《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程總》課件

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程總本課程將帶領(lǐng)大家探索計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的奧秘，學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)和關(guān)鍵技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義互聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信線路連接在一起的系統(tǒng)。資源共享網(wǎng)絡(luò)的主要目的是使連接到網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)能夠共享硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源。信息傳遞網(wǎng)絡(luò)允許用戶通過(guò)不同的通信方式在連接的計(jì)算機(jī)之間交換信息。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物，在線支付，電子交易等社交媒體微博，微信，QQ等網(wǎng)絡(luò)教育在線課程，遠(yuǎn)程教學(xué)，虛擬課堂等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述了網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接方式。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)則，確保不同設(shè)備之間的通信暢通。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括路由器、交換機(jī)、網(wǎng)卡等，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和管理。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1分層結(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)功能劃分為多個(gè)層次，每個(gè)層次完成特定的任務(wù)。2接口定義各層之間通過(guò)接口進(jìn)行通信，屏蔽底層細(xì)節(jié)。3模塊化設(shè)計(jì)便于開(kāi)發(fā)、維護(hù)和升級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。OSI參考模型七層模型OSI模型將網(wǎng)絡(luò)分為七層，每層負(fù)責(zé)特定的功能，并通過(guò)接口與相鄰層進(jìn)行通信。標(biāo)準(zhǔn)化OSI模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，為不同廠商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件提供了統(tǒng)一的參考框架。層次結(jié)構(gòu)每一層都建立在下一層之上，并提供更高層的服務(wù)。例如，傳輸層依賴于網(wǎng)絡(luò)層來(lái)提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。TCP/IP參考模型應(yīng)用層負(fù)責(zé)應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)通信,例如HTTP、FTP、SMTP、DNS等。傳輸層提供面向連接或無(wú)連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),例如TCP、UDP等。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)尋址和路由,例如IP協(xié)議等。網(wǎng)絡(luò)接口層負(fù)責(zé)與物理層進(jìn)行交互,將數(shù)據(jù)封裝成幀并進(jìn)行傳輸。物理層協(xié)議定義物理層協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硖匦裕缧盘?hào)類型、傳輸介質(zhì)、數(shù)據(jù)編碼和接口標(biāo)準(zhǔn)。主要功能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或光信號(hào)，并通過(guò)物理介質(zhì)進(jìn)行傳輸，保證數(shù)據(jù)在物理層上的可靠傳輸。常見(jiàn)協(xié)議包括以太網(wǎng)協(xié)議、IEEE802.3、RS-232、USB、藍(lán)牙等。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以太網(wǎng)最常用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，用于局域網(wǎng)。無(wú)線局域網(wǎng)用于無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議，例如802.11。光纖網(wǎng)絡(luò)基于光纖的通信網(wǎng)絡(luò)，用于高速數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的尋址和路由，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。ICMP協(xié)議用于網(wǎng)絡(luò)診斷，如網(wǎng)絡(luò)連通性測(cè)試和錯(cuò)誤報(bào)告。ARP協(xié)議用于將IP地址轉(zhuǎn)換為物理地址，實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間的通信。IP地址分類A類地址用于大型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)范圍為0-127，主機(jī)號(hào)范圍為1-16,777,214。B類地址用于中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)范圍為128-191，主機(jī)號(hào)范圍為1-65,534。C類地址用于小型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)范圍為192-223，主機(jī)號(hào)范圍為1-254。D類地址用于多播地址，網(wǎng)絡(luò)號(hào)范圍為224-239，主機(jī)號(hào)范圍為1-254。子網(wǎng)劃分1提高效率減少?gòu)V播域，降低網(wǎng)絡(luò)沖突2增強(qiáng)安全性隔離敏感數(shù)據(jù)，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊3簡(jiǎn)化管理方便配置和管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由選擇算法距離向量算法每個(gè)路由器維護(hù)一個(gè)距離向量，包含到其他路由器的距離信息。鏈路狀態(tài)算法每個(gè)路由器維護(hù)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，包含所有路由器和鏈路的信息。層次路由算法將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)層次，每個(gè)層次負(fù)責(zé)不同范圍的路由選擇。傳輸層協(xié)議TCP面向連接，可靠數(shù)據(jù)傳輸。保證數(shù)據(jù)按序到達(dá)，并提供流量控制和擁塞控制機(jī)制。UDP無(wú)連接，不可靠數(shù)據(jù)傳輸。不保證數(shù)據(jù)按序到達(dá)，也不提供流量控制和擁塞控制。應(yīng)用層協(xié)議HTTP超文本傳輸協(xié)議，用于網(wǎng)頁(yè)瀏覽和數(shù)據(jù)傳輸。FTP文件傳輸協(xié)議，用于文件上傳和下載。SMTP簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議，用于電子郵件發(fā)送。POP3/IMAP郵件接收協(xié)議，用于電子郵件接收。網(wǎng)絡(luò)安全概述網(wǎng)絡(luò)安全是指保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)、使用、披露、破壞、修改或拒絕服務(wù)。它涵蓋了各種技術(shù)和措施，以確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)的完整性、機(jī)密性和可用性。網(wǎng)絡(luò)安全威脅惡意軟件病毒、蠕蟲(chóng)、木馬、勒索軟件等惡意軟件會(huì)竊取數(shù)據(jù)、破壞系統(tǒng)或勒索贖金。網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)通過(guò)偽造郵件、網(wǎng)站或短信誘騙用戶泄露個(gè)人信息或點(diǎn)擊惡意鏈接。數(shù)據(jù)泄露黑客攻擊或內(nèi)部人員失誤導(dǎo)致敏感信息被竊取或泄露，造成經(jīng)濟(jì)損失和聲譽(yù)損害。拒絕服務(wù)攻擊攻擊者通過(guò)大量請(qǐng)求或數(shù)據(jù)流量使服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)資源無(wú)法正常工作，導(dǎo)致服務(wù)中斷。網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)惡意軟件病毒、蠕蟲(chóng)、木馬等惡意軟件可以竊取數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)或破壞設(shè)備。社會(huì)工程學(xué)攻擊者通過(guò)欺騙手段獲取用戶的敏感信息，例如密碼或銀行卡信息。拒絕服務(wù)攻擊攻擊者通過(guò)發(fā)送大量請(qǐng)求使服務(wù)器無(wú)法正常響應(yīng)合法用戶的請(qǐng)求。網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)攻擊者通過(guò)偽造電子郵件或網(wǎng)站誘騙用戶點(diǎn)擊惡意鏈接或提供敏感信息。網(wǎng)絡(luò)安全防御策略防火墻過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)流量，阻止惡意攻擊。加密保護(hù)敏感數(shù)據(jù)，防止竊取和篡改。防病毒軟件檢測(cè)和清除病毒，保護(hù)系統(tǒng)安全。防火墻技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全屏障防火墻是網(wǎng)絡(luò)安全中的關(guān)鍵技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)之間構(gòu)建一道安全屏障，防止來(lái)自外部的非法訪問(wèn)。規(guī)則和過(guò)濾防火墻通過(guò)設(shè)置規(guī)則，對(duì)進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢查和過(guò)濾，阻止惡意流量。多種類型防火墻分為硬件防火墻和軟件防火墻，以及包過(guò)濾防火墻、狀態(tài)檢測(cè)防火墻等不同類型。加密技術(shù)對(duì)稱密鑰加密使用相同的密鑰進(jìn)行加密和解密。非對(duì)稱密鑰加密使用不同的密鑰進(jìn)行加密和解密。數(shù)字簽名驗(yàn)證信息來(lái)源的真實(shí)性。確保信息的完整性，防止篡改。提供不可否認(rèn)性，防止發(fā)送方否認(rèn)發(fā)送信息。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密VPN使用加密技術(shù)，確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中的安全性。隱藏IP地址VPN通過(guò)將用戶的流量路由到VPN服務(wù)器，隱藏用戶的真實(shí)IP地址，提供隱私保護(hù)?？缭降乩硐拗芕PN允許用戶訪問(wèn)地理位置受限的網(wǎng)站和服務(wù)，例如，訪問(wèn)海外網(wǎng)站。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11最廣泛使用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，定義了無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范。Wi-Fi基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證商標(biāo)，代表符合該標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。藍(lán)牙用于短距離無(wú)線通信的標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于無(wú)線耳機(jī)、智能手機(jī)等設(shè)備之間的連接。ZigBee用于低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，適合用于智能家居、傳感器網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)速度更快與4G相比，5G網(wǎng)絡(luò)提供顯著的網(wǎng)絡(luò)速度提升，最高可達(dá)10Gbps，這意味著更快的下載速度、更低延遲以及更流暢的在線體驗(yàn)。連接更多5G網(wǎng)絡(luò)的連接密度更高，可以支持更多設(shè)備同時(shí)連接，為物聯(lián)網(wǎng)、智能城市和工業(yè)自動(dòng)化等應(yīng)用提供強(qiáng)大支持。響應(yīng)更快5G網(wǎng)絡(luò)延遲顯著降低，使實(shí)時(shí)應(yīng)用如云游戲、遠(yuǎn)程醫(yī)療和自動(dòng)駕駛等成為可能，推動(dòng)了更具沉浸式和交互性的用戶體驗(yàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接萬(wàn)物物聯(lián)網(wǎng)將現(xiàn)實(shí)世界中的物體連接到互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互通。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)通過(guò)傳感器收集數(shù)據(jù)，分析和利用數(shù)據(jù)，為智能決策和服務(wù)提供支持。應(yīng)用廣泛物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智慧城市、智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域，改變著人們的生活和工作方式。云計(jì)算技術(shù)資源共享云計(jì)算允許用戶共享計(jì)算資源，如服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)，從而降低成本并提高效率。按需服務(wù)用戶可以根據(jù)需要靈活地獲取和釋放資源，無(wú)需前期投資和維護(hù)?？蓴U(kuò)展性云計(jì)算平臺(tái)可以輕松地?cái)U(kuò)展以滿足不斷增長(zhǎng)的需求，無(wú)需擔(dān)心基礎(chǔ)設(shè)施限制。軟件定義網(wǎng)絡(luò)集中式控制通過(guò)軟件控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置的自動(dòng)化和集中管理。靈活性和可擴(kuò)展性能夠快速調(diào)整網(wǎng)絡(luò)配置，以適應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。云原生與云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，提供更靈活和可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。人工智能在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用1網(wǎng)絡(luò)安全人工智能可以幫助檢測(cè)和阻止網(wǎng)絡(luò)攻擊，例如惡意軟件攻擊、DDoS攻擊和網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)攻擊。2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人工智能可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，例如減少延遲、提高帶寬利用率和提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。3網(wǎng)絡(luò)管理人工智能可以自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)，例如監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、故障排除和配置管理。4網(wǎng)絡(luò)分析人工智能可以分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，例如用戶行為、流量模式和網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，以識(shí)別趨勢(shì)和洞察力。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)云計(jì)算將繼續(xù)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，邊緣計(jì)算和云計(jì)算融合，提供更智能、更安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將更加復(fù)雜，5G、6G