《网络协议》课件

网络协议欢迎来到网络协议课件我们将深入探讨计算机网络中协议的运作原理网络协议简介规则与标准数据交换互操作性网络协议是一组规则和标准，用于在不同协议定义了数据格式、传输方式和错误处协议保证不同设备之间可以相互理解和交设备之间进行通信理机制流网络协议的分层应用层1负责处理用户数据，例如电子邮件、网页浏览、文件传输等传输层2提供端到端的数据传输服务，例如TCP和UDP协议网络层3负责将数据包从源主机传递到目标主机，例如IP协议数据链路层4负责在局域网内进行数据帧的传输，例如以太网协议物理层5负责在物理介质上进行数据传输，例如铜缆、光纤等物理层协议介质访问控制信号编码负责管理多个设备共享同一传输将数字信号转换为物理信号，以介质，确保数据传输的可靠性和便在传输介质上传输有序性物理层接口定义网络设备之间连接的物理参数，例如电气特性、机械特性和过程特性数据链路层协议MAC地址帧封装流量控制错误检测数据链路层协议使用MAC地数据链路层协议将数据封装数据链路层协议负责控制数数据链路层协议使用校验和址识别网络设备成帧，并在帧头添加MAC地据传输速率，防止网络拥塞等机制检测数据传输过程中址的错误网络层协议:IP1互联网协议IP2地址分配IP协议是互联网的核心，负责IP地址用于唯一标识网络中的在不同网络之间传递数据包每台设备，确保数据包传递到正确的目的地路由功能3路由器根据IP地址和路由表，选择最佳路径转发数据包网络层协议:ICMP网络层协议错误报告ICMP是Internet控制报文协议用于报告网络错误，例如主机不可达，路由不可达信息查询用于查询网络状态，例如网络延迟，网络拥塞网络层协议:ARP地址解析协议广播机制ARP是一种将IP地址转换为MAC地址的协议当主机需要发送数据包到同一个网络中的其他主机时，它会使用ARP请求广播到网络上，以获取目标主机的MAC地址传输层协议:TCP连接导向可靠传输流量控制TCP是面向连接的协议，建立连接后才能TCP通过序列号、确认机制和重传机制来TCP使用滑动窗口机制来控制数据传输速传输数据确保数据可靠传输度，防止接收端过载传输层协议:UDP无连接数据报UDP是无连接的，这意味着它不会建立连接，也不需要确认数据UDP使用数据报来传输数据，每个数据报都是独立的，没有顺序传输UDP适用于对延迟和可靠性要求不高的情况，例如视频流保证UDP适用于对数据顺序要求不高的情况，例如音频流或实或游戏时视频通话会话层协议建立和管理会话数据同步与恢复12会话层协议负责建立、管理和它确保数据在会话期间的同步终止应用程序之间的数据传输和完整性，并在传输过程中出会话现错误时进行恢复对话控制3会话层协议允许应用程序进行对话，并控制对话的流程和状态表示层协议数据格式转换数据加密解密表示层协议负责将数据转换为适表示层协议可以提供数据加密和合网络传输的格式，例如ASCII解密功能，以保护敏感信息在网或Unicode编码络传输过程中的安全数据压缩解压缩表示层协议可以对数据进行压缩，以减少网络传输的数据量，提高效率应用层协议:HTTP超文本传输协议无状态协议HTTP是一种用于在网络上传输HTTP是无状态的，这意味着服信息的协议，它定义了客户端（务器不保留有关之前请求的信息如Web浏览器）和服务器之间通信的规则请求-响应模型客户端向服务器发送请求，服务器处理请求并返回响应应用层协议:SMTP简单邮件传输协议邮件服务器用于发送和接收电子邮件的协议SMTP服务器用于接收和发送电子邮件网络传输SMTP使用TCP协议在网络上传输电子邮件应用层协议:FTP文件传输协议客户端-服务器模型安全问题FTP是文件传输协议，用于在网络上传FTP使用客户端-服务器模型，允许用户FTP协议存在安全隐患，因为它以明文输文件从服务器下载文件或将文件上传到服务形式传输用户名和密码器应用层协议:DNS域名系统互联网基础高效访问DNS是一种用于将域名解析为IP地DNS在互联网中起着至关重要的作通过将域名转换为IP地址，DNS提址的层次化分布式命名系统用，使用户能够通过友好的域名访问高了互联网的效率，简化了用户体验网站和服务网络安全协议:SSL/TLS安全套接字层SSL传输层安全TLS广泛应用SSL是在互联网上提供安全通信的一种协TLS是SSL的升级版本，它提供更高的安SSL/TLS广泛用于保护网站，电子邮件，议它使用加密来保护数据在网络上传输全性，更广泛的兼容性和支持更多功能银行交易和其他敏感信息网络安全协议:IPsec端到端安全身份验证IPsec提供了数据包的机密性和完整通过身份验证，可以确保数据只被授性保护，确保数据在网络传输过程中权用户访问，防止非法用户访问或修不被篡改或窃取改数据密钥管理IPsec使用密钥管理机制来确保密钥的安全性和有效性，防止密钥被盗用或滥用无线网络协议:Wi-Fi标准与规范应用场景Wi-Fi是一种基于IEEE

802.11标准的无线网络技术它定义了Wi-Fi广泛应用于家庭、办公室、公共场所等它提供便捷的无各种频率范围和传输速率，如

2.4GHz和5GHz，以及不同的线连接，支持各种设备，包括笔记本电脑、智能手机、平板电脑安全协议，如WPA2和WPA

3、智能家居设备等无线网络协议:Bluetooth短距离无线通信低功耗安全连接蓝牙是一种用于在短距离内连接设备蓝牙的设计目标之一是低功耗，使其蓝牙提供安全的连接，防止未经授权的无线技术，它被广泛用于各种无线成为移动设备的理想选择的访问，使设备之间的通信更加安全设备，例如手机、耳机、键盘和鼠标网状网络协议:ZigBee低功耗低成本ZigBee协议专为低功耗应用而ZigBee设备通常比其他无线网设计，使其非常适合物联网设络协议更便宜备自组网ZigBee设备可以自动组网，无需中央控制点物联网协议:MQTT消息队列轻量级协议连接性MQTT使用发布/订阅模式，消息发布者将MQTT协议占用资源少，适用于资源受限MQTT协议支持各种设备，例如传感器、消息发送到主题，订阅者接收该主题的消的设备执行器和智能手机息物联网协议:CoAP约束应用协议基于UDP应用场景CoAP是一种为资源受限设备（如传感器它建立在UDP协议之上，提供了一种可靠CoAP适用于各种物联网应用，例如智能和执行器）设计的轻量级协议且高效的方式，用于在物联网设备之间传家居、工业自动化和环境监测输数据下一代网络协议:IPv6地址空间扩展安全性增强12IPv6提供了更大的地址空间IPv6包含内置的安全机制，，以满足不断增长的互联网设例如IPsec，以保护网络流量备需求简化配置移动性提升34IPv6的地址自动配置功能简IPv6支持移动设备的无缝连化了网络配置过程接和数据传输特性与优势IPv6更大的地址空间支持

3.4x1038个IP地址简化地址配置自动地址配置SLAAC增强安全性IPsec集成提高网络性能扩展性更好支持移动性无缝连接地址分配IPv6地址结构地址分配IPv6地址由128位组成，分为网络前缀和主机标识两部分地址分配方式主要有聚合地址块、子网划分、地址分配协议报文格式IPv640128字节位IPv6报文头部长度IPv6地址长度88位位Next Header字段长度Hop Limit字段长度向过渡IPv6IPv4双栈1设备同时支持IPv4和IPv6隧道技术2IPv6数据包封装在IPv4数据包中翻译技术3将IPv6地址转换为IPv4地址软件定义网络SDN将网络设备的控制面与数据面分离，基于开放式标准，允许第三方应用程实现网络的集中管理和自动化控制序和服务与网络进行交互提高网络的灵活性、可扩展性和可编程性，简化网络配置和管理网络功能虚拟化NFV虚拟化网络功能灵活性和可扩展性降低成本NFV将传统网络设备的功能虚拟化为NFV允许运营商更灵活地部署和扩展NFV可以通过减少硬件成本和提高效软件，运行在通用服务器上网络功能，以满足不断变化的需求率来降低运营成本总结与展望网络协议发展迅速，未来将更加复杂和多样化未来将重点关注网络安全、网络性能、网络效率等问题。