計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議

演講人：日期：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議目錄計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述通信協(xié)議基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)與設(shè)備局域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用廣域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)安全與管理策略01計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種將地理位置不同的、具有獨(dú)立功能的多臺計算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路和設(shè)備連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類按照覆蓋范圍和規(guī)模，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）、廣域網(wǎng)（WAN）和互聯(lián)網(wǎng)（Internet）等類型。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義與分類計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程第一代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)面向終端的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以單個計算機(jī)為中心，通過通信線路與多個終端相連，實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問和資源共享。第二代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多個主機(jī)互聯(lián)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過通信子網(wǎng)將不同地理位置的主機(jī)連接起來，形成資源共享和分布式處理系統(tǒng)。第三代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化、開放式的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，采用國際標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)不同廠商、不同類型計算機(jī)之間的互聯(lián)和互操作。第四代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高速、智能化的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，以高速光纖通信、無線網(wǎng)絡(luò)、移動通信等技術(shù)為基礎(chǔ)，支持大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)定義網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層次及其協(xié)議的集合，是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和實現(xiàn)的基礎(chǔ)。OSI參考模型OSI（OpenSystemsInterconnection）參考模型是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層等七個層次。TCP/IP協(xié)議族TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）協(xié)議族是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議，包括TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等協(xié)議，支持端到端的通信和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。TCP/IP協(xié)議族與OSI參考模型在層次上有所不同，但二者在功能上是相似的。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)02通信協(xié)議基礎(chǔ)通信協(xié)議是指雙方實體完成通信或服務(wù)所必須遵循的規(guī)則和約定，是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)信息交換和資源共享的基礎(chǔ)。通信協(xié)議定義通信協(xié)議保證了不同設(shè)備、不同系統(tǒng)之間能夠可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信，實現(xiàn)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備和系統(tǒng)的互聯(lián)互通。通信協(xié)議作用通信協(xié)議概念及作用通信協(xié)議通常采用分層模型，將復(fù)雜的通信過程分解為多個相對簡單的層次，每層負(fù)責(zé)完成特定的功能，各層之間通過接口進(jìn)行通信。分層模型概念常見的通信協(xié)議分層模型包括OSI七層模型和TCP/IP四層模型。OSI模型將通信過程分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層七個層次；而TCP/IP模型則將通信過程簡化為網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層四個層次。常見分層模型通信協(xié)議分層模型FTP協(xié)議FTP是用于文件傳輸?shù)膮f(xié)議，支持客戶端和服務(wù)器之間的文件上傳和下載。FTP協(xié)議基于TCP協(xié)議實現(xiàn)，提供了可靠的文件傳輸服務(wù)。TCP/IP協(xié)議TCP/IP是Internet最基本的協(xié)議，包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)際協(xié)議（IP）。TCP負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，而IP則負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)包的路由和尋址。HTTP協(xié)議HTTP是用于Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間的通信協(xié)議，基于TCP協(xié)議實現(xiàn)。HTTP協(xié)議規(guī)定了瀏覽器請求網(wǎng)頁、服務(wù)器響應(yīng)請求的格式和內(nèi)容。SMTP協(xié)議SMTP是用于電子郵件傳輸?shù)膮f(xié)議，規(guī)定了郵件服務(wù)器之間傳輸郵件的格式和流程。SMTP協(xié)議基于TCP協(xié)議實現(xiàn)，保證了郵件傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。常見通信協(xié)議介紹03網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)與設(shè)備由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線組成，成本低、易于安裝，但傳輸距離有限，適用于短距離通信。雙絞線由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、外導(dǎo)體和護(hù)套組成，抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離較遠(yuǎn)，但成本較高，適用于閉路電視等系統(tǒng)。同軸電纜由纖芯、包層和護(hù)套組成，傳輸速度快、距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)，但價格較高，適用于高速、長距離通信。光纖包括無線電波、微波、紅外線等，無需布線、靈活方便，但易受到干擾，安全性相對較低。無線傳輸媒介傳輸介質(zhì)類型及特點交換機(jī)用于連接多個設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速交換和轉(zhuǎn)發(fā)，提高網(wǎng)絡(luò)性能和效率。路由器連接不同網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)，保證數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確到達(dá)目的地。防火墻對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全防護(hù)，過濾非法訪問和惡意攻擊，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。網(wǎng)橋連接兩個或多個網(wǎng)絡(luò)段，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)和過濾，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)范圍。集線器將多個設(shè)備連接在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和傳輸，但已逐漸被交換機(jī)所取代。網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和通信，使得不同網(wǎng)絡(luò)之間能夠互相通信。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能與作用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇總線型拓?fù)渌泄?jié)點連接在一條公共傳輸介質(zhì)上，成本低、易于擴(kuò)展，但抗干擾能力較差，任意節(jié)點故障都可能影響整個網(wǎng)絡(luò)。環(huán)型拓?fù)涓鞴?jié)點通過環(huán)路連接，數(shù)據(jù)傳輸方向單一，適用于需要實時性和可靠性的場合，但擴(kuò)展性較差。星型拓?fù)湟灾行墓?jié)點為核心，各節(jié)點通過點對點方式連接，易于管理和維護(hù)，但中心節(jié)點故障會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。樹型拓?fù)浣Y(jié)合了星型和總線型的特點，易于擴(kuò)展和管理，但同樣存在單點故障問題。網(wǎng)狀拓?fù)涓鞴?jié)點之間有多條路徑可供選擇，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，但成本和維護(hù)難度也相應(yīng)增加。04局域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是一種網(wǎng)絡(luò)種類，覆蓋范圍一般在方圓幾千米之內(nèi)。局域網(wǎng)具有安裝便捷、成本節(jié)約、擴(kuò)展方便等特點，廣泛應(yīng)用于各類辦公室內(nèi)。局域網(wǎng)可以實現(xiàn)文件管理、應(yīng)用軟件共享、打印機(jī)共享等功能，提高了工作效率和資源利用率。局域網(wǎng)概念及特點包括服務(wù)器、工作站、交換機(jī)、路由器等硬件設(shè)備，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通信。網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)軟件傳輸介質(zhì)包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、管理軟件等，用于管理和控制網(wǎng)絡(luò)硬件及資源。如雙絞線、同軸電纜、光纖等，用于連接網(wǎng)絡(luò)硬件并傳輸數(shù)據(jù)。030201局域網(wǎng)組成要素企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)學(xué)校校園網(wǎng)政府機(jī)構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)智能家居網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用場景01020304構(gòu)建企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)，實現(xiàn)各部門之間的信息共享和協(xié)同工作。構(gòu)建學(xué)校內(nèi)部局域網(wǎng)，提供教學(xué)、管理、科研等信息化服務(wù)。構(gòu)建政府機(jī)構(gòu)內(nèi)部局域網(wǎng)，實現(xiàn)各部門之間的安全通信和數(shù)據(jù)共享。通過局域網(wǎng)技術(shù)，將家居設(shè)備連接起來，實現(xiàn)智能化控制和管理。05廣域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）是一種跨越較大地理區(qū)域的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通常包含多個局域網(wǎng)（LAN）并通過公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。覆蓋范圍廣、傳輸速率相對較低、通信成本高、安全性較低。廣域網(wǎng)概念及特點特點概念廣域網(wǎng)組成要素連接不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和路徑選擇。將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號進(jìn)行傳輸，或?qū)⒛M信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)行接收。連接不同地點的傳輸介質(zhì)，如光纖、同軸電纜、雙絞線等。提供廣域網(wǎng)連接和相關(guān)服務(wù)的機(jī)構(gòu)，如電信公司、ISP等。路由器調(diào)制解調(diào)器通信線路網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商廣域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用場景企業(yè)分支機(jī)構(gòu)連接物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用云計算服務(wù)遠(yuǎn)程教育和醫(yī)療大型企業(yè)通常在不同地區(qū)設(shè)有分支機(jī)構(gòu)，需要通過廣域網(wǎng)實現(xiàn)各分支機(jī)構(gòu)之間的資源共享和協(xié)同工作。云計算服務(wù)提供商通過廣域網(wǎng)向用戶提供各種在線服務(wù)，如數(shù)據(jù)存儲、軟件即服務(wù)（SaaS）等。廣域網(wǎng)可實現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)和醫(yī)療咨詢，使得優(yōu)質(zhì)教育和醫(yī)療資源得以共享。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要通過廣域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制，如智能家居、智能交通等。06互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)與應(yīng)用撥號接入DSL接入光纖接入無線網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)接入方式及原理通過調(diào)制解調(diào)器與電話線連接，實現(xiàn)低速互聯(lián)網(wǎng)接入。通過光纖傳輸數(shù)據(jù)，提供極高的傳輸速度和帶寬。利用普通電話線傳輸高速數(shù)據(jù)，包括ADSL、VDSL等技術(shù)。包括Wi-Fi、3G/4G/5G等無線通信技術(shù)，實現(xiàn)移動設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)接入。根據(jù)家庭成員數(shù)量和上網(wǎng)需求選擇合適的帶寬套餐。帶寬需求根據(jù)家庭實際情況選擇DSL、光纖或無線網(wǎng)絡(luò)接入方式。接入方式選擇信譽(yù)良好、服務(wù)優(yōu)質(zhì)的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商。服務(wù)提供商購買合適的路由器、調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備，確保家庭網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和覆蓋范圍。設(shè)備選擇家庭寬帶接入方案選擇為企業(yè)提供專用的網(wǎng)絡(luò)連接，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。專線接入多線路接入VPN接入云服務(wù)接入通過多條線路接入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)負(fù)載均衡和故障備份。利用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公和分支機(jī)構(gòu)的安全連接。通過云服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，實現(xiàn)靈活可擴(kuò)展的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。企業(yè)級互聯(lián)網(wǎng)接入解決方案07網(wǎng)絡(luò)安全與管理策略威脅類型包括病毒、蠕蟲、特洛伊木馬、勒索軟件、間諜軟件、廣告軟件、釣魚攻擊、分布式拒絕服務(wù)攻擊等。防范措施定期更新系統(tǒng)和軟件補(bǔ)丁，使用防病毒和防惡意軟件工具，限制不必要的網(wǎng)絡(luò)訪問，實施強(qiáng)密碼策略，定期備份重要數(shù)據(jù)等。網(wǎng)絡(luò)安全威脅類型及防范措施包括網(wǎng)絡(luò)訪問控制、設(shè)備管理和配置、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)、事件響應(yīng)和報告等方面。管理策略確定網(wǎng)絡(luò)管理目標(biāo)和需求，評估現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和資源，設(shè)計網(wǎng)絡(luò)管理策略和流程，選擇適合的管理工具