《LC网络与通信》课件

《网络与通信》LC探索计算机网络和通信技术的奥秘,了解网络应用、协议和架构的基本概念从基础理论到实际应用,全面掌握网络与通信的核心知识课程简介课程概述知识框架本课程旨在全面介绍计算机网络通过理论讲解和实践操作,使学生的基本概念、协议和技术,涵盖从深入理解网络的工作原理,掌握网物理层到应用层的各个层面络设计、配置和管理的技能课程优势注重理论与实践相结合,培养学生的网络问题分析和解决能力,为未来的网络工程师发展奠定基础通信基础知识什么是通信通信设备与媒体通信的基本元素通信是指使用各种技术手段在两个或多个设通信过程需要使用各种设备和媒体,如电话通信包括发送方、接收方、信息、编码、信备之间传递信息的过程它是人类社会发展、无线电、光纤等,这些都是实现信息传递道和解码六大基本元素这些元素相互配合的基础，贯穿于我们的日常生活和工作之中的重要工具,共同完成信息的传递过程网络传输技术传输媒体传输模式12网络传输可通过光纤、同轴电缆、双绞线等不同的传输媒体网络传输分为广播、单播和组播等不同模式,满足不同的通信实现每种媒体有不同的特点和适用场景需求传输速率传输协议34随着技术进步,网络传输速率不断提升,从几十Kbps到千兆以网络传输需要遵循各种标准协议,如以太网、Wi-Fi、蓝牙等上,适应各种应用场景,确保互联互通OSI参考模型物理层负责监控电缆、信号的基本特性和电子设备的物理连接数据链路层定义了数据帧的格式,处理硬件地址,并提供可靠的数据传输网络层负责IP寻址和数据包路由,确保数据能在网络上准确传输传输层提供端到端的可靠数据传输,包括差错校正和流量控制会话层建立、维护和同步通信应用程序之间的会话表示层定义数据格式和编码,确保不同系统可以解释传输的信息应用层为用户应用程序提供网络服务,如文件传输、电子邮件等物理层物理介质传输编码与调制物理寻址电气特性物理层负责定义连接计算机和物理层还负责将数字信号转换物理层定义了物理设备的地址物理层还规定了电压、电流和网络设备的物理介质和电气特为适合物理介质传输的模拟信和标识,如MAC地址这些物信号时序等电气特性,保证设性包括电缆、光纤和无线电号,如调制和编码确保信号理地址用于在局域网内识别和备之间的兼容性和可靠性波等它确保数据能够可靠地在传输过程中不会失真定位设备在不同设备和网络之间传输数据链路层数据帧传输差错检测与纠正数据链路层负责建立、维护和管理点通过加入校验码等机制对数据帧进行对点的可靠逻辑连接,确保数据帧的可差错检测和纠正,确保数据传输的完整靠传输性媒体访问控制数据链路层协议在共享传输介质上协调多个设备的访主要包括HDLC、PPP、MAC等,实现问,防止冲突,保证公平合理的共享数据帧的封装、寻址和可靠传输网络层网络寻址路由选择12网络层负责为数据包提供逻辑根据目的地址选择合适的下一地址,可以实现主机间的寻址和跳转发数据包,支持动态路由和路由选择常见的网络层协议静态路由两种机制包括IP、IPX等拥塞控制分片与重组34通过监测网络状态,采取相应措针对过大的数据包,网络层可以施避免网络拥塞,保证数据传输将其拆分成更小的分片,并在目效率常用的拥塞控制算法包的端重组,提高传输效率括慢启动、快重传等传输层可靠性流量控制传输层提供可靠的数据传输服务,传输层实现发送端和接收端之间确保数据完整性和顺序性它采的流量控制,防止接收端被淹没,确用确认和重传等机制来保证数据保网络稳定运行的可靠传输多路复用拥塞控制传输层支持同时传输多个应用数传输层采取拥塞控制机制,动态调据流,通过端口号标识不同的应用节发送速率,避免网络拥塞,提高整进程体网络性能会话层会话控制对话管理同步控制会话安全会话层负责建立、维护和同步会话层管理各主机之间的双向会话层提供同步点,用于验证会话层提供数据加密、认证等通信中的会话它提供检查点对话,协调发送方和接收方之和恢复数据传输过程中断时的安全机制,确保通信过程的机、恢复和重新同步等机制,确间的数据交换它确保数据按数据传输它实现了对话的检密性和完整性保数据传输的正确性正确顺序传输查点和恢复机制表示层数据格式化表示层负责将数据转换为可供对方理解的格式,如编码转换、加密解密等语法规则表示层定义了数据交换时的语法规则,确保双方能正确解析和理解数据数据压缩表示层可以对数据进行压缩,以减少传输量和提高传输效率应用层网络应用架构应用层协议应用层服务应用层定义了网络应用程序的接口和服务,应用层包含多种标准协议,如HTTP、SMTP应用层提供了文件传输、电子邮件、万维网如Web浏览器、电子邮件客户端和FTP客、FTP等,这些协议规定了应用程序如何与浏览等高级网络服务,满足了用户在网络上户端等,为用户提供了直接访问网络资源的网络进行通信和数据交换的各种需求手段标准协议国际标准化组织ISO IEEE802标准IETF标准ITU标准ISO是制定国际标准的权威机IEEE802标准定义了各类局互联网工程任务组IETF负责国际电信联盟ITU是制定电构,涵盖了从信息技术到制造域网LAN和城域网MAN的制定互联网技术相关的标准,信领域全球性标准的主导机构业等多个领域其制定的标准技术规范,如以太网、Wi-Fi等如TCP/IP协议族、HTTP等,,制定了诸如GSM、ISDN等为全球企业和政府机构提供了,广泛应用于企业和家庭网络确保网络设备和软件的互操作基础电信技术标准规范依据性协议簇TCP/IP网络基础TCP/IP协议簇是互联网的基础,定义了网络通信的基本规则和标准协议层级包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等每一层都有特定的功能和协议通信模型基于客户端-服务器的连接模式,通过IP地址和端口号进行寻址和识别地址IP324位数部分IP地址包含32位数字，可表示40多IP地址由4个8位二进制部分组成，即亿个独特地址4个字节

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0255.

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255.255起始地址结束地址IP地址的起始地址为

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0.0，表示IP地址的结束地址为网络内无设备

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255.255，表示广播地址路由与转发路由器1根据网络拓扑结构和IP地址选择合适的转发路径路由协议2确定最优路径,实现网络连接和分组转发转发表3存储路由信息,指导数据包如何转发网络设备中路由和转发是关键功能,决定数据包如何在网络中传输路由器根据路由协议维护转发表,识别目的网络并选择最佳路径转发数据包这确保信息能够在网络中快速、可靠地传输到目标设备交换技术交换机原理以太网交换机VLAN技术交换机通过识别数据包的目的地址,选择最以太网交换机是最常见的交换设备,提供多VLAN技术可以将一个物理网络划分为多个佳路径将数据包转发到目标设备,提高网络个端口,实现局域网内设备之间的快速互联逻辑网络,提高网络安全性和灵活性通信效率无线通信技术无线通信基础主要无线技术无线通信技术广泛应用于各行各包括Wi-Fi、蓝牙、4G/5G、业,依赖电磁波进行信号传输,其NB-IoT等,满足家庭、企业和移特点包括互联互通、灵活性和高动应用的不同需求可移植性无线通信优势未来发展趋势提高了人与信息、设备之间的连在5G、物联网和边缘计算的推通性和交互性,大大提升了生活动下,无线通信技术将迎来更快和工作的效率与便捷性、更智能的发展移动网络蜂窝网络手机网络接入移动网络建立在蜂窝拓扑结构上,用户可通过手机、平板电脑等移以基站为核心提供全面的无线覆动设备接入移动网络,实现随时随盖,支持高效的移动通信和数据传地的通话、上网以及移动办公等输功能5G技术5G网络大幅提升了网络速度、容量和响应速度,为移动互联网应用带来了全新的发展机遇网络5G更快的速度更低的延迟5G网络可以实现更快的网络速度,5G网络的延迟时间只有毫秒级,比下载和上传速度是之前4G网络的4G网络低了近十倍这可以为实十倍以上这样可以为用户带来时互动应用如远程医疗、自动驾更流畅的使用体验驶等提供支持更高的容量5G网络可以支持更多设备同时接入,可以为物联网等应用提供大容量承载能力这有助于实现万物互联的愿景物联网与云计算物联网云计算大数据万物互联,传感设备广泛接入互联网,实现海通过互联网提供按需服务的计算能力、存储收集、存储和分析海量的结构化和非结构化量设备和信息的互动交换空间和应用程序,降低IT成本并提高效率数据,产生有价值的信息和洞见网络安全数据加密身份验证采用先进的加密算法,保护数据通过用户登录、多因素验证等方在网络上的传输和存储安全式确保用户身份合法性访问控制漏洞修补针对不同用户和设备设置权限,及时发现并修复软硬件系统中的严格控制网络资源的访问安全漏洞,避免被攻击者利用网络技术发展趋势5G技术超高速无线连接、低延迟、广覆盖物联网智能设备、环境监测、远程控制云计算弹性资源调配、按需付费、虚拟桌面边缘计算数据就近处理、降低网络传输延迟人工智能智能建议、自动化决策、语音识别网络技术正朝着高速、智能、泛在的方向发展,满足未来多元化的应用需求5G、物联网、云计算等技术将推动网络能力的全面提升,并与人工智能等技术深度融合,构建更智能、更安全的网络生态实验设计与操作选择合适实验1根据课程目标和学习需求,选择相关的实验内容准备实验环境2确保实验所需的硬件和软件配置就绪跟随实验指引3仔细阅读实验手册,逐步完成每个实验步骤记录实验数据4及时记录实验过程中的观察和测量结果通过设计和操作实验,学生可以更好地理解理论知识,培养实践能力实验过程中,学生需要严格遵守实验指引,认真记录数据,并对实验结果进行分析和总结,不断提高自身的动手能力和问题解决能力常见故障排查网络连接故障IP地址问题应用程序错误安全威胁检查网线连接是否稳固、设置确认IP地址、子网掩码和网关检查软件版本是否最新、驱动确保防火墙、病毒软件和系统是否正确、网卡驱动程序是否设置是否正确可以通过程序是否兼容、配置参数是否补丁都已及时更新发现可疑更新等也可尝试重启路由器ping和ipconfig等命令诊断正确可在日志文件中查找错连接或异常行为时应立即隔离或交换机IP冲突或DHCP故障误信息学习建议与总结专注学习合理规划时间主动思考互动全身心投入学习,集中注意力是提高学习效合理安排作息,合理分配学习、休息与娱乐在学习过程中积极思考、提出问题,与老师率的关键远离手机、电视等干扰,保持良的时间既要保证足够的学习时间,也要注和同学交流讨论,有助于深入理解知识点好的学习习惯意适当休息,以保持良好的学习状态主动互动是提高学习成效的有效方式参考文献与资源参考文献在线资源实践操作专业认证网络与通信技术相关的经典参广泛的在线教程、视频、论坛搭建实验室环境,通过实际操获得相关的专业认证,如CCNA考书籍,如《计算机网络》、等,可以帮助深入学习和实践作配置网络设备和服务,是巩、JNCIA等,可以证明自己的《TCP/IP详解》等,提供了全各种网络技术如果有疑问,固知识点并提高动手能力的重专业技能,并有助于未来的就面详细的理论知识也可以在这些平台上寻求答疑要方式业发展解惑。