《现代网络协议》课件

现代网络协议欢迎来到《现代网络协议》课程！课程导引课程目标课程内容本课程旨在帮助您深入了解现代网络协议的核心概念和应用，课程将涵盖从网络通信基础到网络安全协议，以及未来网络协并掌握网络编程实践技能议展望等多个方面网络通信基础数据传输网络模型12了解数据在网络中的传输方式学习常见的网络模型，如OSI和机制，包括数据分组、网络参考模型和TCP/IP模型，以地址、路由等及它们之间的关系协议规范3掌握网络协议的规范和标准，例如TCP、IP、HTTP、HTTPS等参考模型OSI1物理层负责数据在物理介质上的传输2数据链路层负责数据在网络节点之间的可靠传输3网络层负责数据在网络中的路由和寻址4传输层负责数据在端到端的传输和连接管理5会话层负责用户之间的通信会话管理6表示层负责数据的格式转换和加密7应用层负责提供用户应用程序和网络之间的接口协议族TCP/IP应用层传输层网络层对应OSI模型中的会话层、表网络接口层对应OSI模型中的传输层，负示层和应用层，负责各种网络对应OSI模型中的网络层，负责TCP和UDP协议应用对应OSI模型中的物理层和数责IP地址管理、路由等据链路层物理层物理介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等信号编码将数字数据转换为物理信号进行传输传输速率衡量物理层数据传输的快慢连接方式包括点对点连接和广播连接数据链路层帧封装将网络层数据封装成帧，并在帧首尾添加控制信息帧传输通过物理介质传输帧，并进行错误检测和纠正地址管理MAC使用MAC地址识别网络设备，并进行数据转发地址MAC物理地址硬件地址本地作用域每个网络设备的唯一标与设备本身绑定，无法主要用于局域网内的通识符，由网络接口卡修改信（NIC）生成网络层地址IP1用于识别网络上的主机和设备路由2将数据包从源主机路由到目标主机子网划分3将网络划分为多个子网，提高网络效率地址IPIPv4地址IPv432位地址，使用点分十进制表示IPv6地址IPv6128位地址，使用冒号分隔的十六进制表示子网掩码网络地址主机地址12标识网络的地址范围标识网络中主机的地址路由表目标网络1路由表中记录的目标网络地址下一跳2到达目标网络的下一跳路由器接口3路由器上用于连接目标网络的接口协议ICMP网络诊断错误报告用于测试网络连接和网络设备的可用性用于报告网络连接错误和数据包丢失传输层协议协议TCP UDP面向连接的协议，提供可靠的数据传输服务无连接的协议，提供快速的数据传输服务协议TCP连接建立1使用三次握手建立连接，确保可靠通信数据传输2提供可靠的数据传输，保证数据顺序和完整性连接断开3使用四次挥手断开连接，释放资源协议UDP应用层协议HTTP用于网页浏览和数据传输协议HTTPS基于HTTP协议，提供安全的数据传输协议DNS用于域名解析，将域名转换为IP地址其他协议包括FTP、SMTP、POP

3、IMAP等协议HTTP请求客户端向服务器发送请求，获取网页内容响应服务器响应客户端请求，返回网页内容状态码用于指示请求处理结果，例如200表示成功协议HTTPS建立连接数据加密1客户端和服务器使用TLS/SSL协议建立2在传输过程中对数据进行加密，确保数安全连接据安全断开连接4数据解密3安全连接结束，释放资源接收方解密数据，恢复原始数据协议DNS域名解析服务器DNS将域名转换为IP地址，方便用户访问网站提供域名解析服务，维护域名和IP地址的映射关系协议DHCP自动配置动态分配自动为网络设备分配IP地址、根据需要分配IP地址，释放后子网掩码、网关等网络配置信可重复使用息中央管理由DHCP服务器集中管理IP地址分配，方便管理和控制协议FTP文件传输文件管理用于在网络中传输文件，包括上传和下载支持文件创建、删除、重命名、目录操作等协议SMTP邮件转发邮件存储邮件发送邮件服务器将邮件转发到接收方的邮件服邮件服务器将邮件存储在本地务器客户端将邮件发送到邮件服务器协议POP3/IMAP协议POP31邮件接收协议，用于从邮件服务器下载邮件协议IMAP2邮件访问协议，允许用户在邮件服务器上管理邮件套接字编程12端口号Socket网络编程的基本单元，用于建立网络标识应用程序在网络中的位置连接3函数API提供创建、连接、发送、接收数据等操作的接口网络编程实践时代的网络协议5G低延迟高带宽高可靠性支持更快的响应速度和更低的延迟提供更高的数据传输速率和更大的数提高网络连接的稳定性和可靠性据吞吐量物联网协议MQTT CoAPZigbee轻量级的消息队列协面向约束环境的应用程低功耗、短距离无线通议，适合物联网应用序协议，适合资源受限信协议，适用于智能家的设备居和工业控制等场景区块链协议共识机制分布式账本用于达成共识，保证数据的安全和一致性将数据存储在多个节点，保证数据的透明性和可追溯性123加密技术使用加密算法保护数据安全，防止篡改和攻击云计算网络协议虚拟化使用虚拟化技术创建虚拟网络和虚拟设备，提高资源利用率云存储提供安全可靠的云存储服务，支持数据备份和灾难恢复云安全提供云安全服务，保护云环境的安全性和完整性软件定义网络SDN集中控制通过控制器集中管理网络设备和流量，提高网络灵活性和可编程性开放接口提供标准化的接口，方便第三方应用程序接入网络自动配置自动配置网络设备，简化网络管理和维护网络虚拟化12虚拟网络虚拟设备使用虚拟化技术创建虚拟网络，隔创建虚拟路由器、交换机、防火墙离不同用户和应用程序等设备，提供灵活的网络功能3资源共享共享物理网络资源，提高资源利用率网络安全概述数据机密性数据完整性保护数据不被未授权访问确保数据不被篡改或破坏数据可用性保证数据能够被授权用户访问和使用密码学基础对称加密非对称加密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对称加密算法AES DES3DES高级加密标准，目前数据加密标准，较早三重数据加密标准，应用最广泛的对称加的对称加密算法，已对DES算法的改进，密算法不再安全但效率较低非对称加密算法RSA1应用最广泛的非对称加密算法，安全性高ECC2椭圆曲线密码学，安全性高，密钥长度更短数字签名身份验证数据完整性验证发送方的身份，防止伪造和篡改确保数据内容没有被篡改哈希函数2唯一性不同的输入得到不同的输出单向性1抗碰撞性只能进行加密，无法解密很难找到两个不同的输入产生相同的输出3网络安全协议SSL/TLS IPSec用于建立安全连接，加密传输用于网络层的数据加密和认数据证VPN虚拟专用网，通过加密通道建立安全的网络连接协议SSL/TLS握手阶段客户端和服务器协商加密算法和密钥数据加密使用协商的密钥对数据进行加密和解密连接结束安全连接结束，释放资源协议IPSec协议AH提供数据完整性和身份验证协议ESP提供数据加密和完整性隧道模式对整个IP数据包进行加密和认证传输模式只对IP数据包的有效载荷进行加密和认证防火墙硬件防火墙软件防火墙专门用于防火墙功能的硬件设备运行在操作系统或网络设备上的软件程序入侵检测入侵检测系统入侵防御系统用于检测网络攻击和入侵行为用于阻止入侵行为，保护网络安全虚拟专用网VPN加密通道身份验证通过加密隧道建立安全的网络验证用户身份，确保连接安连接全远程访问允许用户安全地访问公司内部网络未来网络协议展望网络边缘计算6G12更高的速度、更低的延迟、将计算资源部署到网络边更广泛的连接缘，提高响应速度和效率量子网络3基于量子物理学原理的网络，安全性更高，传输速度更快结束语希望本课程能够帮助您掌握现代网络协议的知识，并为未来的网络发展贡献力量！。