《计算机网络原理与实践》课件

计算机网络原理与实践欢迎来到《计算机网络原理与实践》课程！本课程旨在帮助大家系统地学习计算机网络的基本原理，并掌握实际应用技能我们将从网络基础知识入手，逐步深入到各层协议、网络安全、无线网络以及网络编程等方面通过理论学习与实践操作相结合，使大家能够全面理解计算机网络的工作机制，并具备解决实际网络问题的能力让我们一起探索网络的奥秘，开启精彩的网络学习之旅！课程概述课程目标学习内容12本课程旨在使学生掌握计算机网课程内容涵盖计算机网络概述、络的基本概念、原理、体系结构物理层、数据链路层、网络层、和协议，熟悉常用网络协议的工传输层、应用层、网络安全、无作原理，具备网络应用开发和网线网络以及网络编程基础等我络管理的基本技能通过本课程们将深入探讨协议族、TCP/IP的学习，学生能够理解计算机网参考模型、各种网络协议以OSI络的核心技术，为后续深入学习及网络安全技术，并通过实验操和研究奠定基础作加深理解考核方式3课程考核将包括平时作业、实验报告、期中考试和期末考试平时作业和实验报告旨在检验学生对知识点的掌握程度和实践能力，期中考试和期末考试则全面考察学生对整个课程内容的理解和掌握情况综合各项成绩，评定最终课程成绩第一章计算机网络基础网络定义网络功能网络发展历程计算机网络是指将地理位置不同的、具有独立功计算机网络的主要功能包括资源共享、信息传输计算机网络的发展经历了四个主要阶段第一阶能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连、集中管理和负载均衡资源共享使得用户可以段是单机模式，计算机之间无法通信；第二阶段接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络访问网络中的各种资源，信息传输实现了用户之是批处理系统，计算机之间可以通过磁带等介质通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息间的通信和数据交换，集中管理简化了网络管理进行数据交换；第三阶段是分时系统，多个用户传递的计算机系统和维护，负载均衡提高了网络的整体性能和可靠可以同时使用一台计算机；第四阶段是计算机网性络，计算机之间可以通过通信线路进行实时通信网络分类按覆盖范围分类按拓扑结构分类按传输技术分类按照覆盖范围，计算机网络可以分为局按照拓扑结构，计算机网络可以分为星按照传输技术，计算机网络可以分为广域网、城域网和广域网型网络、环型网络、总线型网络和网状播式网络和点对点网络广播式网络中LAN MAN局域网通常覆盖一个办公室或网络星型网络中所有节点都连接到一所有节点都可以接收到发送的数据，点WAN一个校园，城域网覆盖一个城市，广域个中心节点，环型网络中所有节点都连对点网络中数据只能发送给指定的节点网覆盖多个城市或国家不同类型的网接到一个环上，总线型网络中所有节点以太网是一种常见的广播式网络，而络在覆盖范围、传输速率和网络拓扑等都连接到一条总线上，网状网络中节点协议则是一种点对点协议不同的PPP方面存在差异之间存在多条连接路径不同的拓扑结传输技术适用于不同的应用场景构在可靠性、性能和成本等方面存在差异网络性能指标100Mbps10ms带宽时延带宽是指网络中可用于数据传输的最大速率，通常以比特每秒bps为单位带宽越大，网络传时延是指数据从网络的一端传输到另一端所需要的时间，通常以毫秒ms为单位时延越小，输数据的能力越强带宽是衡量网络性能的重要指标之一网络的响应速度越快时延包括发送时延、传播时延、处理时延和排队时延80Mbps1%吞吐量丢包率吞吐量是指网络中实际成功传输的数据量，通常以比特每秒bps或字节每秒Bps为单位吞丢包率是指网络中丢失的数据包的比例，通常以百分比表示丢包率越高，网络的可靠性越差吐量受带宽、时延和丢包率等因素的影响吞吐量是衡量网络实际性能的重要指标丢包的原因包括网络拥塞、设备故障和传输错误等丢包率是衡量网络可靠性的重要指标网络协议概念协议定义协议的三要素网络协议是指计算机网络中进行数网络协议的三要素包括语法、语义据交换和通信所必须遵守的规则、和时序语法规定了数据传输的格标准或约定协议规定了数据传输式和结构，语义规定了数据传输的的格式、顺序、速率和差错控制等含义和操作，时序规定了数据传输网络协议是实现网络互联互通的的顺序和时间只有同时满足这三基础个要素，才能保证数据传输的正确性和可靠性常见网络协议常见的网络协议包括协议、协议、协议、协议和TCP/IP HTTP FTP SMTP协议等协议是互联网的基础协议，协议用于浏览DNS TCP/IP HTTPWeb，协议用于文件传输，协议用于电子邮件发送，协议用于域FTP SMTP DNS名解析不同的协议应用于不同的网络场景参考模型OSI应用层1提供网络应用服务，如HTTP、FTP、SMTP等表示层2数据格式转换、加密解密会话层3建立、管理和终止会话传输层4提供可靠的端到端数据传输，如TCP、UDP网络层5IP地址寻址和路由选择数据链路层6提供可靠的节点到节点数据传输，如以太网物理层7物理介质上的数据传输，如电缆、光纤协议族TCP/IP应用层传输层对应模型的应用层、表示层和会话OSI对应模型的传输层，提供可靠的端OSI层，提供网络应用服务，如、12HTTP到端数据传输，如、TCP UDP、等FTP SMTP网络接口层网络层对应模型的数据链路层和物理层，OSI43对应模型的网络层，负责地址寻OSI IP负责物理介质上的数据传输，如以太网址和路由选择、Wi-Fi第二章物理层物理层的功能1物理层的主要功能是提供物理介质上的数据传输它负责将数据转换为电信号、光信号或无线电信号，并在物理介质上传输物理层还负责处理信号的编码、调制、解调和解码等数据通信基础概念2数据通信是指在两个或多个设备之间通过物理介质传输数据的过程数据通信涉及信道、信号、调制、编码、传输速率和误码率等基本概念理解这些概念对于理解物理层的工作原理至关重要传输介质双绞线同轴电缆光纤双绞线是由两根绝缘的铜线相互缠绕而成同轴电缆由中心导体、绝缘层、屏蔽层和光纤是由玻璃或塑料制成的细丝，通过光，可以减少电磁干扰双绞线分为屏蔽双外护套组成，具有较强的抗干扰能力和较信号传输数据光纤具有传输速率高、传绞线和非屏蔽双绞线高的传输速率同轴电缆曾广泛应用于有输距离远、抗干扰能力强等优点，是现代STP UTPUTP是最常用的网络传输介质，广泛应用于局线电视和早期以太网中，但现在逐渐被光网络传输的主要介质，广泛应用于骨干网域网中纤取代和高速局域网中物理层设备中继器集线器中继器用于放大和再生信号，以延长信号的传输距离中继器工集线器是一种多端口的中继器，用于连接多个计算机或设备集作在物理层，不对信号进行任何处理，只是简单地放大信号中线器工作在物理层，采用广播方式传输数据，所有连接到集线器继器主要用于延长传输距离有限的物理介质，如双绞线的设备都可以接收到发送的数据集线器容易造成网络拥塞和冲突，现在逐渐被交换机取代数据编码与调制基带传输基带传输是指直接在信道上传输数字信号常用的基带编码方式包括不归零编码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码NRZ基带传输适用于近距离、低速率的数据传输，如局域网频带传输频带传输是指将数字信号转换为模拟信号，然后在信道上传输常用的调制方式包括幅度调制、频率调制和相ASK FSK位调制频带传输适用于远距离、高速率的数据传输，PSK如广域网实验制作网线准备工具和材料1网线、水晶头、压线钳、网线测试仪剥线2用剥线钳剥去网线外皮，露出里面的线对排序3按照T568A或T568B标准对线对进行排序插入水晶头4将排序好的线对插入水晶头，确保每根线都接触到水晶头的金属触点压线5用压线钳压紧水晶头，使金属触点刺破线对的绝缘层，与铜线接触测试6用网线测试仪测试网线是否连通掌握网线制作是网络工程师的基本技能通过本实验，大家可以亲手制作直通线和交叉线，了解网线的内部结构和制作过程，为后续的网络配置和故障排除奠定基础第三章数据链路层数据链路层功能1数据链路层的主要功能是提供可靠的节点到节点的数据传输它负责将网络层的数据报封装成帧，并在物理介质上传输数据链路层还负责处理帧的差错控制、流量控制和介质访问控制等帧的概念2帧是数据链路层的数据传输单元，由帧头、数据和帧尾组成帧头包含源地址、目的地址和帧类型等信息，数据包含网络层的MAC MAC数据报，帧尾包含差错检测码帧的格式由数据链路层协议规定差错控制奇偶校验循环冗余校验CRC奇偶校验是一种简单的差错检测方法，通过在数据中添加一个校循环冗余校验是一种常用的差错检测方法，通过将数据除以一个验位，使得数据中的个数为奇数或偶数奇偶校验只能检测出预定义的生成多项式，得到一个余数作为校验码可以检1CRC奇数个比特的错误，无法检测出偶数个比特的错误奇偶校验适测出多种类型的错误，包括单个比特错误、多个比特错误和突发用于对可靠性要求不高的场景错误广泛应用于数据链路层和存储系统中CRC流量控制停止等待协议-停止等待协议是一种简单的流量控制协议，发送方每发送一-个帧就停止等待，直到收到接收方的确认帧后才发送下一个帧停止等待协议简单可靠，但效率较低，适用于低速率、小-延迟的信道滑动窗口协议滑动窗口协议是一种常用的流量控制协议，发送方可以连续发送多个帧，而无需等待接收方的确认滑动窗口协议提高了数据传输的效率，但需要维护发送窗口和接收窗口，增加了协议的复杂性滑动窗口协议广泛应用于协议中TCP介质访问控制协议协议CSMA/CD CSMA/CA载波侦听多路访问冲突检载波侦听多路访问冲突避CSMA/CD/CSMA/CA/测协议是一种用于共享介质的介质访免协议是一种用于无线网络的介质访问控制协议，用于检测和处理冲突当1问控制协议，用于避免冲突多个设备同时发送数据时，会发生冲突协议通过发送请求发CSMA/CA RTS2，协议可以检测到冲突并重送和允许发送帧来预约信道，CSMA/CDCTS新发送数据协议广泛应用减少冲突的发生协议广泛CSMA/CD CSMA/CA于以太网中应用于网络中Wi-Fi以太网以太网标准以太网是一种广泛使用的局域网技术，其标准由工作组定义IEEE

802.3以太网标准定义了物理层和数据链路层的协议，包括传输介质、传输速率、帧格式和介质访问控制等常见的以太网标准包括、10Base-T、和100Base-TX1000Base-T10GBase-T地址MAC地址媒体访问控制地址是用于唯一标识网络设备的物理地址，由MAC位十六进制数组成地址由设备制造商分配，通常固化在网卡中48MAC地址用于数据链路层的数据传输，实现节点到节点的通信MAC交换机工作原理地址学习转发决策交换机通过监听端口上的数据帧，学习地址与端口的对应如果交换机在地址表中找到了目的地址对应的端口，MAC MAC MAC关系，建立地址表当交换机收到一个数据帧时，首先查则将数据帧转发到该端口如果交换机在地址表中没有找MAC MAC找地址表，确定目的地址对应的端口到目的地址对应的端口，则将数据帧广播到所有端口除了MACMACMAC接收端口实验配置交换机VLAN概念VLAN虚拟局域网是一种将物理网络划分为多个逻辑网络的技术，可以隔离广播域，提高网络1VLAN安全性和性能可以基于端口、地址或地址进行划分VLAN MACIP配置步骤创建在交换机上创建，并指定和

1.VLAN VLAN VLAN ID名称将端口加入将交换机的端口加入到相2VLAN

2.VLAN应的中配置端口如果需要在多个交换机之VLAN

3.Trunk间传输数据，需要配置端口VLAN Trunk通过本实验，大家可以掌握的配置方法，了解的工作原理，为构建安全高效的局域网奠定基础是现代企业网络中VLANVLANVLAN常用的技术，可以有效隔离不同部门的网络流量，提高网络安全性第四章网络层网络层功能1网络层的主要功能是实现主机到主机的数据传输它负责地址寻址IP和路由选择，将数据报从源主机传输到目的主机网络层使用协议IP作为主要的传输协议地址结构2IP地址是用于唯一标识网络设备的逻辑地址，由位二进制数组成IP32地址分为网络地址和主机地址两部分，网络地址用于标识设备所在IP的网络，主机地址用于标识网络中的设备地址分类IPv4类别地址范围网络地址位主机地址位最大网络数每个网络最数数大主机数A类地址

1.

0.

0.0-

82412616777214126.

255.

255.255B类地址

128.

0.

0.016161638465534-

191.

255.

255.255C类地址

192.

0.

0.02482097152254-

223.

255.

255.255IPv4地址分为A类、B类和C类地址，用于不同规模的网络A类地址适用于大型网络，B类地址适用于中型网络，C类地址适用于小型网络此外，还有D类地址用于组播，E类地址保留子网划分子网掩码子网掩码用于确定地址中的网络地址和主机地址部分子网IP掩码由位二进制数组成，其中连续的表示网络地址，连续321的表示主机地址子网掩码与地址进行运算，可以得0IP AND到网络地址子网划分步骤确定需要划分的子网数量确定每个子网需要的主机数量

1.

2.根据子网数量和主机数量，确定子网掩码分配子网

3.

4.地址和主机地址IPv6地址结构的优势IPv6IPv6地址由位二进制数组成，分为个段，每段位，用冒具有地址空间大、安全性高、自动配置、移动性支持等优IPv6128816IPv6号分隔地址可以采用压缩表示法，省略连续的地势解决了地址耗尽的问题，提供了更多的安全功能IPv60IPv6IPv6IPv4址分为单播地址、组播地址和任播地址，简化了网络配置，支持移动设备的无缝连接是下一代IPv6互联网的基础数据报格式IP字段长度位描述版本4IP协议版本，IPv4为4，IPv6为6首部长度4IP首部长度，以4字节为单位服务类型8区分服务，用于提供不同的服务质量总长度16IP数据报总长度，以字节为单位标识16用于分片和重组标志3用于控制分片片偏移13用于标识分片在原始数据报中的位置生存时间8数据报在网络中可以经过的最大路由器跳数协议8上层协议类型，如TCP、UDP首部校验和16IP首部校验和，用于检测首部错误源IP地址32发送方IP地址目的IP地址32接收方IP地址数据可变上层协议数据IP数据报由首部和数据两部分组成首部包含控制信息，如源IP地址、目的IP地址、协议类型和生存时间等数据包含上层协议的数据，如TCP报文或UDP数据报路由选择原理静态路由动态路由静态路由是由网络管理员手动配置的路由，指定数据报到达目的动态路由是由路由器自动学习和维护的路由，路由器通过路由协网络所经过的下一跳路由器静态路由简单易配置，但缺乏灵活议与其他路由器交换路由信息，自动更新路由表动态路由具有性，不适用于大型网络静态路由适用于网络拓扑结构稳定的场灵活性和可扩展性，适用于大型网络动态路由协议包括、RIP景和等OSPF BGP路由协议协议协议RIP OSPF路由信息协议是一种基于距离向开放最短路径优先协议是一种RIPOSPF量的路由协议，通过协议传输路基于链路状态的路由协议，通过协议UDP IP1由信息协议简单易实现，但收敛直接传输路由信息协议收敛速RIP OSPF速度慢，只适用于小型网络协议2度快，支持和，适用于大RIP VLSMCIDR的最大跳数为，超过跳的网络不型网络协议使用算法计算1515OSPF SPF可达最短路径实验配置路由器基本配置命令进入特权模式进入全局配置模式进入接口配置1enable configureterminal interface模式配置地址启用接口ip addressIP noshutdown配置静态路由配置静态路由指定目的网络、子网掩码和下一跳2ip route地址可以使用命令查看路由表IP showip route通过本实验，大家可以掌握路由器的基本配置命令，了解静态路由的配置方法，为构建复杂的网络拓扑结构奠定基础路由器是网络的核心设备，负责数据报的转发和路由选择第五章传输层传输层功能1传输层的主要功能是提供端到端的可靠或不可靠的数据传输服务传输层协议将应用层的数据分割成报文段，并添加首部，然后传递给网络层传输层协议包括和TCP UDP端口号概念2端口号用于标识主机上的不同应用程序，由位二进制数组成端口16号分为周知端口、注册端口和动态端口周知端口范围为，注0-1023册端口范围为，动态端口范围为端口号1024-4915149152-65535用于实现多路复用和多路分解协议TCP面向连接可靠传输流量控制是一种面向连接的协议，在数据提供可靠的数据传输，保证数据提供流量控制，防止发送方发送TCP TCP TCP传输之前需要建立连接连接通按顺序、无差错地到达目的端数据过快，导致接收方无法处理TCP TCP过三次握手建立，通过四次挥手断开使用序号、确认应答、重传机制和校使用滑动窗口协议实现流量控制TCP面向连接的协议提供可靠的数据传验和等技术实现可靠传输，根据接收方的接收能力动态调整发输，但增加了协议的复杂性送速率三次握手TCP第一次握手客户端发送报文，包含客户端的初始序号，请求建立连接SYN seq第二次握手服务器收到报文后，发送报文，包含服务器的初始SYN SYN+ACK序号和对客户端序号的确认，表示同意建立连接seq ack第三次握手客户端收到报文后，发送报文，包含对服务器序号SYN+ACK ACK的确认，表示连接建立完成ack三次握手是建立连接的过程，保证了连接的可靠性和双向通信能力三次TCP TCP握手可以防止旧的连接请求干扰新的连接，避免资源浪费四次挥手TCP第一次挥手客户端发送报文，请求断开连接FIN第二次挥手服务器收到报文后，发送报文，表示收到客户端的断开请求FIN ACK第三次挥手服务器发送报文，请求断开连接FIN第四次挥手客户端收到报文后，发送报文，表示收到服务器的断开请求客户FIN ACK端等待最长报文段寿命后，关闭连接2MSL四次挥手是断开连接的过程，保证了连接的可靠关闭和数据的完整传输四次挥TCPTCP手可以确保所有的数据都已传输完毕，避免数据丢失协议UDP无连接不可靠传输是一种无连接的协议，在数提供不可靠的数据传输，不UDP UDP据传输之前不需要建立连接保证数据按顺序、无差错地到达协议简单高效，但可靠性较目的端协议没有序号、确UDP UDP低无连接的协议适用于对实时认应答和重传机制不可靠传输性要求较高的场景适用于对可靠性要求不高的场景适用场景适用于实时性要求高、可靠性要求低的场景，如音视频传输、在线UDP游戏和查询等协议简单高效，可以减少网络延迟，提高用户DNS UDP体验实验抓包分析Wireshark安装Wireshark1下载并安装网络分析工具Wireshark启动Wireshark2选择要捕获的网络接口，启动Wireshark连接建立过程TCP3分析三次握手报文，查看、标志位和序号TCP SYNACK数据传输过程UDP4分析数据报文，查看源端口、目的端口和数据内容UDP通过本实验，大家可以掌握的使用方法，了解连接建立和数据传输的细节，为网络故障排除和性能优化奠定基础Wireshark TCPUDP Wireshark是网络工程师常用的工具，可以捕获和分析网络流量，帮助诊断网络问题第六章应用层应用层功能1应用层是协议栈的最上层，为应用程序提供网络服务应用层TCP/IP协议定义了应用程序之间交换数据的格式和规则，如、、HTTPFTP和等SMTPDNS常见应用层协议2常见的应用层协议包括浏览、文件传输、HTTPWebFTPSMTP电子邮件发送、域名解析和动态主机配置等不同的DNSDHCP应用层协议应用于不同的网络服务系统DNS域名结构解析过程DNS域名是由多个标签组成的字符串，标签之间用点分隔域名的结解析是将域名转换为地址的过程解析器首先查询DNS IPDNS构从右向左依次为根域名、顶级域名、二级域名和主机名例如本地服务器，如果本地服务器没有缓存该域名对应的DNS DNS，的结构为主机名、二级域名地址，则向根域名服务器查询，根域名服务器返回顶级域名服www.example.com wwwIP、顶级域名和根域名务器的地址，本地服务器再向顶级域名服务器查询，依此example com.DNS类推，直到找到该域名对应的地址IP协议HTTP请求响应模型-是一种基于请求响应模型的协议，客户端发送请求，服务HTTP-HTTP器接收请求并返回响应请求和响应都由首部和主体HTTP HTTP HTTP组成首部包含控制信息，主体包含数据方法HTTP方法用于指定客户端希望服务器执行的操作，常见的方法包HTTPHTTP括获取资源、提交数据、更新资源、删除GETPOSTPUTDELETE资源和获取资源首部等不同的方法应用于不同的场景HEADHTTP协议FTP控制连接与数据连接命令FTP协议使用两个连接进行数据传输控制连接和数据连接控常用的命令包括用户名、密码、目录FTP FTPUSERPASSLIST制连接用于传输控制命令，如登录、目录浏览和文件传输模式设列表、下载文件、上传文件和退出等RETRSTORQUIT置等数据连接用于传输文件数据控制连接通常使用端口，通过这些命令，客户端可以与服务器进行交互，实现文件传输21数据连接使用端口或动态端口20和协议SMTP POP3协议SMTP简单邮件传输协议用于发送电子邮件，客户端通过SMTP协议将邮件发送到邮件服务器，邮件服务器再将邮件转SMTP发到目的邮件服务器协议通常使用端口SMTP25协议POP3邮局协议版本用于接收电子邮件，客户端通过POP33POP3协议从邮件服务器下载邮件协议通常使用端口下POP3110载邮件后，可以选择在服务器上保留邮件或删除邮件实验配置服务器Web安装Apache1下载并安装服务器Apache Web基本配置2修改的配置文件，设置监听端口、网站根目录和访问权限等Apache httpd.conf启动Apache3启动服务器，测试是否可以正常访问网站Apache Web通过本实验，大家可以掌握服务器的配置方法，了解协议的工作原理，为应用开发奠定基础服务器是互联网的Web HTTPWeb Web重要组成部分，负责存储和提供内容Web第七章网络安全网络安全概述1网络安全是指保护网络系统中的硬件、软件和数据免受未经授权的访问、使用、泄露、破坏或修改网络安全是一个综合性的概念，涉及多个方面，包括身份认证、访问控制、数据加密和安全审计等安全威胁类型2常见的网络安全威胁包括恶意软件病毒、蠕虫、木马、网络钓鱼、拒绝服务攻击、中间人攻击和注入等不同的安全威胁具DoS SQL有不同的特点和危害，需要采取不同的安全措施进行防范加密技术对称加密非对称加密对称加密使用相同的密钥进行加密和解密，加密速度快，适用于非对称加密使用不同的密钥进行加密和解密，加密密钥为公钥，加密大量数据常见的对称加密算法包括、和等解密密钥为私钥公钥可以公开，私钥必须保密非对称加密的DES AES3DES对称加密的缺点是密钥管理困难，需要安全地传输密钥安全性高，但加密速度慢，适用于加密少量数据，如密钥交换和数字签名常见的非对称加密算法包括和等RSA ECC数字签名与证书数字签名原理数字签名使用非对称加密技术，发送方使用私钥对数据进行签名，接收方使用公钥验证签名数字签名可以保证数据的完整性和不可否认性数字签名通常用于验证软件的来源和完整性数字证书应用数字证书是由证书颁发机构颁发的用于验证身份的电子文CA档数字证书包含证书持有者的公钥、身份信息和的签名CA数字证书广泛应用于安全、电子邮件安全和代码签名等Web领域防火墙技术防火墙类型防火墙是一种网络安全设备，用于控制网络流量，阻止未经授权的访问防火墙可以分为硬件防火墙和软件防火墙硬件防火墙通常具有更高的性能和安全性，适用于大型网络软件防火墙适用于小型网络或个人电脑防火墙配置原则防火墙配置的原则包括最小权限原则和默认拒绝原则最小权限原则是指只允许必要的网络流量通过防火墙默认拒绝原则是指默认情况下拒绝所有网络流量，只允许明确允许的流量通过防火墙入侵检测系统工作原理部署IDS IDS入侵检测系统是一种网络安全设备，用于检测网络中的恶可以部署在网络的关键位置，如防火墙后面、区域和内IDS IDSDMZ意活动通过分析网络流量和系统日志，识别潜在的入侵行部网络中可以分为主机型和网络型主机型部IDS IDS IDS IDS IDS为可以分为基于特征的和基于异常的基于特征的署在主机上，用于监控主机的安全状态网络型部署在网络IDS IDSIDSIDS通过匹配已知的攻击特征进行检测，基于异常的通过检中，用于监控网络流量IDSIDS测异常的网络行为进行检测实验配置简单防火墙规则防火墙配置Windows打开防火墙，配置允许或拒绝特定端口的流量可以创建入站规则和出站规则，控制1Windows网络流量基本使用iptables使用命令配置防火墙规则常用的命iptables Linuxiptables2令包括添加规则、删除规则、查看规则和设置-A-D-L-P默认策略等通过本实验，大家可以掌握防火墙的基本配置方法，了解防火墙的工作原理，为保护网络安全奠定基础防火墙是网络安全的重要组成部分，可以有效阻止未经授权的访问第八章无线网络无线网络特点1无线网络是一种使用无线电波作为传输介质的网络无线网络具有灵活性高、移动性强和部署方便等特点无线网络也存在安全性和可靠性方面的问题，需要采取相应的安全措施进行保护无线网络标准2常见的无线网络标准包括、蓝牙和IEEE

802.11Wi-Fi IEEE

802.15等不同的无线网络标准具有不同的特点和应IEEE

802.16WiMAX用场景技术Wi-Fi工作原理Wi-Fi是一种基于标准的无线局域网技术使用无线电Wi-Fi IEEE

802.11Wi-Fi波传输数据，通过无线路由器或无线接入点实现无线网络连接AP设备需要进行身份验证和加密，以保证网络安全Wi-Fi安全Wi-Fi安全协议包括、和等是一种早期的Wi-Fi WEPWPA WPA2WEP Wi-Fi安全协议，安全性较低，容易被破解和是更安全的WPA WPA2Wi-Fi安全协议，采用更强的加密算法和身份验证机制蓝牙技术蓝牙协议栈蓝牙应用蓝牙是一种短距离无线通信技术，用于连接手机、耳机、键盘和蓝牙广泛应用于无线耳机、无线音箱、智能穿戴设备和物联网设鼠标等设备蓝牙协议栈包括核心协议、电缆替代协议、音频控备等蓝牙技术具有低功耗、低成本和易于使用的特点，适用于制协议和应用协议等不同的协议层负责不同的功能短距离无线通信技术5G特点5G是第五代移动通信技术，具有高速率、低时延和5G Massive等特点的传输速率比快倍以上，时延降低到毫IoT5G4G101秒级别，可以支持大规模物联网设备的连接应用场景5G广泛应用于增强现实、虚拟现实、自动驾驶、智5G ARVR能制造和远程医疗等领域技术将推动各行各业的数字化5G转型，带来新的发展机遇实验搭建无线局域网无线路由器配置1配置无线路由器的无线网络名称、信道和工作模式等SSID无线网络加密设置2配置无线网络的安全协议和密码，保护无线网络安全WPA2连接无线网络使用手机、电脑等设备连接无线网络，测试网络连接是否正常3通过本实验，大家可以掌握无线局域网的搭建方法，了解无线路由器的配置方法，为构建家庭或办公室无线网络奠定基础无线局域网是现代生活的重要组成部分，方便用户随时随地接入互联网第九章网络编程基础编程概述1Socket编程是一种使用接口进行网络编程的方法接Socket SocketSocket口提供了一组函数，用于创建网络连接、发送和接收数据编Socket程是网络应用开发的基础模型与模型2C/S P2P客户端服务器模型是一种常用的网络应用模型，客户端向服务C/S/器发送请求，服务器处理请求并返回响应对等网络模型是一种P2P分布式网络应用模型，每个节点都可以作为客户端和服务器，直接与其他节点进行通信编程TCP Socket建立连接TCP客户端使用函数创建，使用函数连接服务器socket Socketconnect服务器使用函数创建，使用函数绑定端口，使socket Socket bind用函数监听连接，使用函数接受客户端连接listen accept数据传输客户端使用函数发送数据，使用函数接收数据服务器使send recv用函数发送数据，使用函数接收数据数据传输完成后，send recv使用函数关闭close Socket编程UDP Socket数据报发送与接收广播与多播UDP客户端使用函数创建，使用函数发送支持广播和多播，可以向网络中的多个设备发送数据广socket Socketsendto UDP数据，使用函数接收数据服务器使用函播是指向网络中的所有设备发送数据，多播是指向特定组的设备recvfrom socket数创建，使用函数绑定端口，使用函发送数据广播和多播适用于需要向多个设备发送相同数据的场Socketbindrecvfrom数接收数据，使用函数发送数据景sendto实验简单聊天程序实现客户端程序设计1使用接口编写客户端程序，实现连接服务器、发送消息和接收消息的功能Socket服务器程序设计2使用接口编写服务器程序，实现监听连接、接收消息和转发消息的功能Socket程序测试3运行客户端程序和服务器程序，测试聊天功能是否正常通过本实验，大家可以掌握编程的基本方法，了解客户端和服务器之间的通信过程，为开发网络应用奠定基础聊天程序是学Socket习编程的经典案例Socket第十章网络管理与故障排除网络管理的目标1网络管理的目标是保证网络稳定可靠运行，提高网络性能，保障网络安全，降低网络维护成本网络管理包括配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理等常见网络故障类型2常见的网络故障类型包括物理层故障、数据链路层故障、网络层故障、传输层故障和应用层故障等不同的故障类型具有不同的特点和原因，需要采取不同的方法进行排除网络监控工具命令命令命令ping traceroutenetstat命令用于测试网络连通性，通过发命令用于跟踪数据报的传输命令用于显示网络连接状态、路ping traceroutenetstat送请求报文，检测目标主机路径，显示数据报经过的路由器由表和网络接口信息命令可以ICMP Echonetstat是否可达命令可以测量网络时延命令可以帮助定位网络故障帮助诊断网络连接问题和性能瓶颈ping traceroute和丢包率，用于判断网络是否存在故障点，了解网络拓扑结构网络故障诊断步骤物理层故障排查检查网线是否连接正常，网卡是否工作正常，物理设备是否存在故障网络层故障排查检查地址配置是否正确，路由表是否配置正确，网络防火墙IP是否阻止了网络流量应用层故障排查检查应用程序配置是否正确，应用程序是否存在，应用程Bug序是否占用了过多资源实验网络故障模拟与排除配置错误模拟1模拟地址冲突、路由配置错误和防火墙规则错误等IP故障定位与解决使用命令、命令和命令等工具定位故2ping traceroutenetstat障点，修改配置解决故障通过本实验，大家可以掌握网络故障排除的基本方法，提高解决实际网络问题的能力网络故障排除是网络工程师的重要职责，需要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验课程总结学习方法建议建议大家在学习过程中注重理论与实践相结合，多做实验，多查阅资料，多交2流讨论知识点回顾回顾本课程的主要知识点，包括网络基1未来发展展望础知识、各层协议、网络安全、无线网展望计算机网络技术的未来发展趋势，络和网络编程等包括、物联网、云计算和人工智能等5G希望大家继续学习，不断提升自己的3技能，为计算机网络技术的发展做出贡献。