登錄的協(xié)議，它允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)連接到另一臺計算機上，并在該計算機上執(zhí)行命令和操作。SSH（SecureShell）是一種加密的遠程登錄協(xié)議，它提供了更加安全的遠程訪問方式，如數(shù)據(jù)加密、身份驗證等。遠程桌面（RemoteDesktop）是一種允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠程訪問和控制另一臺計算機桌面的技術(shù)，如MicrosoftRemoteDesktop、VNC等。遠程登錄服務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全與管理06VS網(wǎng)絡(luò)安全是指通過技術(shù)、管理和法律等手段，保護計算機網(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，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的機密性、完整性和可用性。網(wǎng)絡(luò)安全的重要性隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和信息化程度的提高，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出。網(wǎng)絡(luò)攻擊事件頻發(fā)，不僅影響企業(yè)和個人的正常運作，還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟損失和社會影響。因此，加強網(wǎng)絡(luò)安全防護和管理至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)安全的概念網(wǎng)絡(luò)安全的概念與重要性網(wǎng)絡(luò)攻擊是指未經(jīng)授權(quán)的情況下，利用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的漏洞或弱點，對目標(biāo)系統(tǒng)進行非法訪問、破壞或篡改的行為。常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊類型包括病毒攻擊、蠕蟲攻擊、木馬攻擊、拒絕服務(wù)攻擊（DoS）、分布式拒絕服務(wù)攻擊（DDoS）等。為了應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊，需要采取一系列的網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)，如防火墻技術(shù)、入侵檢測技術(shù)、加密技術(shù)、身份認證技術(shù)等。這些技術(shù)可以有效地保護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和攻擊。網(wǎng)絡(luò)攻擊的常見類型網(wǎng)絡(luò)防御技術(shù)網(wǎng)絡(luò)攻擊與防御技術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念網(wǎng)絡(luò)管理是指對計