【大学课件】本科网络课程讲义：计算机网络课程复习提纲

计算机网络课程复习提纲本讲义包含计算机网络课程的核心知识点，帮助学生高效复习，掌握关键概念和技能计算机网络基础知识网络定义网络分类计算机网络是指将多个计算机根据网络覆盖范围和使用目的系统通过通信线路和设备连接，可分为局域网、城域网LAN起来，实现数据共享和资源共和广域网MAN WAN享的系统网络拓扑结构网络协议网络拓扑结构是指网络中各节网络协议是计算机网络中各节点之间的物理连接方式，如星点之间进行数据交换的规则和型、总线型、环型、树型等标准，例如协议TCP/IP计算机网络的组成硬件1包括计算机、网络设备、传输介质等例如服务器、路由器、交换机、网线、光纤等软件2包括网络操作系统、网络协议、网络应用程序等例如、、协议、浏览器等Windows ServerLinux TCP/IP资源3网络中的共享资源，包括数据、软件、硬件等例如共享文件、数据库、网络打印机等物理层传输介质信号编码网络接口数据链路层数据帧地址访问控制错误检测MAC数据链路层将来自网络层的数据链路层使用地址作数据链路层负责控制对网络数据链路层使用校验和等机MAC网络数据报封装成数据帧，为数据帧的发送和接收地址资源的访问，并防止冲突和制，检测数据帧在传输过程并在数据帧头部添加数据链，用于在局域网内识别和寻数据丢失中的错误路层控制信息址节点网络层地址路由器数据包封装IP网络层使用地址来识别网络中的每个路由器负责数据包的转发，通过路由表网络层将数据封装成数据包，包括源IP IP设备找到最佳路径地址和目标地址IP运输层进程间通信数据传输控制12运输层提供进程之间通信的运输层负责数据传输的可靠服务性、流量控制、拥塞控制等端口号识别3每个进程都有一个唯一的端口号，运输层利用端口号来识别不同的进程应用层应用层协议用户服务应用层协议定义了网络应用程应用层为用户提供各种网络服序如何相互通信，例如、务，例如电子邮件、文件传输HTTP、等、网页浏览等FTP SMTP网络应用程序各种网络应用程序，如浏览器、电子邮件客户端、客户端等，都FTP依赖于应用层协议网络模型比较计算机网络模型是描述网络体系结构的抽象模型，它将网络分成若干层，每一层都负责特定的功能，并通过接口与相邻层进行交互常用的网络模型包括七层模型和五层模型OSI TCP/IP七层模型更注重理论，将网络分为七层，每一层都有其独特的任务，OSI例如物理层负责数据传输，数据链路层负责数据帧的传输，网络层负责数据包的路由，传输层负责数据流的可靠传输，会话层负责建立和维护网络连接，表示层负责数据格式的转换，应用层负责提供网络应用服务五层模型更注重实际应用，将网络分为五层，每一层负责特定的功TCP/IP能，例如物理层负责数据传输，数据链路层负责数据帧的传输，网络层负责数据包的路由，传输层负责数据流的可靠传输，应用层负责提供网络应用服务五层参考模型TCP/IP模型是互联网的核心模型，它将网络功能划分为五个层TCP/IP次应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层每一层都负责特定的功能，并通过协议与相邻层进行交互，以实现网络通信物理层协议编码调制传输介质接口将数据转换成适合传输的信将数字信号转换成模拟信号包括双绞线、同轴电缆、光定义了物理层设备之间的连号形式，便于在物理介质上传输纤等接方式和信号传输规则数据链路层协议以太网协议无线局域网协议光纤协议最常用的局域网协议，支持多种网络拓基于无线电波传输数据，灵活方便，但使用光纤进行数据传输，传输速率快，扑结构，传输效率高，但安全性较低传输速率和安全性相对较低抗干扰能力强，但成本较高网络层协议协议路由协议IP用于数据包的寻址和路由，确保数用于建立网络的路由表，指导数据据包能从源主机到达目标主机包在网络中转发协议协议ICMP ARP用于网络诊断和错误报告，比如网用于将地址转换为物理地址，以IP络连接失败或数据包丢失便在局域网内进行数据传输运输层协议协议协议TCP UDP12面向连接、可靠传输、字节无连接、不可靠传输、数据流、流量控制和拥塞控制报、速度快应用层协议HTTP FTPSMTP POP3用于网页浏览，是万维网的用于文件传输，支持上传和用于电子邮件发送，负责邮用于电子邮件接收，负责从核心协议下载文件件的传输服务器接收邮件网络通信过程应用层1应用层协议，例如HTTP、FTP传输层2TCP/UDP协议，提供端到端可靠性网络层3IP协议，负责数据包路由数据链路层4MAC地址，负责数据帧传输物理层5物理介质，例如网线、无线信号计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构是指网络中各节点（如计算机、路由器等）之间的连接方式，描述了网络中各节点之间的物理或逻辑连接关系不同的拓扑结构具有不同的优点和缺点，需要根据实际情况选择合适的拓扑结构路由算法距离矢量路由链路状态路由每个路由器维护一个距离矢量表，每个路由器维护一个链路状态数据记录到达其他网络的距离和下一跳库，包含网络中所有节点和链路的路由器信息层次路由将网络划分为多个层次，不同层次使用不同的路由协议，提高路由效率交换技术电路交换分组交换报文交换在通信之前建立一条物理连接，数据传将数据分成数据包，通过不同路径传输将整个报文存储转发，适用于突发性通输期间保持连接，最后重组信网络安全基础Confidentiality Integrity保护敏感信息不被未经授权的确保信息在传输或存储过程中访问者查看或获取不被修改或篡改Availability保证系统或服务可供授权用户访问和使用网络安全攻击与防御攻击类型防御措施安全意识常见攻击类型包括拒绝服务攻击、恶防御措施包括防火墙、入侵检测系统提高用户安全意识是防御网络攻击的意代码攻击、网络钓鱼攻击等、反病毒软件、安全策略等重要手段病毒与防病毒技术病毒类型病毒传播途径12计算机病毒可分为引导型病病毒主要通过网络下载、邮毒、文件型病毒、宏病毒、件附件、移动存储设备等途网络病毒等径传播防病毒软件安全意识34防病毒软件通过病毒库、实用户应养成良好的安全习惯时监控、行为分析等技术来，如谨慎打开邮件附件、下识别和防御病毒载软件等，并定期更新防病毒软件网络访问控制身份验证授权审计使用用户名和密码或其他身份验证方法根据用户身份和权限，允许或拒绝访问记录和监控网络访问活动，以识别和处来识别用户身份网络资源理安全威胁网络加密与认证数据机密性数据完整性确保只有授权用户才能访问数保证数据在传输或存储过程中据，防止数据被窃取或篡改不被恶意修改，确保数据真实可靠身份验证验证用户的身份，确保用户是合法用户，防止他人冒充网络性能分析指标510吞吐量延迟网络在单位时间内传输的数据量数据从源点到目的点的时间1001K丢包率抖动数据传输过程中丢失的数据包比例网络延迟变化的幅度网络性能优化策略带宽优化延迟优化12选择合适带宽的网络连接，使用缓存、压缩等技术减少避免网络拥塞数据传输时间，提高响应速度路由优化3选择最佳路由路径，避免数据绕路，提高传输效率无线局域网技术WLAN IEEE

802.11无线局域网技术，简称标准规范，定义了无线网络WLAN WLAN的物理层和数据链路层设备无线路由器、无线网卡等移动互联网技术移动应用移动支付移动网络移动应用已成为人们生活中不可或缺的移动支付技术的发展，使人们能够轻松移动网络技术的不断演进，为移动互联一部分，提供各种服务，如社交、购物便捷地进行支付交易，极大地改变了人网提供了高速、稳定的数据传输通道，、游戏和信息获取们的消费习惯推动着移动互联网的快速发展物联网技术万物互联智能应用数据驱动物联网将各种物理设备、传感器和软件物联网技术支持智能家居、智慧城市、通过收集和分析物联网数据，可以洞察系统连接到互联网，实现数据的实时采工业自动化等各种应用，提高效率和生趋势、优化流程和做出更明智的决策集、传输和分析活质量云计算与网络技术云计算服务模型云计算网络架构、和是云计算虚拟网络、软件定义网络IaaS PaaSSaaS的主要服务模型，提供不同的和网络功能虚拟化SDN NFV资源和功能是云计算网络的关键技术云安全云安全包括数据加密、身份验证、访问控制和安全监控等措施，以确保云环境的安全性和可靠性网络编程基础网络编程模型网络协议12了解常见的网络编程模型，掌握协议族，特别是TCP/IP如套接字编程模型、事件驱、、等协议的原TCP UDPIP动模型等理和使用网络编程语言网络编程库34熟悉常用的网络编程语言，学习使用网络编程库，如如、、等库、网络框架等，提Java PythonC++Socket高开发效率网络编程案例实践网络应用开发1基于编程实现网络聊天程序Socket数据传输2使用协议开发简单的服务器HTTP Web分布式系统3构建基于消息队列的分布式系统网络编程实践旨在将理论知识应用于实际项目，通过编写代码实现网络应用程序，加深对网络协议和编程技术的理解。