《计算机网络原理》课件

计算机网络原理本课程将深入探讨计算机网络的基础知识，涵盖网络体系结构、协议、安全等方面，为同学们提供全面而深入的网络原理学习体验课程概述课程目标课程内容理解计算机网络的基本概念和工作原理，掌握网络协议和从网络基础概念、OSI模型和TCP/IP协议族到物理层、数网络安全技术据链路层、网络层、传输层和应用层协议，以及网络安全和未来网络发展趋势计算机网络发展简史从早期分组交换网络到互联网的诞生，网络技术经历1了巨大的发展，网络规模不断扩大，应用范围也不断扩展移动互联网的兴起，带来了全新的网络应用和服务模2式，改变了人们的生活方式物联网、云计算、大数据等技术的出现，推动着网络3技术向更高速、更智能、更安全的方向发展网络基础概念网络协议由多个节点和连接这些节点用于规范网络中数据传输的的通信链路组成的系统规则和标准网络拓扑网络服务网络中节点和链路的物理或网络提供的各种功能和应用逻辑连接方式，例如电子邮件、文件传输、网页浏览等参考模型OSI应用层1表示层2会话层3传输层4网络层5数据链路层6物理层7协议族TCP/IP应用层1传输层2网络层3数据链路层4物理层5物理层基础传输介质物理接口双绞线、同轴电缆、光纤等RJ-

45、BNC、SC等信号编码网络接口卡曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编连接计算机和网络的硬件设备码等数据链路层基础帧格式介质访问控制数据链路层封装的数据单元解决多个节点共享同一传输介质的冲突问题错误检测使用校验和、CRC等方法检测传输过程中的错误局域网技术局域网特点常见类型覆盖范围较小、传输速率高、安全性高、易于管理以太网、令牌环网、无线局域网等以太网基础10100Base-T FastEthernet双绞线传输快速以太网100010000Gigabit Ethernet10Gigabit Ethernet千兆以太网万兆以太网交换机工作原理学习地址MAC交换机通过学习MAC地址建立MAC地址表转发数据帧根据MAC地址表转发数据帧到目标端口冲突域分割交换机将网络分割成多个冲突域，减少冲突发生网络层基础路由器协议协议IP ICMP连接不同网络，负责数据包的转发负责数据包的地址和路由负责网络层错误报告和控制地址与子网划分IP地址子网掩码子网划分IPv432位二进制地址，例如

192.

168.

1.1用于区分网络地址和主机地址将网络划分为多个子网，提高网络效率路由算法距离向量算法链路状态算法12每个路由器维护一个距离每个路由器维护一个链路向量表，记录到其他路由状态数据库，记录网络中器的距离所有节点和链路的连接情况路由器工作原理123接收数据包并解析IP地址根据路由表查找最佳路径转发数据包到下一跳路由器传输层基础端口号流量控制错误控制用于区分不同应用程序的通信控制数据传输速率，防止网络拥保证数据传输的可靠性塞协议TCP面向连接建立连接后才能传输数据可靠传输使用确认机制和重传机制保证数据传输的可靠性流量控制控制数据传输速率，防止网络拥塞协议UDP无连接不可靠传输应用场景不需要建立连接就可以传输数据不保证数据传输的可靠性，速度快实时视频、语音传输、游戏等应用层基础网络应用应用协议电子邮件、网页浏览、文件传输等HTTP、SMTP、FTP等协议HTTP超文本传输协议请求和响应用于在Web服务器和客户端客户端向服务器发送请求，之间传输网页等信息服务器返回响应无状态协议每次请求都是独立的，服务器不会记录之前的请求系统DNS域名解析将域名转换为IP地址层次结构域名系统采用层次结构，方便管理和维护缓存机制提高域名解析速度电子邮件协议SMTP POP3IMAP简单邮件传输协议，用于发送电子邮邮局协议版本3，用于接收电子邮件互联网邮件访问协议，用于访问电子件邮件文件传输协议FTP TFTP文件传输协议，用于在网络简单文件传输协议，简化中传输文件FTP操作SFTP安全文件传输协议，提供加密保护网络安全基础保密性1完整性2可用性3密码学基础对称加密非对称加密哈希函数加密和解密使用同一个密钥使用两个密钥，一个用于加密，将任意长度的输入转换为固定长另一个用于解密度的输出网络攻击类型拒绝服务攻击1恶意代码攻击2数据窃取攻击3网络监听攻击4入侵检测与防御防火墙入侵检测系统阻止来自外部网络的入侵检测网络中的异常行为反病毒软件检测和清除病毒网络安全策略12访问控制数据加密控制用户对网络资源的访问权限保护数据传输的安全34漏洞管理安全审计及时修复网络漏洞定期检查网络安全状况未来网络发展趋势网络边缘计算云计算5G高速率、低延迟、大连接将计算资源部署到网络边缘提供按需可用的计算资源课程总结通过本课程的学习，同学们将掌握计算机网络的基本概念和工作原理，了解网络协议和网络安全技术，为未来学习和工作打下坚实的基础。