《電信網(wǎng)技術(shù)》課件

電信網(wǎng)技術(shù)本課程介紹電信網(wǎng)絡(luò)的基本概念、技術(shù)和應(yīng)用。我們將深入探討各種網(wǎng)絡(luò)類型，包括移動通信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)和光纖網(wǎng)絡(luò)。課程簡介及學(xué)習(xí)目標(biāo)課程介紹本課程將深入探討電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心概念和關(guān)鍵技術(shù)，涵蓋從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)到前沿應(yīng)用的各個方面。學(xué)習(xí)目標(biāo)通過學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠理解電信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)、協(xié)議、技術(shù)和應(yīng)用，并掌握相關(guān)技能。電信網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成電信網(wǎng)絡(luò)主要由以下幾部分組成：**傳輸網(wǎng)絡(luò)**:為數(shù)據(jù)傳輸提供物理通道，例如光纖、銅纜、無線電波等。**交換網(wǎng)絡(luò)**:負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)傳遞到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，例如電路交換、分組交換等。**網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)**:負(fù)責(zé)監(jiān)控、維護(hù)和管理整個電信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況。**用戶終端**:連接到電信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，例如手機(jī)、電腦、路由器等。電路交換與分組交換的區(qū)別1電路交換建立連接前，需要先分配一條物理線路，在連接期間，這條線路只供用戶使用。2分組交換數(shù)據(jù)被分成數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包可以走不同的路徑，到達(dá)目的地后，重新組裝。3區(qū)別電路交換適合實(shí)時性高的業(yè)務(wù)，而分組交換適合非實(shí)時性高的業(yè)務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常由以下幾個基本要素組成：節(jié)點(diǎn)、鏈路、協(xié)議、服務(wù)。節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中的基本單元，可以是計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器、交換機(jī)等。鏈路是指連接兩個節(jié)點(diǎn)的物理通道，可以是有線連接，也可以是無線連接。協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間通信的規(guī)則，確保數(shù)據(jù)能夠正確地傳輸和接收。服務(wù)是指網(wǎng)絡(luò)提供的功能，例如郵件服務(wù)、文件傳輸服務(wù)、網(wǎng)頁瀏覽服務(wù)等。物理層技術(shù)概述物理層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的比特流的傳輸，包括編碼、調(diào)制、傳輸介質(zhì)等。物理層協(xié)議定義了數(shù)據(jù)在傳輸介質(zhì)上的傳輸方式，例如編碼方式、傳輸速率等。物理層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號、光信號等，并通過傳輸介質(zhì)進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)概述數(shù)據(jù)鏈路層功能數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)幀從一個節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€節(jié)點(diǎn)，同時提供流量控制和錯誤檢測功能。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議常見的協(xié)議包括以太網(wǎng)協(xié)議、令牌環(huán)協(xié)議、無線局域網(wǎng)協(xié)議等，它們規(guī)范了數(shù)據(jù)幀的格式和傳輸方式。數(shù)據(jù)鏈路層作用數(shù)據(jù)鏈路層是網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)，它保障了數(shù)據(jù)在物理介質(zhì)上的可靠傳輸，為更高層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供可靠的傳輸服務(wù)。常見的物理介質(zhì)同軸電纜同軸電纜是一種常用的傳輸介質(zhì)，它由中心導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層和外層護(hù)套構(gòu)成。同軸電纜具有較高的抗干擾能力，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸。雙絞線雙絞線由兩根相互纏繞的絕緣導(dǎo)線構(gòu)成，它可以有效地減少外部干擾，并提供一定的抗噪聲能力。雙絞線是最常見的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)之一。光纖光纖是一種利用光脈沖傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)，它具有傳輸帶寬高、抗干擾能力強(qiáng)、損耗低等優(yōu)點(diǎn)，是目前高速網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹髁鹘橘|(zhì)。常見的有線傳輸技術(shù)雙絞線雙絞線是最常見的傳輸介質(zhì)之一，由兩根互相絕緣的導(dǎo)線組成，并以螺旋狀互相纏繞。同軸電纜同軸電纜由一根中心導(dǎo)線和一根同心圓柱形導(dǎo)體構(gòu)成，中間用絕緣材料隔開。光纖光纖是使用光信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕橘|(zhì)，具有帶寬高、損耗小、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。常見的無線傳輸技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙是一種短距離無線通信技術(shù)，通常用于連接移動設(shè)備、耳機(jī)和無線鍵盤等。Wi-Fi技術(shù)Wi-Fi是一種無線局域網(wǎng)技術(shù)，提供更高速率的無線連接，適用于家庭、辦公室和公共場所。蜂窩移動通信技術(shù)蜂窩移動通信技術(shù)是一種用于移動電話和數(shù)據(jù)通信的無線通信技術(shù)，支持語音和數(shù)據(jù)傳輸。衛(wèi)星通信技術(shù)衛(wèi)星通信技術(shù)利用衛(wèi)星作為中繼站，提供全球范圍內(nèi)的無線通信服務(wù)，適用于廣播、導(dǎo)航和遠(yuǎn)程通信。數(shù)據(jù)鏈路層的錯誤控制與流量控制錯誤控制確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院涂煽啃?。流量控制防止發(fā)送方發(fā)送過多的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致接收方無法處理。網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)概述數(shù)據(jù)包路由網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)路由到目標(biāo)主機(jī)。它利用路由器來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇最佳路徑。IP地址管理網(wǎng)絡(luò)層使用IP地址來識別網(wǎng)絡(luò)中的每臺主機(jī)。它管理IP地址分配，并確保地址唯一性。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將不同的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來，使數(shù)據(jù)能夠在不同網(wǎng)絡(luò)之間傳輸。IP地址及分類32位4段255范圍IP地址由32位二進(jìn)制數(shù)字組成，分為4個部分，每個部分8位，用點(diǎn)號隔開，每個部分的取值范圍為0到255。路由選擇協(xié)議分類內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）用于同一個自治系統(tǒng)內(nèi)的路由器之間進(jìn)行路由信息的交換。外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP）用于不同自治系統(tǒng)之間的路由器之間進(jìn)行路由信息的交換。距離矢量路由協(xié)議路由器根據(jù)相鄰路由器的距離矢量信息來更新自己的路由表。鏈路狀態(tài)路由協(xié)議路由器根據(jù)整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息來更新自己的路由表。靜態(tài)路由與動態(tài)路由1靜態(tài)路由由網(wǎng)絡(luò)管理員手動配置，適合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定、路由變化較少的場景。2動態(tài)路由路由器之間自動交換路由信息，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓土髁孔兓?，提高網(wǎng)絡(luò)效率。傳輸層技術(shù)概述數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)傳輸層負(fù)責(zé)將應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳送到目的主機(jī)上的指定應(yīng)用進(jìn)程。它提供了面向連接和無連接的服務(wù)，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸，并實(shí)現(xiàn)流量控制和擁塞控制。端到端通信傳輸層在網(wǎng)絡(luò)層之上，負(fù)責(zé)兩個應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)傳輸，為應(yīng)用程序提供可靠、高效的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。數(shù)據(jù)分段與重組傳輸層將應(yīng)用層數(shù)據(jù)分段，并在發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)層之前添加傳輸層首部，以便接收端重組數(shù)據(jù)。TCP/UDP協(xié)議的特點(diǎn)TCP連接面向連接，可靠性高UDP無連接無連接，速度快，適合實(shí)時應(yīng)用應(yīng)用層技術(shù)概述Web瀏覽器用于訪問網(wǎng)頁，并通過HTTP協(xié)議與Web服務(wù)器進(jìn)行通信。電子郵件使用SMTP、POP3和IMAP協(xié)議發(fā)送和接收電子郵件。文件傳輸使用FTP協(xié)議上傳和下載文件。即時通信使用各種協(xié)議（如ICQ、MSN、QQ）進(jìn)行實(shí)時聊天。DNS及其作用域名系統(tǒng)DNS（DomainNameSystem）是互聯(lián)網(wǎng)的域名解析系統(tǒng)。它將易于記憶的域名（如）轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠理解的IP地址（如）。核心功能DNS的核心功能是將域名映射到對應(yīng)的IP地址，從而使用戶能夠通過域名訪問網(wǎng)站或服務(wù)。它還負(fù)責(zé)管理和維護(hù)互聯(lián)網(wǎng)的域名空間。Web技術(shù)基礎(chǔ)HTML網(wǎng)頁的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，定義了網(wǎng)頁的元素和內(nèi)容。CSS網(wǎng)頁的樣式規(guī)則，控制網(wǎng)頁的布局、顏色、字體等。JavaScript網(wǎng)頁的交互邏輯，實(shí)現(xiàn)動態(tài)效果、用戶操作等。電子郵件系統(tǒng)郵件協(xié)議SMTP、POP3、IMAP等協(xié)議負(fù)責(zé)郵件的發(fā)送、接收和管理。郵件客戶端Outlook、Thunderbird等軟件提供郵件收發(fā)和管理功能。郵件服務(wù)器提供郵件存儲、轉(zhuǎn)發(fā)和管理服務(wù)。FTP文件傳輸協(xié)議1文件傳輸協(xié)議FTP（FileTransferProtocol，文件傳輸協(xié)議）是一種用于在網(wǎng)絡(luò)之間傳輸文件的協(xié)議。2客戶端/服務(wù)器模型FTP采用客戶端/服務(wù)器模型，客戶端連接到服務(wù)器并請求文件傳輸。3控制連接與數(shù)據(jù)連接FTP使用兩個連接：一個用于傳輸命令，另一個用于傳輸數(shù)據(jù)。即時通信技術(shù)實(shí)時性即時通信技術(shù)允許用戶之間實(shí)時進(jìn)行文字、語音或視頻交流，有效地提升溝通效率。便捷性用戶無需等待，可隨時隨地發(fā)起對話，并通過網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)跨地域、跨平臺的溝通。多樣性除了傳統(tǒng)的文字聊天外，還提供了語音通話、視頻通話、文件傳輸?shù)榷喾N功能，滿足不同用戶需求。移動通信網(wǎng)絡(luò)概述移動通信網(wǎng)絡(luò)是基于無線通信技術(shù)，使移動終端用戶能夠在移動狀態(tài)下進(jìn)行語音通話、數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄐ欧?wù)的網(wǎng)絡(luò)。它包括了移動交換中心、基站、移動終端等關(guān)鍵組件，通過無線電波連接用戶和網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供隨時隨地的通信服務(wù)。2G、3G、4G/5G技術(shù)發(fā)展15G超高速率，超低延遲，高連接密度24G高速數(shù)據(jù)傳輸，移動互聯(lián)網(wǎng)時代33G高速數(shù)據(jù)傳輸，多媒體業(yè)務(wù)42G語音通話，短信服務(wù)下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)云計(jì)算云計(jì)算技術(shù)正在改變著網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和部署方式，它提供了一種可擴(kuò)展、靈活和按需付費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)SDN允許網(wǎng)絡(luò)管理員通過軟件來控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)更靈活的網(wǎng)絡(luò)配置和管理。大數(shù)據(jù)分析大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以幫助網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商分析海量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量模式和安全威脅，并進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。SDN與網(wǎng)絡(luò)虛擬化SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)將網(wǎng)絡(luò)控制與數(shù)據(jù)平面分離，實(shí)現(xiàn)集中控制和自動化管理。網(wǎng)絡(luò)虛擬化網(wǎng)絡(luò)虛擬化通過軟件模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和功能，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率和靈活性。網(wǎng)絡(luò)安全概述保護(hù)信息安全網(wǎng)絡(luò)安全是指保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)免受未經(jīng)授權(quán)的訪問、使用、披露、破壞、修改或否認(rèn)。網(wǎng)絡(luò)攻擊防范包括防止黑客、病毒、惡意軟件、拒絕服務(wù)攻擊和數(shù)據(jù)泄露等威脅。數(shù)據(jù)完整性保護(hù)確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，防止篡改或丟失。用戶隱私保護(hù)保護(hù)個人信息免受未經(jīng)授權(quán)的訪問和使用。常見攻擊方式及防御措施病毒攻擊通過惡意代碼感染系統(tǒng)，竊取信息或破壞系統(tǒng)。拒絕服務(wù)攻擊利用大量請求消耗系統(tǒng)資源，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽竊取網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，