《网络协议应用讲解》课件

网络协议应用讲解网络协议是计算机网络的基石，支撑着我们日常使用的各种网络服务和应用课程目标理解网络协议的基本概念掌握常用网络协议的原理了解网络协议的定义、分类、功深入理解协议族中的关键TCP/IP能和应用场景协议，如、、、TCP UDPHTTP等FTP应用网络协议解决实际问题学习如何使用网络协议搭建网络应用，并分析和解决网络问题网络协议概述网络协议是计算机网络中使用的规则和标准，用于规范数据传输、数据格式以及网络设备之间的交互行为它就像是计算机网络中的语言，使不同类型的设备能够互相理解和通信网络协议可以分为不同的层次，每个层次都负责特定的功能，例如数据链路层负责数据在网络介质上的传输，网络层负责数据包的路由和转发，传输层负责可靠的数据传输，应用层负责提供网络应用服务参考模型OSI物理层定义网络设备之间数据传输的电气、机械、过程和功能特性，例如网络接口卡、电缆等数据链路层负责在相邻节点之间可靠地传输数据帧，例如MAC地址、帧格式等网络层负责数据包在网络中的路由和寻址，例如IP地址、路由表等传输层负责数据流的端到端传输，例如TCP、UDP等会话层负责建立、管理和终止会话，例如数据同步、会话控制等表示层负责数据格式的转换和编码，例如数据压缩、加密等应用层为用户提供网络服务，例如HTTP、FTP、SMTP等协议簇TCP/IP网络层1负责将数据包从源主机传输到目标主机，并提供路由服务传输层2提供端到端的可靠数据传输，并负责数据包的分割和重组应用层3提供用户应用程序与网络之间的接口，并支持各种网络服务物理层协议传输介质信号编码物理层协议定义了数据在网络中的传物理层协议还定义了信号编码方式，输介质，例如双绞线、同轴电缆、光将数据转换为电信号或光信号进行传纤等输连接器物理层协议规定了网络设备之间的连接方式，例如连接器、连RJ-45SC接器等数据链路层协议帧地址错误检测访问控制MAC数据链路层将数据封装成帧，地址是物理地址，用于数据链路层使用校验等技数据链路层负责控制网络设备MAC CRC包含数据和控制信息，用于在识别网络设备，每个网络设备术进行错误检测，保证数据的对传输介质的访问，以避免冲网络中传输数据都有唯一的地址可靠传输突和数据丢失MAC网络层协议协议协议1IP2ICMP负责数据包的寻址和路由，为用于检测网络连接问题和发送网络层提供逻辑地址错误信息，是网络层协议的重要组成部分协议3ARP将地址转换为物理地址，为网络设备之间的通信提供桥梁IP地址及子网划分IP地址子网划分IP地址是互联网协议地址，用于标识网络中的每个设备，如计算子网划分是一种将较大的网络划分为较小的子网的技术通过子IP机、手机、服务器等地址分为两种类型和网划分，可以提高网络效率、简化网络管理、改善网络安全性IP IPv4IPv6IPv4地址由个字节组成，每个字节包含位，用点分十进制表示，例48如

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1.1协议ARP地址地址MAC IP物理地址，用于在局域网中唯一标识设备逻辑地址，用于在互联网中唯一标识设备协议ICMP网络探测错误报告用于测试网络连接是否正常通知发送方数据包无法到达目标主机路由器管理用于路由器之间的通信和信息交换传输层协议数据传输1负责将数据从应用程序传递到网络，并反向传递端口号2使用端口号来标识不同的应用程序可靠性3确保数据传输的可靠性，例如协议TCP效率4提高数据传输的效率，例如协议UDP协议TCP可靠性有序传输确保数据可靠传输，提供错确保数据按顺序到达目的地TCP TCP误检测和重传机制，保证数据完，避免数据乱序问题整性流量控制连接导向通过流量控制机制，防止发是一种连接导向协议，在传TCP TCP送方发送过快，导致接收方无法输数据之前，需要建立连接，并处理在传输完成后断开连接协议UDP无连接协议不可靠效率高是一种无连接的传输层协议，这意味是一种不可靠的协议，这意味着它不由于是无连接的，因此它比协议UDP UDPUDP TCP着在数据传输之前不需要建立连接会保证数据传输的可靠性，数据包可能会更加高效，适用于实时应用，如视频通话丢失或乱序、游戏等应用层协议HTTP1网页浏览FTP2文件传输SMTP3电子邮件发送DNS4域名解析DHCP5动态IP地址分配协议HTTP客户端请求服务器响应协议结构浏览器向服务器发送请求，例如服务器处理请求并向客户端发送响应使用请求和响应报文格式进行通信，Web WebWeb HTTP获取网页或资源，例如网页内容或错误信息包含方法、、头信息和内容等部分URL协议FTP文件传输协议两种工作模式12协议用于在网络中传输文协议有两种工作模式主FTP FTP件，它提供了一种可靠的文件动模式和被动模式，用于不同传输机制，支持各种文件类型的网络环境和安全需求和操作广泛应用3协议被广泛应用于各种场景，例如网站文件上传、软件下载、数据FTP备份等协议SMTP简单邮件传输协议工作原理功能是用于发送电子邮件的标准协议，发送电子邮件时，发送方邮件客户端使用协议支持邮件的发送，包括文本、SMTP SMTP它是互联网电子邮件系统的核心协议将邮件传递到邮件服务器，再附件和邮件SMTP HTML由邮件服务器将邮件转发到接收方的邮件服务器协议DNS域名解析域名服务器将域名转换为地址存储域名和地址的映射关系IP IP互联网基础支持网页浏览和电子邮件等应用协议DHCP自动分配地址动态地址分配1IP2协议能够自动分配地协议允许动态分配地DHCP IP DHCP IP址给网络设备，简化网络管理址，使地址可以被重复使用IP网络配置信息3除了地址，协议还可以分配其他网络配置信息，例如子网掩码IPDHCP、默认网关和服务器地址DNS网络安全概述网络安全是指保护网络系统和信息免受未经授权的访问、使用、披露、破坏、修改或破坏的措施网络安全对于个人、企业和政府至关重要，因为它可以帮助保护敏感信息、确保网络正常运行以及防止各种网络攻击防火墙硬件防火墙软件防火墙专门的硬件设备，提供更强的安全性，适合大型网络安装在计算机上的软件，提供基本保护，适合个人电脑加密算法对称加密非对称加密哈希算法使用相同的密钥进行加密和解密使用不同的密钥进行加密和解密将任意长度的输入转换为固定长度的输出，不可逆数字证书身份验证数据加密12数字证书可用于验证网站、服数字证书可用于加密敏感数据务器或其他数字实体的身份，确保数据的机密性和完整性信任建立3数字证书由可信的证书颁发机构（）颁发，建立了信任关系CA虚拟专用网VPN安全连接远程访问隐私保护通过加密和隧道技术，在公共网络上允许用户通过互联网安全地访问公司可以隐藏用户的真实地址，保护个VPN VPNVPN IP建立安全的连接，保护数据传输网络，实现远程办公和数据访问人隐私，防止网络监控和攻击云计算中的网络协议云计算平台依赖于各种网络协议来实现资源的分配、管理和访问常见的协议包括提供基础的网络通信框架，用于数据传输和路由•TCP/IP:用于访问云服务，例如网页和•HTTP:API提供安全的连接，用于保护敏感数据•HTTPS:HTTP用于解析域名，将域名转换为地址•DNS:IP用于远程访问云服务器，进行管理和维护•SSH:用于将网络划分为不同的逻辑子网，提高网络安全性•VLAN:用于建立安全的网络连接，保障数据安全•VPN:物联网中的网络协议物联网中的网络协议主要包括以下几个方面•数据采集和传输协议如MQTT、CoAP、XMPP等•网络连接协议如WiFi、蓝牙、ZigBee、LoRa等•数据安全协议如TLS、SSL等网络中的网络协议5G网络采用全新的协议架构，支持更高的数据速率、更低的延迟5G和更大的连接密度协议主要包括以下几个方面5G核心网协议核心网采用基于云原生技术的架构，支持多种网5G络切片和服务化功能，包括、等5GC UPF无线接入协议无线接入协议包括协议，支持5G NRNew Radio多种频段和传输模式，以及多种新的技术，如、波Massive MIMO束成形等网络切片协议网络支持多种网络切片，为不同的应用场景提5G供定制化的服务，例如工业互联网、车联网等区块链中的网络协议区块链网络依赖于一系列协议来实现安全、透明和去中心化的交易和数据存储这些协议涵盖了共识机制、数据加密、节点间通信等方面，确保区块链网络的稳定性和可靠性网络协议发展趋势云计算集成移动优先云计算环境下，网络协议将更加强调移动设备的普及将推动网络协议向更可扩展性、灵活性以及安全性能，以轻量级、更高效的方向发展，以优化适应云服务的快速发展移动网络环境下的数据传输体验网络虚拟化网络虚拟化技术的发展将推动网络协议的演进，实现更灵活、更可控的网络资源管理，为云计算和物联网等应用提供更好的支撑课程总结掌握网络协议基础深入了解常见协议拓展网络协议应用理解网络协议的概念、分类、功能和应用掌握协议簇的关键协议，如、了解网络协议在安全、云计算、物联网等TCP/IP IP，并能运用所学知识分析网络通信过程、、、等，并能理解领域中的应用，并对网络协议的发展趋势TCP UDPHTTP FTP其工作原理和应用场景有所了解。