(2024年)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課件

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課件12024/3/26計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)contents目錄22024/3/2601計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述32024/3/26定義計(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(guò)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)。發(fā)展歷程從20世紀(jì)60年代的ARPANET到如今的Internet，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)、從低速到高速、從單一數(shù)據(jù)通信到多媒體通信的發(fā)展歷程。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與發(fā)展42024/3/26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)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如辦公自動(dòng)化、電子商務(wù)、在線教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等，改變了人們的生活方式和工作方式。應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用52024/3/26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)傳輸介質(zhì)，可分為有線網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)。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(shù)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。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類62024/3/2602網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)72024/3/2603網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將分組從源端傳到目的端，提供路由選擇和流量控制功能。01物理層負(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。02數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將比特流組合成幀，以及幀的發(fā)送和接收。OSI參考模型82024/3/26提供端到端的通信服務(wù)，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。傳輸層負(fù)責(zé)建立、管理和終止會(huì)話。會(huì)話層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的表示、轉(zhuǎn)換和加密。表示層提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，如電子郵件、文件傳輸和遠(yuǎn)程登錄等。應(yīng)用層OSI參考模型92024/3/26對(duì)應(yīng)于OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸和接收。網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層傳輸層應(yīng)用層對(duì)應(yīng)于OSI的網(wǎng)絡(luò)層，提供路由選擇和流量控制功能。提供端到端的通信服務(wù)，使用TCP或UDP協(xié)議。提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，如HTTP、SMTP、FTP等。TCP/IP協(xié)議族102024/3/26IEEE802.1橋接和網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.2一般數(shù)據(jù)鏈路層的邏輯鏈路控制（LLC）。IEEE802.3以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列112024/3/26標(biāo)記總線標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.4標(biāo)記環(huán)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.5城域網(wǎng)（MAN）標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.6IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列122024/3/26IEEE802.7寬帶技術(shù)的指南。IEEE802.9語(yǔ)音和數(shù)據(jù)綜合局域網(wǎng)（IVLAN）接口標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.8光纖技術(shù)的指南。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列132024/3/26局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的安全性標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.10無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.11需求優(yōu)先級(jí)（100BaseVG）。IEEE802.12IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列142024/3/26IEEE802.16寬帶無(wú)線接入（BWA）標(biāo)準(zhǔn)，也稱為WiMAX。IEEE802.17彈性分組環(huán)（RPR）標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.15無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)（WPAN）標(biāo)準(zhǔn)，包括藍(lán)牙（Bluetooth）和ZigBee等標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列152024/3/26無(wú)線局域網(wǎng)的無(wú)線電監(jiān)管技術(shù)指導(dǎo)委員會(huì)。IEEE802.18無(wú)線共存技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.19移動(dòng)寬帶無(wú)線接入（MBWA）標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.20媒體獨(dú)立的握手（MIH）標(biāo)準(zhǔn)，支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的移動(dòng)性。IEEE802.21IEEE802標(biāo)準(zhǔn)系列162024/3/2603局域網(wǎng)技術(shù)172024/3/26

局域網(wǎng)概述定義局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是一種在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通常覆蓋一個(gè)建筑物、校園或企業(yè)園區(qū)。特點(diǎn)高數(shù)據(jù)傳輸速率、低誤碼率、短距離通信。組成局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)硬件（如服務(wù)器、工作站、網(wǎng)卡、傳輸介質(zhì)等）和網(wǎng)絡(luò)軟件（如網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、協(xié)議軟件等）組成。182024/3/26標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)遵循IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層規(guī)范。發(fā)展歷程從最初的10Mbps速率，發(fā)展到100Mbps、1Gbps，甚至10Gbps和更高的速率。工作原理以太網(wǎng)采用CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）機(jī)制，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通信。當(dāng)計(jì)算機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先監(jiān)聽(tīng)信道是否空閑，如果空閑則發(fā)送數(shù)據(jù)；如果信道忙，則等待一段時(shí)間后再嘗試發(fā)送。以太網(wǎng)技術(shù)192024/3/26標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線局域網(wǎng)遵循IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)，定義了物理層和MAC子層的規(guī)范。目前常用的標(biāo)準(zhǔn)有802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等。工作原理無(wú)線局域網(wǎng)通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)（AccessPoint，AP）與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡連接到AP，并通過(guò)AP訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源。無(wú)線局域網(wǎng)支持多種加密和安全認(rèn)證方式，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴o(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)202024/3/2604廣域網(wǎng)技術(shù)212024/3/26123連接不同地區(qū)、城市和國(guó)家的大規(guī)模計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，提供跨地域的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。廣域網(wǎng)的定義覆蓋范圍廣，傳輸距離長(zhǎng)，涉及多種傳輸技術(shù)和協(xié)議。廣域網(wǎng)的特點(diǎn)企業(yè)網(wǎng)、政府網(wǎng)、教育網(wǎng)等跨地域的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。廣域網(wǎng)的應(yīng)用廣域網(wǎng)概述222024/3/26異步傳輸模式（ATM）是一種面向單元的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，適用于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)。ATM的基本概念A(yù)TM協(xié)議分為物理層、ATM層、ATM適配層三層，提供高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。ATM的協(xié)議結(jié)構(gòu)支持多種業(yè)務(wù)類型，如語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)等；提供QoS保證，適用于多媒體應(yīng)用；具有高速傳輸和交換能力。ATM的特點(diǎn)ATM技術(shù)232024/3/26幀中繼的基本概念01幀中繼（FrameRelay）是一種簡(jiǎn)化的X.25廣域網(wǎng)協(xié)議，以幀為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。幀中繼的協(xié)議結(jié)構(gòu)02幀中繼協(xié)議分為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層，提供高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。幀中繼的特點(diǎn)03簡(jiǎn)化了X.25協(xié)議的復(fù)雜性，提高了傳輸效率；提供PVC和SVC兩種虛電路服務(wù)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景；具有高速傳輸和交換能力，適用于大數(shù)據(jù)量傳輸。幀中繼技術(shù)242024/3/2605網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)252024/3/26網(wǎng)絡(luò)互連是指將不同的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)特定的設(shè)備連接起來(lái)，形成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享和數(shù)據(jù)的傳輸。網(wǎng)絡(luò)互連的概念網(wǎng)絡(luò)互連可分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層五個(gè)層次，不同層次的互連設(shè)備和技術(shù)也有所不同。網(wǎng)絡(luò)互連的層次網(wǎng)絡(luò)互連可以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，提高網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性，促進(jìn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的信息交流和數(shù)據(jù)共享。網(wǎng)絡(luò)互連的意義網(wǎng)絡(luò)互連概述262024/3/26IP地址是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址的簡(jiǎn)稱，用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)或設(shè)備。每個(gè)主機(jī)或設(shè)備都有一個(gè)唯一的IP地址，以便在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信。IP地址可分為IPv4和IPv6兩種版本。IPv4地址由32位二進(jìn)制數(shù)表示，分為A、B、C、D、E五類；IPv6地址由128位二進(jìn)制數(shù)表示，解決了IPv4地址枯竭的問(wèn)題。子網(wǎng)劃分是將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)小的子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)具有相同的網(wǎng)絡(luò)地址和不同的主機(jī)地址。子網(wǎng)劃分可以提高網(wǎng)絡(luò)的管理效率和安全性，減少?gòu)V播風(fēng)暴的影響。常見(jiàn)的子網(wǎng)劃分方法有固定子網(wǎng)劃分和可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM）劃分。IP地址的概念I(lǐng)P地址的分類子網(wǎng)劃分的方法IP地址與子網(wǎng)劃分272024/3/26路由器的概念路由器是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于連接不同的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸和路由選擇。路由器具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，可以根據(jù)不同的路由協(xié)議和算法選擇最佳路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。路由選擇協(xié)議的分類路由選擇協(xié)議可分為靜態(tài)路由協(xié)議和動(dòng)態(tài)路由協(xié)議兩種。靜態(tài)路由協(xié)議需要手動(dòng)配置路由表，適用于小型網(wǎng)絡(luò)；動(dòng)態(tài)路由協(xié)議可以自動(dòng)學(xué)習(xí)和更新路由表，適用于大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議有RIP、OSPF、BGP等。路由器的工作原理路由器的工作原理包括路由表的建立、路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)三個(gè)過(guò)程。路由器通過(guò)不同的路由協(xié)議和算法建立路由表，根據(jù)目的IP地址選擇最佳路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。路由器與路由選擇協(xié)議282024/3/2606網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)292024/3/26網(wǎng)絡(luò)管理概述網(wǎng)絡(luò)管理是指通過(guò)一系列技術(shù)手段和工具，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)行監(jiān)視、控制、配置和故障排除，以確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和高效性能。網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可用性、可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)提供靈活性和可擴(kuò)展性，以滿足不斷變化的業(yè)務(wù)需求。網(wǎng)絡(luò)管理的功能網(wǎng)絡(luò)管理的主要功能包括故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和計(jì)費(fèi)管理等。網(wǎng)絡(luò)管理的定義302024/3/26010203SNMP協(xié)議SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）是一種應(yīng)用層協(xié)議，用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的管理信息交換。SNMP協(xié)議定義了管理信息結(jié)構(gòu)、管理信息庫(kù)（MIB）和管理信息傳輸?shù)确矫娴囊?guī)范。MIB庫(kù)MIB（ManagementInformationBase，管理信息庫(kù)）是一個(gè)虛擬的數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理信息。MIB庫(kù)中的每個(gè)條目都對(duì)應(yīng)一個(gè)被管對(duì)象，描述了該對(duì)象的屬性、狀態(tài)和行為等信息。SNMP與MIB的關(guān)系SNMP協(xié)議使用MIB庫(kù)中的信息來(lái)識(shí)別和管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。MIB庫(kù)為SNMP提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和命名規(guī)范，使得不同廠商的設(shè)備可以通過(guò)SNMP協(xié)議進(jìn)行互操作和管理。SNMP協(xié)議與MIB庫(kù)312024/3/26網(wǎng)絡(luò)故障的分類網(wǎng)絡(luò)故障可以分為物理層故障、數(shù)據(jù)鏈路層故障、網(wǎng)絡(luò)層故障、傳輸層故障和應(yīng)用層故障等。網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法網(wǎng)絡(luò)故障診斷的方法包括觀察法、測(cè)試法、替換法、配置檢查法和經(jīng)驗(yàn)判斷法等。這些方法可以幫助管理員快速定位故障原因并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修復(fù)。網(wǎng)絡(luò)故障排除步驟網(wǎng)絡(luò)故障排除的步驟通常包括收集信息、分析現(xiàn)象、定位故障點(diǎn)、修復(fù)故障和驗(yàn)證修復(fù)結(jié)果等。在排除過(guò)程中，管理員需要靈活運(yùn)用各種診斷方法和工具，以便快速準(zhǔn)確地解決問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)故障診斷與排除方法322024/3/2607網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)332024/3/26網(wǎng)絡(luò)安全的定義隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題日益突出，已成為影響國(guó)家安全、社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)安全的重要性網(wǎng)絡(luò)安全威脅包括黑客攻擊、病毒傳播、網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)、拒絕服務(wù)攻擊等。指通過(guò)采用各種技術(shù)和管理措施，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運(yùn)行，從而確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可用性、完整性和保密性。網(wǎng)絡(luò)安全概述342024/3/26防火墻的定義指設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)安全域之間的一系列部件的組合。它是不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)安全域之間信息的唯一出入口，能根據(jù)企業(yè)的安全政策控制出入網(wǎng)絡(luò)的信息流，且本身具有較強(qiáng)的抗攻擊能力。防火墻的分類根據(jù)技術(shù)原理，防火墻可分為包過(guò)濾防火墻、代理服務(wù)器防火墻和狀態(tài)檢測(cè)防火墻等。防火墻的部署防火墻可部署在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間，也可部署在企業(yè)內(nèi)部不同部門(mén)或不同安全等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)之間。防火墻技