《網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課件

《網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》本課件將帶領(lǐng)大家深入學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識，了解網(wǎng)絡(luò)的定義、分類、協(xié)議、架構(gòu)以及應(yīng)用等，為今后深入學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)的定義和分類網(wǎng)絡(luò)定義網(wǎng)絡(luò)是指由若干節(jié)點(diǎn)和連接這些節(jié)點(diǎn)的鏈路組成的系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)可以是計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器等，鏈路可以是銅纜、光纖、無線信號等。網(wǎng)絡(luò)分類常見的網(wǎng)絡(luò)分類包括：局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）、廣域網(wǎng)（WAN）、互聯(lián)網(wǎng)（Internet）等。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用常見架構(gòu)C/S架構(gòu)客戶端/服務(wù)器架構(gòu)，客戶端向服務(wù)器發(fā)送請求，服務(wù)器響應(yīng)請求，例如：網(wǎng)頁瀏覽、電子郵件。B/S架構(gòu)瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)，客戶端通過瀏覽器訪問服務(wù)器上的網(wǎng)頁，例如：電商網(wǎng)站、社交平臺。P2P架構(gòu)對等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是客戶端也是服務(wù)器，可以互相訪問，例如：文件共享、視頻通話。TCP/IP協(xié)議簇簡介1應(yīng)用層提供用戶服務(wù)2傳輸層提供可靠數(shù)據(jù)傳輸3網(wǎng)絡(luò)層提供網(wǎng)絡(luò)連接4數(shù)據(jù)鏈路層提供物理鏈路連接5物理層提供物理介質(zhì)傳輸IP地址及其分類IP地址定義IP地址是分配給每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的唯一標(biāo)識符，用于識別網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。IP地址分類IP地址分為IPv4和IPv6，IPv4地址由4個(gè)字節(jié)組成，IPv6地址由16個(gè)字節(jié)組成。子網(wǎng)劃分和子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)劃分將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)小的子網(wǎng)，可以提高網(wǎng)絡(luò)效率和安全性。子網(wǎng)掩碼用于區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，子網(wǎng)掩碼也是一個(gè)32位的二進(jìn)制數(shù)。ARP協(xié)議1發(fā)送方主機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)包到目標(biāo)主機(jī)，但只知道目標(biāo)主機(jī)的IP地址，不知道MAC地址。2發(fā)送方主機(jī)廣播ARP請求，詢問目標(biāo)主機(jī)的MAC地址。3目標(biāo)主機(jī)收到ARP請求后，回復(fù)ARP響應(yīng)，包含自己的MAC地址。4發(fā)送方主機(jī)收到ARP響應(yīng)后，獲得目標(biāo)主機(jī)的MAC地址，并記錄到ARP表中。ICMP協(xié)議1錯(cuò)誤報(bào)告當(dāng)數(shù)據(jù)包無法到達(dá)目的地時(shí)，發(fā)送ICMP錯(cuò)誤報(bào)告。2網(wǎng)絡(luò)探測使用ICMPping命令來測試網(wǎng)絡(luò)連接是否正常。3網(wǎng)絡(luò)診斷利用ICMP協(xié)議診斷網(wǎng)絡(luò)故障。IPv4數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)1版本IPv4版本號，為42首部長度以4字節(jié)為單位3服務(wù)類型指定數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級4總長度整個(gè)數(shù)據(jù)包的長度IPv4路由轉(zhuǎn)發(fā)過程路由器接收數(shù)據(jù)包，并檢查數(shù)據(jù)包的目標(biāo)IP地址。路由器根據(jù)路由表查找與目標(biāo)IP地址匹配的路由條目。路由器將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的輸出端口，發(fā)送到下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)作用及配置1網(wǎng)關(guān)作用連接不同的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。2網(wǎng)關(guān)配置需要設(shè)置網(wǎng)關(guān)IP地址，以及其他相關(guān)參數(shù)。DNS服務(wù)器DNS服務(wù)器定義域名服務(wù)器，負(fù)責(zé)將域名解析成IP地址。DNS服務(wù)器作用提供域名解析服務(wù)，將易記的域名轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識別的IP地址。DNS域名解析過程1用戶輸入域名，瀏覽器發(fā)送DNS查詢請求。2本地緩存查找，如果本地有緩存，直接返回IP地址。3遞歸查詢，如果本地沒有緩存，則向根域名服務(wù)器發(fā)送查詢請求。4迭代查詢，根域名服務(wù)器根據(jù)域名信息，將查詢請求轉(zhuǎn)發(fā)到下一級域名服務(wù)器。5最終找到負(fù)責(zé)該域名的權(quán)威域名服務(wù)器，獲得IP地址，并返回給用戶。TCP三次握手與四次揮手三次握手建立TCP連接，保證雙方都能夠正常通信。四次揮手?jǐn)嚅_TCP連接，保證雙方都能夠正常斷開連接。UDP特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)無連接、不可靠、速度快、效率高。應(yīng)用實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用，例如：視頻通話、網(wǎng)絡(luò)游戲。Socket編程基礎(chǔ)Socket定義套接字，是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間通信的接口。Socket編程使用Socket接口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。Http協(xié)議工作機(jī)制客戶端發(fā)送HTTP請求，例如：訪問網(wǎng)頁。服務(wù)器接收HTTP請求，并處理請求。服務(wù)器返回HTTP響應(yīng)，包含網(wǎng)頁內(nèi)容。客戶端接收HTTP響應(yīng)，并在瀏覽器中顯示網(wǎng)頁。HTTPS原理及應(yīng)用HTTPS原理在HTTP協(xié)議的基礎(chǔ)上增加了SSL/TLS安全層，對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和認(rèn)證。HTTPS應(yīng)用保障網(wǎng)絡(luò)安全，例如：網(wǎng)上銀行、電子商務(wù)。Web服務(wù)器和Web客戶端Web服務(wù)器負(fù)責(zé)處理來自Web客戶端的HTTP請求，并返回網(wǎng)頁內(nèi)容。Web客戶端通過瀏覽器訪問Web服務(wù)器，獲取網(wǎng)頁內(nèi)容，并顯示在瀏覽器中。負(fù)載均衡技術(shù)簡介1提高性能將請求分配到多個(gè)服務(wù)器，提高網(wǎng)站的響應(yīng)速度和并發(fā)處理能力。2提高可用性當(dāng)一臺服務(wù)器故障時(shí)，可以將請求切換到其他服務(wù)器，保證網(wǎng)站的正常訪問。3增強(qiáng)安全性可以將負(fù)載均衡設(shè)備放置在網(wǎng)絡(luò)邊緣，作為網(wǎng)站的防御層。CDN工作原理及應(yīng)用CDN原理將網(wǎng)站內(nèi)容復(fù)制到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，以便用戶從離自己最近的節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，提高訪問速度。CDN應(yīng)用視頻直播、圖片加速、網(wǎng)站加速等。防火墻工作原理及配置1防火墻檢查網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則過濾或阻止不安全的流量。2防火墻可以配置訪問控制列表（ACL），允許或拒絕特定IP地址、端口或協(xié)議的訪問。3防火墻可以提供入侵檢測和防御功能，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免受惡意攻擊。虛擬專用網(wǎng)VPNVPN定義虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，通過公共網(wǎng)絡(luò)建立安全的連接，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)通信。VPN應(yīng)用遠(yuǎn)程辦公、跨國訪問、保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全等。云計(jì)算基礎(chǔ)介紹1云計(jì)算定義將計(jì)算資源作為服務(wù)提供給用戶，例如：計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)。2云計(jì)算特點(diǎn)按需使用、可擴(kuò)展性、自服務(wù)、資源池化。3云計(jì)算類型公有云、私有云、混合云。Docker容器技術(shù)1Docker定義一種容器化技術(shù)，用于打包和運(yùn)行應(yīng)用程序，提供輕量級、可移植的運(yùn)行環(huán)境。2Docker特點(diǎn)快速部署、隔離性、可移植性、資源利用率高。云存儲技術(shù)發(fā)展云存儲定義將數(shù)據(jù)存儲在云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)。云存儲類型對象存儲、塊存儲、文件存儲。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識物聯(lián)網(wǎng)是指將各種物理設(shè)備、傳感器和軟件系統(tǒng)連接在一起，實(shí)現(xiàn)物物相連。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景包括：智慧城市、智能家居、工業(yè)自動化等。5G通信技術(shù)5G特點(diǎn)高速率、低延遲、高連接密度、高可靠性。5G應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、自動駕駛、智慧城市等。區(qū)塊鏈核心概念區(qū)塊鏈定義一種分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，用于記錄交易信息，保證數(shù)據(jù)的安全性和透明性。區(qū)塊鏈特點(diǎn)去中心化、不可篡改、透明可溯、安全可靠。人工智能概述