《计算机网络技术》课件

计算机网络技术互联网连接了世界，改变了生活方式从社交媒体到在线购物，网络无处不在作者课程概述网络技术基础网络应用与服务网络安全与管理实践技能培养介绍计算机网络的基本概念，探讨常见的网络应用和服务，分析网络安全威胁和防御措施通过实验和项目实践，培养学包括网络体系结构、网络协议例如电子邮件、文件传输、网，以及网络管理技术生解决网络问题和开发网络应、网络设备等页浏览等用的能力计算机网络的基本概念定义特点计算机网络是指将地理位置分散的、功能独立的计算机系统，通计算机网络具有分布式、共享性、异构性、层次结构、资源共享过通信线路或无线链路连接起来，实现资源共享和信息传递的系、信息传递等特点统计算机网络的发展历程早期网络1世纪年代，美国国防部高级研究计划署（）研发的阿帕网（2060ARPA）是第一个广域网，为互联网的诞生奠定了基础ARPANET互联网的诞生2世纪年代，互联网协议（）被广泛采用，互联网开始迅速发展2080TCP/IP，全球范围内的网络连接不断扩大移动互联网时代3世纪初，移动互联网技术蓬勃发展，智能手机和移动设备的普及，使互联21网成为人们生活中不可或缺的一部分云计算时代4云计算技术的发展，为互联网提供了更强大的计算能力和存储空间，推动了各种互联网应用的创新计算机网络的分类局域网城域网广域网无线局域网LAN MANWAN WLAN局域网覆盖范围小，连接的设城域网连接一个城市或地区内广域网连接不同地理位置的网无线局域网利用无线信号连接备通常在同一区域内，例如办的多个局域网，覆盖范围比局络，覆盖范围非常大，例如连设备，使用无线网络协议，例公室、学校或家庭域网更大，但比广域网更小接不同国家的计算机网络如Wi-Fi计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构是指网络中各个节点之间的物理或逻辑连接方式拓扑结构可以直观地反映网络的连接关系，对网络的性能、可靠性和扩展性有很大影响常见的拓扑结构包括总线型、星型、环型、树型、网状型和混合型不同的拓扑结构在数据传输效率、网络可靠性、成本等方面各有优缺点，需要根据实际应用场景选择合适的拓扑结构计算机网络的硬件组成网络接口卡路由器网络接口卡是连接计算机路由器负责将数据包从一个网络NIC到网络的硬件组件，负责将数据传输到另一个网络，并根据网络包发送和接收地址选择最佳路径交换机集线器交换机是连接多个设备的硬件，集线器是一种简单的网络设备，负责将数据包转发到正确的目标将多个设备连接到同一个网络，设备并广播所有数据包计算机网络的软件组成网络操作系统网络协议12网络操作系统负责管理网络资网络协议规定了网络中数据传源，提供网络服务，例如文件输的规则，例如协议TCP/IP共享、打印共享等，保证不同设备之间能够互相通信网络应用程序网络管理软件34网络应用程序是用户直接使用网络管理软件用于监控和管理的软件，例如浏览器、邮件客网络设备，例如路由器、交换户端、聊天软件等机等参考模型OSI分层模型模型将网络协议分成七层，每一层负责不同的功能，确保网络数据传输的可靠性和效OSI率物理层

1.数据链路层

2.网络层

3.传输层

4.会话层

5.表示层

6.应用层

7.参考模型TCP/IP网络层传输层负责数据包的路由和转发，提供提供端到端的可靠数据传输服务网络地址转换和网络连接管理功，保证数据传输的顺序性和完整能性应用层网络接口层提供用户应用程序接口，支持各负责数据包的封装和解封装，实种网络应用，如电子邮件、文件现网络设备与物理介质之间的通传输和网页浏览信物理层概述最底层电气信号

11.

22.模型中最底层，负责数据定义数据在物理介质上传输的OSI传输的物理介质电气特性，如电压、电流、频率等机械特性功能特点

33.

44.定义连接器、线缆的形状、尺物理层负责将数据转化为电信寸和引脚排列方式号，并在物理介质上传输物理层的功能和特点数据传输信号转换物理层负责数据在物理介质上传输，将数据转换成电信号或光信号进行传如电缆、光纤等输，并进行反向转换接口定义传输质量定义网络设备之间的物理连接方式和物理层负责数据传输的质量和可靠性数据传输协议，包括数据速率、误码率等数据链路层概述数据帧物理连接流量控制错误检测数据链路层将数据封装成数据数据链路层负责在物理层提供数据链路层使用流量控制机制数据链路层采用错误检测机制帧，包括源地址、目标地址和的物理链路上建立数据传输连，确保数据在网络链路上可靠，如校验，确保数据传输CRC数据内容接传输的完整性和准确性数据链路层的功能和特点主要功能关键特点数据链路层负责在相邻节点之间传输数据帧数据链路层使用地址来识别网络节点MAC数据链路层负责流量控制和错误检测数据链路层可以实现点对点或广播通信网络层概述网络层功能网络层协议网络层作用负责数据包的路由和转发协议、协议、协议等实现不同网络之间的互联IP ICMPARP网络层的功能和特点数据包路由网络地址转换流量控制网络管理负责将数据包从源主机发送到将逻辑地址转换为物理地址，通过调节数据流量，避免网络提供网络监控和管理功能，帮目标主机，并根据网络地址选以便数据包在网络中正确传输拥塞，确保数据传输效率助管理员维护网络运行状态择最佳路由路径传输层概述传输层功能传输层协议传输层提供端到端的数据传输服传输层协议定义了数据传输的方务，确保数据可靠传输，例如式和格式，例如协议和TCP流量控制、拥塞控制和错误控制协议UDP传输层作用传输层在网络层之上、应用层之下，为应用层提供数据传输服务，屏蔽网络层细节，简化应用层开发传输层的功能和特点数据传输流量控制

11.

22.传输层负责将应用程序数据分成数据包，并进行可靠的数传输层使用流量控制机制来防止发送方发送过多的数据，据传输从而导致接收方无法处理连接管理错误检测和恢复

33.

44.传输层负责建立和维护应用程序之间的连接，确保数据可传输层使用校验和等技术来检测数据传输过程中的错误，靠地传输并进行错误恢复应用层概述应用层应用层是计算机网络体系结构的最高层，直接与用户交互服务提供提供各种网络应用服务，例如电子邮件、文件传输、网页浏览等数据交互负责与用户进行数据交互，并将用户数据转换为网络数据应用层的功能和特点用户接口数据格式转换应用层为用户提供服务，例如电子邮件、网页浏览和文件传应用层将用户数据转换成网络数据，并反之，以便于网络传输输进程间通信安全服务应用层为不同主机上的应用进程提供通信服务，例如文件共应用层提供安全服务，例如加密、身份验证和访问控制，以享和远程登录保护数据安全常见网络设备网络设备是计算机网络中必不可少的组成部分，它们负责连接网络中的各种设备，并保证数据在网络中的传输和处理常见的网络设备包括路由器、交换机、网卡、集线器、防火墙、设备、VPN无线路由器等不同类型的网络设备在网络中发挥着不同的作用，共同构成了完整的网络系统网络安全概述重要性威胁

11.

22.网络安全保护数据完整性、可包括病毒、恶意软件、网络攻用性和机密性击等，可造成数据泄露、系统崩溃和经济损失防御

33.采用安全策略、技术手段和管理措施来保护网络安全网络安全技术防火墙入侵检测系统入侵防御系统安全审计防火墙是一种网络安全设备入侵检测系统是一种入侵防御系统是一种安全审计是评估网络安全状IDS IPS，可以控制网络流量，防止软件或硬件，用于检测网络更高级的入侵检测系统，它况的过程，以确定系统是否未经授权的访问它通过检攻击和可疑活动可以阻止攻击受到攻击或是否符合安全策查网络数据包的来源、目标略通过分析网络流量，识除了检测攻击，还可以IDS IPS和内容，决定是否允许数据别攻击模式，并向管理员发采取措施阻止攻击，例如封安全审计通常通过定期扫描包通过出警报锁攻击源或阻止恶意流量系统、分析日志文件和测试防火墙通常用于保护企业网漏洞来进行络，防止黑客攻击和恶意软件的侵入局域网技术局域网概述局域网特点局域网组成局域网应用局域网（）是将地理位置局域网覆盖范围小、传输速率局域网一般由网络适配器、网局域网在企业、学校、家庭等LAN相对集中、数据传输速率较高高、安全性强、易于管理络线缆、集线器、交换机、路场所被广泛应用，例如文件共的计算机互连起来的一个网络由器等组成享、打印共享、视频会议等广域网技术覆盖范围广传输速率较低广域网跨越地理距离，连接不广域网传输距离长，信号衰减同城市、国家甚至洲际网络较大，传输速率通常低于局域网网络结构复杂应用广泛广域网通常采用多种网络技术广域网广泛应用于互联网、企，如光纤、微波、卫星等业网络、政府机构等互联网技术全球互联互联网将世界各地的计算机连接在一起，使信息和资源能够跨越地理界限进行共享互联网促进了信息交流、商业活动和文化传播网络编程基础套接字编程网络协议套接字编程是一种常用的网络编程方法它使用套接字来建立连接熟悉常见的网络协议，例如，，等，是进行网TCP/IP UDPHTTP并进行数据交换，实现不同主机之间的通信络编程的基础这些协议定义了数据传输和通信的规则网络库安全性和可靠性使用网络库可以简化网络编程，例如的库，网络编程需要考虑安全性和可靠性，例如数据加密，错误处理，连Python socketJava的库，它们提供了一套工具和，帮助开发者轻松实现网接超时等，确保网络通信的稳定性和安全性Netty API络功能网络应用实例网络应用实例展示计算机网络技术的实际应用许多我们日常使用的服务都基于网络技术例如，电子邮件、网页浏览、在线视频、在线游戏、云计算等，都是网络技术的应用这些实例展示了网络技术在不同领域发挥的重要作用，为我们的生活和工作带来了便利网络技术发展趋势网络技术人工智能网络技术物联网网络技术边缘计算网络技术5G提供更高的速度、更低的延人工智能正在改变网络管理和物联网正在连接越来越多的设边缘计算将计算资源推向网络5G迟和更大的容量安全，并推动新应用的开发备，创造新的机遇和挑战边缘，提高响应速度和效率课程总结和展望未来展望安全挑战云计算发展网络技术快速发展，不断涌现新技术、新网络安全问题日益突出，需要加强网络安云计算、大数据、物联网等新兴技术不断应用全防护融合。