《网络基础练习》课件

《网络基础练习》欢迎来到《网络基础练习》课件！本课程旨在帮助您系统地学习和掌握网络基础知识，从网络协议到网络设备，再到网络问题的解决和未来网络的发展趋势，我们都将一一为您详细讲解希望通过本次课程的学习，您能对网络有一个全面而深入的了解，为未来的学习和工作打下坚实的基础课程大纲网络基础知识网络协议体系网络设备网络问题解决我们将介绍网络的基本概念、分深入剖析TCP/IP协议体系，包详细介绍各种常见的网络设备，讲解常见网络问题的诊断和解决类、发展历程以及网络标准模型括各层协议的功能、特点以及它如集线器、网桥、交换机、路由方法，以及网络性能优化和网络等内容，为后续学习打下基础们之间的相互关系器等，了解它们的工作原理和应安全配置等内容用场景网络基础知识网络定义1网络是由若干节点和连接这些节点的链路组成的集合，用于实现资源共享和信息传递网络分类2按覆盖范围可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）网络拓扑3常见的网络拓扑结构有总线型、星型、环型和网状型等，不同的拓扑结构各有优缺点模型4OSIOSI七层模型是网络通信的标准模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层网络协议简介协议定义网络协议是网络通信双方必须共同遵守的一组约定，包括语法、语义和时序三个要素协议分类按功能可分为传输协议、路由协议、应用协议等；按标准化程度可分为标准协议和私有协议协议作用网络协议保证了网络通信的可靠性和有效性，是实现网络互联互通的基础常见协议TCP、UDP、IP、HTTP、FTP、SMTP、DNS等都是常见的网络协议协议体系TCP/IP链路层网络层传输层应用层负责在物理网络上发送和接收数负责在网络中路由数据包，如IP负责提供可靠或不可靠的数据传负责提供各种网络应用服务，如据帧，如以太网协议协议、ICMP协议输服务，如TCP协议、UDP协议HTTP协议、FTP协议、SMTP协议、DNS协议TCP/IP协议体系是互联网的基础，它是一个四层结构，从下到上依次为链路层、网络层、传输层和应用层每一层都有其特定的功能和协议，共同完成网络通信的任务物理层物理层作用1物理层是OSI模型的最底层，负责在物理介质上传输比特流，即二进制数据传输介质2物理层的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线电波等，不同的介质具有不同的传输特性物理层设备3中继器和集线器是物理层的常见设备，用于信号的放大和转发，延长网络传输距离标准协议4EIA/TIA-

232、EIA/TIA-

449、10BASE-T、100BASE-TX等都是物理层的常见标准协议数据链路层数据链路层作用数据链路层负责在物理链路上提供可靠的数据传输，将比特流封装成帧，并进行差错检测和纠正地址MACMAC地址是数据链路层用于标识网络设备的唯一地址，也称为物理地址或硬件地址数据链路层协议以太网协议、PPP协议、HDLC协议等都是常见的数据链路层协议，用于不同的网络环境数据链路层设备网桥和交换机是数据链路层的常见设备，用于连接不同的网络段，并进行数据帧的转发网络层网络层作用地址IP网络层负责在不同的网络之间路由数据包，1IP地址是网络层用于标识网络设备的逻辑地实现跨网络的数据传输址，用于在网络中寻址和路由数据包2路由协议网络层设备4RIP协议、OSPF协议、BGP协议等都是常路由器是网络层的核心设备，用于连接不同3见的路由协议，用于动态地更新路由表，选的网络，并根据路由表转发数据包择最佳的传输路径传输层TCP1面向连接，可靠传输UDP2无连接，不可靠传输端口号3区分不同的应用程序传输层位于网络层之上，负责在应用程序之间提供端到端的数据传输服务TCP协议提供可靠的、面向连接的传输服务，适用于对数据可靠性要求高的应用UDP协议提供不可靠的、无连接的传输服务，适用于对实时性要求高的应用应用层1HTTP2FTP3SMTP应用层是OSI模型的最高层，负责为应用程序提供各种网络服务常见的应用层协议包括HTTP协议（用于Web浏览）、FTP协议（用于文件传输）、SMTP协议（用于邮件发送）和DNS协议（用于域名解析）等网络设备集线器（）网桥（）交换机（）路由器（）Hub BridgeSwitch Router物理层设备，简单地转发信号，数据链路层设备，根据MAC地数据链路层设备，多端口的网桥，网络层设备，根据IP地址转发数不进行任何处理，容易产生冲突址转发数据帧，可以隔离冲突域可以同时转发多个数据帧，提高据包，可以连接不同的网络，实网络吞吐量现跨网络通信网络设备是构成网络的重要组成部分，不同的设备在网络中承担不同的功能了解各种网络设备的工作原理和应用场景，有助于更好地构建和管理网络集线器工作原理1集线器工作在物理层，它简单地将接收到的信号放大并转发到所有端口主要缺点2由于集线器采用广播方式转发数据，容易产生冲突，降低网络效率应用场景3集线器适用于小型网络，或作为网络中的中继器使用，延长网络传输距离逐渐淘汰4随着交换机的普及，集线器已经逐渐被淘汰网桥工作原理网桥工作在数据链路层，根据MAC地址转发数据帧，可以隔离冲突域地址表MAC网桥维护一个MAC地址表，记录每个端口连接的设备的MAC地址转发策略当网桥收到一个数据帧时，它会先查看MAC地址表，如果目标MAC地址在表中，则将数据帧转发到相应的端口；否则，将数据帧广播到所有端口应用场景网桥适用于连接不同的网络段，隔离冲突域，提高网络效率交换机高速转发安全隔离易于扩展交换机可以同时转发多个交换机可以隔离冲突域，交换机可以连接多个设备，数据帧，提高网络吞吐量提高网络安全性方便网络扩展便于管理交换机通常具有管理功能，可以进行配置和监控交换机是现代局域网中常用的网络设备，它具有高速转发、安全隔离、易于扩展和便于管理等优点交换机通过学习MAC地址来建立MAC地址表，并根据MAC地址表转发数据帧，从而实现高效的数据传输路由器工作原理1路由器工作在网络层，根据IP地址转发数据包，可以连接不同的网络，实现跨网络通信路由表2路由器维护一个路由表，记录到达不同网络的最佳路径路由协议3路由器使用路由协议来动态地更新路由表，选择最佳的传输路径常见的路由协议包括RIP协议、OSPF协议和BGP协议等应用场景4路由器适用于连接不同的网络，如局域网和广域网，实现跨网络的数据传输网络拓扑结构总线型星型环型网状型所有设备连接到同一条总线上，所有设备连接到一个中心设备上，所有设备连接成一个环状，数据所有设备之间都有直接的连接，简单易于扩展，但容易产生冲突，易于管理和维护，但中心设备故沿着环传输，可靠性较高，但维可靠性最高，但成本也最高，适可靠性低障会影响整个网络护成本高用于关键网络总线型缺点优点1容易产生冲突，传输距离有限，可靠性低简单易于安装和维护，成本较低2逐渐淘汰适用场景4随着交换机的普及，总线型网络已经逐渐被适用于小型网络，或作为临时性的网络连接3淘汰星型易于管理1易于维护2易于扩展3星型网络所有设备都连接到一个中心设备（如交换机或集线器）上，具有易于管理、易于维护和易于扩展等优点但中心设备故障会影响整个网络，是星型网络的主要缺点环型数据传输1令牌传递2高可靠性3环型网络所有设备连接成一个环状，数据沿着环传输，通常采用令牌传递的方式避免冲突环型网络具有较高的可靠性，但维护成本较高，且扩展性较差混合型Star BusRing Mesh混合型网络是由多种拓扑结构组合而成的网络，可以根据实际需求选择不同的拓扑结构混合型网络具有灵活性高、可靠性强等优点，但设计和维护较为复杂网络介质双绞线同轴电缆光纤无线网络价格低廉，易于安装，但传输距传输距离较远，抗干扰能力较强，传输速度快，传输距离远，抗干无需布线，移动性强，但容易受离有限，抗干扰能力较差但价格较高，安装较为复杂扰能力强，但价格昂贵，安装和到干扰，安全性较低维护需要专业技术网络介质是网络通信的物理通道，不同的介质具有不同的传输特性选择合适的网络介质，需要综合考虑价格、传输距离、传输速度、抗干扰能力和安全性等因素双绞线屏蔽双绞线（）非屏蔽双绞线（）1STP2UTP具有金属屏蔽层，抗干扰能力较强，但价格较高没有金属屏蔽层，抗干扰能力较弱，但价格低廉常用标准应用场景34CAT

5、CAT5e、CAT

6、CAT6a等是常用的双绞线标准，不同双绞线广泛应用于局域网中，作为计算机和网络设备之间的连接的标准具有不同的传输性能介质同轴电缆粗缆传输距离远，抗干扰能力强，但安装和维护较为复杂细缆价格低廉，易于安装，但传输距离有限，抗干扰能力较弱应用场景同轴电缆曾广泛应用于有线电视网络和局域网中，但现在逐渐被光纤和双绞线所取代逐渐淘汰由于传输速度和带宽的限制，同轴电缆已经逐渐被淘汰光纤传输速度快传输距离远抗干扰能力强光纤的传输速度远高于双光纤的传输距离可达数十光纤不受电磁干扰的影响，绞线和同轴电缆公里，甚至数百公里传输质量高带宽大光纤的带宽远大于双绞线和同轴电缆，可以支持更高的传输速率光纤以光脉冲的形式传输数据，具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强和带宽大等优点光纤广泛应用于骨干网络、城域网和高速局域网中，是现代网络的重要组成部分无线网络优点1无需布线，移动性强，方便用户随时随地上网缺点2容易受到干扰，传输距离有限，安全性较低常用标准

3802.11a/b/g/n/ac/ax等是常用的无线网络标准，不同的标准具有不同的传输性能和安全机制安全措施4WPA、WPA

2、WPA3等是常用的无线网络安全协议，用于保护无线网络的安全常见网络问题及解决网络故障诊断网络配置问题网络安全问题网络性能优化通过ping命令、traceroute命令IP地址冲突、DNS服务器配置错病毒、木马、黑客攻击等都可能威通过优化网络配置、升级网络设备等工具，可以诊断网络连接问题误等都可能导致网络连接问题胁网络安全等手段，可以提高网络性能网络问题是不可避免的，了解常见网络问题的原因和解决方法，有助于快速排除故障，保障网络正常运行网络安全问题日益突出，需要采取有效的安全措施，保护网络安全网络故障诊断检查物理连接使用命令1ping24查看日志文件使用命令traceroute3网络故障诊断是解决网络问题的第一步，通过一系列的步骤，可以逐步缩小故障范围，找到故障原因常用的诊断方法包括检查物理连接、使用ping命令、使用traceroute命令和查看日志文件等网络配置问题地址冲突IP1配置错误2DNS网关配置错误3网络配置问题是导致网络连接问题的重要原因，常见的配置问题包括IP地址冲突、DNS服务器配置错误和网关配置错误等正确的网络配置是保证网络正常运行的基础网络安全问题病毒1木马2黑客攻击3网络安全问题日益突出，病毒、木马和黑客攻击等都可能威胁网络安全加强网络安全意识，采取有效的安全措施，是保护网络安全的关键网络性能优化网络性能优化是提高网络效率的重要手段，通过优化网络配置、升级网络设备和减少网络拥塞等方法，可以显著提高网络性能网络性能优化是一个持续的过程，需要不断地进行监控和调整网络防火墙配置防火墙作用配置规则常见类型安全策略网络防火墙是保护网络安全的重防火墙的配置规则决定了哪些流硬件防火墙和软件防火墙是常见制定合理的安全策略，定期更新要屏障，它可以阻止未经授权的量可以通过，哪些流量需要阻止的防火墙类型，可以根据实际需防火墙规则，是保证网络安全的访问，防止恶意攻击正确的配置规则是保证网络安全求选择合适的防火墙重要措施的关键网络加速技术1CDN内容分发网络，将内容缓存到离用户最近的节点，提高访问速度数据压缩2对数据进行压缩，减少传输量，提高传输速度负载均衡3将流量分配到多个服务器上，避免单点故障，提高网络可用性缓存技术4将常用的数据缓存到本地，减少对远程服务器的访问，提高访问速度网络备份与恢复备份策略制定合理的备份策略，定期备份重要数据，是防止数据丢失的重要措施备份介质选择合适的备份介质，如硬盘、磁带、光盘或云存储等，保证备份数据的安全性恢复流程建立完善的恢复流程，定期进行恢复演练，确保在发生故障时能够快速恢复数据容灾方案建立容灾方案，在异地备份数据，可以在发生重大灾难时保证业务的连续性未来网络发展趋势物联网云计算大数据万物互联，设备之间可以按需提供计算资源，灵活海量数据分析，挖掘潜在进行通信和协作扩展，降低成本价值，辅助决策人工智能智能化网络管理，自动化故障诊断和修复未来网络将朝着智能化、自动化、虚拟化和安全化的方向发展物联网、云计算、大数据和人工智能等技术将深刻地影响网络的发展，为人们的生活和工作带来更多便利和创新物联网定义1物联网是指将各种物理设备连接到互联网，实现设备之间的互联互通和数据交换应用场景2物联网广泛应用于智能家居、智能交通、智能医疗、智能工业等领域关键技术3传感器技术、无线通信技术、云计算技术和大数据技术是物联网的关键技术发展趋势4物联网将朝着智能化、集成化、安全化和标准化的方向发展云计算IaaS基础设施即服务，提供计算、存储和网络等基础设施资源PaaS平台即服务，提供应用程序开发和运行平台SaaS软件即服务，提供应用程序的使用权，用户无需关心底层基础设施优势云计算具有弹性伸缩、按需付费、降低成本和简化管理等优势大数据数据采集数据存储1从各种来源收集数据，包括传感器、日志文将数据存储到分布式存储系统中，如件、社交媒体等2Hadoop和Spark等数据可视化数据分析4将数据分析结果可视化，方便用户理解和使使用数据分析工具，如Hive和Spark SQL3用等，对数据进行分析人工智能机器学习1深度学习2自然语言处理3人工智能在网络管理中具有广泛的应用前景，包括智能化网络监控、自动化故障诊断和修复、智能安全防御等人工智能将极大地提高网络管理的效率和智能化水平结语通过本课程的学习，我们系统地学习了网络基础知识，从网络协议到网络设备，再到网络问题的解决和未来网络的发展趋势希望这些知识能够帮助您在未来的学习和工作中更好地理解和应用网络技术感谢您的参与！。