认识计算机网络课件

认识计络算机网计算机网络是连接多个设备的通信系统这些设备通过网络共享资源，例如数据、应用程序和硬件计络发历算机网的展史早期阶段20世纪60年代，美国国防部为了解决冷战期间，不同军事基地之间信息共享的问题，发展了最早的计算机网络——阿帕网（ARPANET）互联网发展阶段20世纪80年代，随着TCP/IP协议的出现，以及互联网协议的标准化，使得不同类型的计算机网络可以互相连接，并形成一个全球性的网络体系移动互联网时代21世纪初，移动互联网的快速发展，带来了全新的网络应用和服务，例如移动支付、社交媒体、云计算等未来展望未来计算机网络将更加智能化、个性化和泛在化，并与人工智能、物联网等技术融合，为人类社会带来更多便利和创新计络算机网的基本概念络网由多个节点（计算机、服务器、路由器等）和连接它们的通信线路组成通信节点之间相互传递数据，以实现信息共享和资源访问协议为了使不同类型的节点能够互相通信，需要制定统一的通信规则计络类算机网的分围扑结构按覆盖范按拓计算机网络可以分为局域网LAN计算机网络的拓扑结构主要有总线、城域网MAN和广域网型、星型、环型和混合型WAN传输质络协议按介按网计算机网络使用的传输介质主要有常见的计算机网络协议包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线电TCP/IP协议、以太网协议、X.25波协议等计络结构算机网的基本计算机网络结构是连接计算机系统和网络设备的物理和逻辑安排，定义了网络中不同组件之间的关系常见的网络结构包括星型、总线型、环型和树型等，它们各有优缺点，适合不同的应用场景网络结构的选择取决于网络规模、拓扑、性能要求和成本等因素例如，星型网络适用于小型局域网，总线型网络适用于线性连接设备，环型网络适用于高可靠性要求的网络计络算机网的工作原理123传输数据封装数据数据解封装数据在发送之前需要被封装成数据包，数据包通过网络传输到目的主机，经由数据到达目的主机后，解封装数据包，包含源地址、目的地址、数据类型等信路由器或交换机转发提取数据内容并进行处理息OSI参考模型层层设计17模型2分OSI参考模型将网络通信过程抽分层设计使得网络协议的开发象为七层，每层负责特定的功和维护变得更加容易，也更易能于扩展和升级标3准化OSI参考模型为网络通信提供了一个统一的标准，使得不同厂商的设备能够相互兼容层物理的作用和功能连传输编码物理接数据数据物理层负责建立和维护网络中节点之间的物通过物理介质传输数字信号，例如电信号或将数据转换为物理层可以传输的信号形式，理连接，例如网线和无线信号光信号例如二进制编码链层数据路的作用和功能链层链层数据路的作用数据路的功能数据链路层位于网络层和物理层之间，主要负责在相邻节点之间建•提供节点间数据传输的物理通路立、维护和释放数据链路，确保数据帧在物理网络的可靠传输•数据帧的封装和解封装•错误检测和纠正•流量控制•介质访问控制络层网的作用和功能转换数据包路由地址负责将数据包从源主机发送到目标主将逻辑地址转换为物理地址，实现不机同网络之间的通信络错误检测复网控制和恢管理网络资源，控制数据流量，确保负责检测和处理数据传输过程中的错网络的正常运行误，保证数据传输的可靠性传输层的作用和功能传输络连数据网接数据流控制数据可靠性传输层负责将应用层的数据分割传输层提供两种主要类型的网络传输层负责控制数据在网络中的TCP协议通过确认机制和重传成数据段，并在数据段中添加端连接面向连接的TCP协议和传输速率，防止发送方发送过多机制，保证数据传输的可靠性，口号、校验和等信息，以便接收无连接的UDP协议，以满足不的数据，从而导致接收方无法及确保数据完整无误地到达目的地端正确识别和处理数据同应用场景的需求时处理话层会的作用和功能终话复建立、管理和止会提供数据同步和恢会话层负责建立、管理和终止应用程序之间的通信会话它为应用会话层可以提供数据同步和恢复功能，以确保应用程序之间的数据程序提供了一种机制，用于在两个应用程序之间建立和维护通信连交换完整性和一致性接层表示的作用和功能转换数据格式数据加密和解密表示层负责将应用程序的数据格式表示层可以对数据进行加密和解密转换为网络传输的格式，例如将文，以确保数据传输的安全性本转换为ASCII码压缩编码数据数据表示层可以对数据进行压缩，以减表示层负责对数据进行编码，以便少网络传输的数据量在网络中进行传输应层用的作用和功能户务实现络应1提供用服2网用程序应用层负责与用户交互，提供各种网络服应用层为各种网络应用程序提供接口，例务，例如电子邮件、文件传输、网页浏览如电子邮件客户端、网页浏览器、FTP客等户端等层处3与其他交互4理数据格式应用层与下层协议进行交互，将用户请求应用层负责数据的格式转换和编码，确保转换为网络数据，并接收来自下层的网络不同应用程序之间的数据交换数据络扑结构网拓网络拓扑结构是指网络中各个节点之间的物理连接关系网络拓扑结构是描述网络中各节点和连接线路之间相互关系的一种几何图形总线络型网总线型网络是最简单的网络拓扑结构之一所有设备共享一条公共的传输介质，称为总线数据在总线上广播，所有设备都能接收到数据总线型网络的优点是简单，成本低但是，总线型网络的缺点是共享带宽，传输效率低络星型网星型网络是一种常见的网络拓扑结构所有节点都连接到一个中心节点，通常是一个集线器或交换机这种结构简单易于管理，故障定位也比较方便，但可靠性较低，如果中心节点出现故障，整个网络就会瘫痪环络型网环型网络是一种拓扑结构，其中所有设备连接成一个闭合环每个设备都连接到其相邻的两个设备，数据沿着环路传输，每个设备都会检查数据包的目标地址，如果数据包是发送给自己的，则接收它，否则继续转发到下一个设备环型网络的优点是易于安装，可以连接多个设备，缺点是网络性能取决于环路中的最慢设备络混合型网优势应围扩与特点用范广泛灵活可展混合型网络集成了多种拓扑结构，例如星型这种网络结构能够满足不同的网络需求，提混合型网络可以根据实际情况灵活调整，满和总线型网络高网络效率和可靠性足不断变化的网络需求络设备网硬件线换网卡集器交机路由器网卡是连接计算机与网络的接口集线器是网络中最简单的设备，交换机可以识别数据包的目标地路由器负责将数据包从一个网络，负责将数据从计算机发送到网它将多个设备连接在一起，并转址，并将其转发到目标设备，提发送到另一个网络，是网络中最络，或从网络接收数据到计算机发数据包，但没有智能路由功能高了网络效率重要的设备之一网卡络层协议网接口卡物理网卡是连接计算机与网络的硬件设网卡负责实现物理层协议，例如以备它是计算机与外部网络之间太网协议通过网络线缆或无线数据传输的桥梁信号发送和接收数据帧类数据封装型网卡将数据封装成数据帧，并添加网卡分为有线网卡和无线网卡，分MAC地址信息，以便在网络中正别使用网络线缆和无线信号连接网确地传递数据络线集器层设备

11.物理

22.广播工作原理集线器工作在OSI模型的物理层集线器接收来自某个设备的数，主要用于连接网络中的各个据后，会将数据复制到所有连设备接到集线器的端口，进行广播传输过滤

33.无法数据

44.低成本集线器无法识别数据包的目标集线器价格低廉，是早期网络地址，因此无法过滤数据，导连接的主要设备，但如今已被致网络效率低下功能更强大的交换机取代换交机转发数据冲突域交换机根据数据帧中的MAC地址进行转交换机将网络划分为多个冲突域，每个端发，将数据包发送到目标设备交换机可口连接的设备形成一个冲突域，减少网络以学习MAC地址并建立MAC地址表，提冲突，提高网络性能高数据转发效率路由器络连网接路由器连接多个网络，并将数据包转发到正确的目的地选择路径路由器根据目标地址选择最佳路径，确保数据包高效传输安全保障路由器可以过滤来自不安全网络的数据包，保护网络安全络见协议网常协议协议TCP/IP簇以太网TCP/IP协议簇是互联网的核心协议，定义了以太网协议是局域网中常用的协议，定义了数据在网络中传输的规则和标准它包含各数据在局域网中传输的格式和方式它采用种协议，负责数据分组、路由、传输和应用CSMA/CD机制来解决网络冲突层交互协议IP地址其他IP地址是网络设备的唯一标识，用于识别网除了TCP/IP、以太网协议和IP地址，还有许络中的每台设备IP地址分为公网地址和私多其他协议，例如DNS协议、HTTP协议、网地址，公网地址用于互联网访问，私网地FTP协议等等，它们共同构建了互联网的基址用于局域网内部通信础协议TCP/IP簇TCP IP传输控制协议，面向连接的协议，保证数互联网协议，无连接的协议，负责数据包据可靠传输的路由和寻址提供端到端的数据流控制和错误校验功能定义了网络地址和数据包格式，确保数据在网络中传输协议以太网线缆换协议以太网以太网交机以太网数据包以太网线缆是用于连接网络设备的物理媒介以太网交换机用于连接多个网络设备，并负以太网协议定义了数据包的结构和传输方式，包括双绞线、同轴电缆和光纤责转发数据包，提高网络效率，包括帧头、数据字段和帧尾IP地址络逻辑1网地址2地址唯一标识网络上的每个设备，方便网络设与物理地址不同，IP地址是分配给网络接备之间相互通信口的逻辑地址，不依赖于硬件类3型4分配IPv4和IPv6是两种主要的IP地址类型，分IP地址由互联网名称与数字地址分配机构别采用32位和128位表示（IANA）分配给不同的网络运营商。