《数据网技术》课件

数据网技术本课件介绍数据网络技术的基础知识，包括网络架构、协议、网络安全等课程简介课程目标课程内容掌握数据网技术的理论基础和实践技能，能够独立分析和解决网本课程涵盖数据网的基本概念、网络体系结构、网络协议、网络络问题，为后续学习更深层次的网络技术打下坚实的基础设备、网络安全、网络性能优化等方面，并通过实验环节，使学生能够将理论知识与实际应用相结合数据网概述数据网的定义数据网的作用数据网是由节点和链路组成的网络，用于传输和共享数据，连接数据网是现代信息社会的基础设施，为个人、企业、政府等提供各种设备，实现数据通信信息共享、资源访问、远程协作等服务数据网的发展历程早期网络120世纪60年代，美国国防部开发了**ARPANET**，标志着数据网的诞生互联网的兴起220世纪80年代，**TCP/IP协议**的普及和应用，促进了互联网的快速发展现代数据网321世纪，数据网技术不断演进，出现了**移动互联网、云计算、物联网**等新兴应用数据网的基本结构服务器路由器数据网的核心设备，提供各种网络服连接不同网络，进行数据转发务交换机网络介质连接同一网络的设备，进行数据交换传输数据信号，如双绞线、光纤分层网络体系结构物理层1负责数据的物理传输，例如电信号或光信号数据链路层2将数据组织成帧，并负责在节点之间可靠地传输数据网络层3负责数据包的路由，将数据包从源节点发送到目标节点传输层4负责数据传输的可靠性，例如流量控制和错误检测应用层5提供用户使用的网络服务，例如电子邮件、网页浏览等物理层技术传输介质信号编码12双绞线、同轴电缆、光纤等曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等网络接口3RJ-45接口、光纤接口等数据链路层技术帧地址MAC数据链路层将来自网络层的数据每个网络设备都有一个唯一的打包成帧，并在帧首尾添加控制MAC地址，用于识别网络上的设信息，以确保数据在物理链路上备，在数据链路层用于进行帧的的可靠传输寻址和路由链路控制常见协议数据链路层负责管理物理链路上数据链路层常用的协议包括以太的数据传输，包括流量控制、错网协议、令牌环协议、帧中继协误检测和纠正等议等网络层技术协议路由协议子网划分网络地址转换IPIP协议是网络层的基础，负路由协议用于在网络中发现子网划分可以提高网络效率NAT允许私有网络中的设备责数据包的地址和路由路径，包括RIP、OSPF和和安全性使用公共IP地址访问互联网BGP传输层技术负责将应用程序数据分割成数据包并提供数据可靠性和流量控制，确保数进行传输据传输的完整性支持面向连接和无连接两种传输方式应用层技术网络应用应用协议12电子邮件、网页浏览、文件传应用层使用各种协议来实现不输等常见的网络应用都属于应同类型的网络应用，例如用层HTTP、FTP、SMTP等用户接口3应用层为用户提供一个友好的界面，例如浏览器、邮件客户端等网络设备网络设备是构成数据网的基础设施，负责数据传输和处理常见的网络设备包括•路由器负责数据包的转发，实现不同网络之间的互联•交换机负责数据帧的转发，提高网络效率和安全性•网卡连接计算机和网络，负责数据包的收发•防火墙保护网络安全，防止恶意攻击•无线路由器提供无线网络连接，方便用户使用网络协议定义作用网络协议是网络中不同设备之间确保数据在网络中的正确传输，进行通信的规则和约定并实现不同设备之间的互操作性类型常见网络协议包括TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP等网络安全技术防火墙反病毒软件加密防止未经授权的访问，保护网络免受外部检测和清除恶意软件，保护系统免受病毒保护敏感数据，防止未经授权的访问和数威胁和网络攻击据泄露网络性能优化网络延迟网络带宽网络拥塞减少网络延迟对于提高用户体验至关重优化带宽利用率，确保网络资源的有效通过流量控制和拥塞管理技术避免网络要分配瓶颈网络管理网络监控实时监控网络状态，及时网络配置设置网络设备参数，优化发现问题网络性能网络安全防范网络攻击，保障网络安全网络规划与设计需求分析1确定网络目标和需求网络设计2选择合适的网络拓扑和设备网络实施3部署网络设备和配置网络参数网络测试4验证网络性能和安全网络维护5持续监控和优化网络数据网技术发展趋势Speed Capacity数据网技术发展趋势包括网络速度、容量、安全性、智能化、云计算、边缘计算等方面行业应用案例数据网技术广泛应用于各行各业，例如•金融银行、证券、保险等机构使用数据网进行数据传输、交易处理、安全控制等•电信运营商使用数据网提供互联网接入、数据中心服务、云计算等•制造工厂使用数据网实现生产过程自动化、数据采集、远程控制等•医疗医院使用数据网管理患者数据、进行远程诊断、提供医疗服务等实验室环境搭建网络设备准备一台服务器、若干台交换机和路由器虚拟机软件安装VMware Workstation或VirtualBox等虚拟机软件网络操作系统在虚拟机中安装Linux或Windows Server等网络操作系统网络工具安装Wireshark、Putty等网络工具实验材料准备网络拓扑图、实验配置文档等实验材料实验一物理层实验实验目的1加深对物理层基本概念的理解，掌握常用网络介质的特性和使用方法实验内容

21.双绞线制作与测试

2.同轴电缆连接与信号传输测试

3.光纤连接与信号传输测试实验步骤

31.准备实验材料

2.按照实验要求进行操作

3.记录实验结果

4.分析实验数据实验总结4通过实验，加深对物理层工作的理解，并掌握常用网络介质的应用方法实验二数据链路层实验地址MAC1理解MAC地址的结构和作用以太网帧2掌握以太网帧的格式和封装过程数据链路层协议3学习常见的数据链路层协议，如以太网网络拓扑4搭建简单的网络拓扑结构，并进行实验验证实验三路由协议实验RIP1掌握RIP协议的基本原理、配置方法及应用场景OSPF2理解OSPF协议的运行机制，能够进行OSPF路由配置BGP3学习BGP协议的路由策略及配置，并进行简单的网络互联实验实验四传输层实验TCP/UDP了解TCP和UDP协议的特性和应用场景端口号学习如何使用端口号来区分不同的应用程序连接管理掌握TCP连接建立和断开的过程数据传输理解TCP的可靠数据传输机制和UDP的无连接数据传输机制实验五应用层实验协议HTTP1使用浏览器访问网页，模拟HTTP请求和响应过程域名解析DNS2利用DNS服务器解析域名，了解域名解析过程文件传输FTP3使用FTP客户端上传和下载文件，掌握FTP协议操作邮件发送SMTP4通过命令行或邮件客户端发送电子邮件，学习SMTP协议工作原理实验六网络优化与管理实验性能分析1网络性能指标测试与分析故障诊断2网络故障排查与修复安全配置3网络安全策略设置实验总结回顾实验总结经验通过一系列实验，深入理解数据积累实践经验，培养解决网络问网技术各个层的原理和操作，并题的能力，为未来学习和工作奠掌握常用网络设备和工具的使用定坚实基础展望未来未来，继续探索数据网技术的新领域，迎接网络技术不断发展带来的挑战和机遇知识点复习数据网基础网络层技术数据链路层技术网络拓扑结构、网络协议、网络设备路由算法、IP地址、子网掩码MAC地址、以太网帧、交换机期末考试考试形式闭卷笔试考试范围本课程所有内容考试时间根据学校安排课程总结知识回顾实践应用未来展望123全面回顾数据网技术的基本概念、通过实验和项目实践，提升解决实对未来数据网技术发展方向和个人关键技术和发展趋势际网络问题的能力学习目标进行展望。