《通信网络培训课件》资料

《通信网络培训课件》欢迎参加本次通信网络培训课程！本课程旨在全面介绍通信网络的基础知识、核心技术与未来发展趋势，帮助学员掌握网络规划、设计、部署、优化及安全防护等方面的技能通过本课程的学习，您将能够胜任各类网络相关的工作，为构建高效、安全、可靠的通信网络贡献力量课程介绍与目标课程概述学习目标本课程涵盖通信网络的基础概念、网络拓扑结构、局域网与广域通过本课程的学习，学员应能够掌握通信网络的基本原理与核网技术、OSI七层模型、TCP/IP协议族、IP地址与子网划分、路心技术；能够进行网络规划、设计与部署；能够进行网络性能优由协议、网络设备、网络安全、无线网络、移动通信网络等内容化与故障排除；能够进行网络安全防护；了解未来网络发展趋势同时，还将介绍云计算网络、软件定义网络、网络虚拟化、物联网网络等新兴技术通信网络基础概念通信网络通信是指人与人或机器与机器之网络是由多个节点（设备）和连间通过某种媒介进行的信息传递接这些节点的链路组成的系统与交换的过程通信网络是实现节点可以是计算机、服务器、路信息传递的基础设施由器、交换机等，链路可以是电缆、光纤、无线信道等协议协议是通信双方必须遵守的规则与约定，用于规范信息的格式、传输方式、错误处理等常见的网络协议有TCP/IP、HTTP、FTP等网络拓扑结构详解总线型所有设备连接到同一条总线上，结构简单，但易发生冲突，可靠性较低星型所有设备连接到中心节点（如交换机），易于管理，但中心节点故障会影响整个网络环型所有设备连接成一个环，数据沿环传输，可靠性较高，但维护复杂网状型设备之间有多个连接路径，可靠性极高，但成本较高，配置复杂局域网（）技术LAN以太网令牌环Wi-Fi目前最常用的局域网技基于IEEE

802.11标准的一种较早的局域网技术术，采用CSMA/CD协无线局域网技术，方便，采用令牌传递机制，议，传输速率高，成本灵活，但安全性需要加避免冲突，但效率较低低廉强广域网（）技术WAN专线帧中继ATM MPLS提供点到点的专用连接，安一种面向连接的分组交换技一种面向连接的信元交换技一种多协议标签交换技术，全性高，带宽稳定，但成本术，适用于传输突发性数据术，支持多种业务，但配置提供QoS保证，适用于构建较高，但延迟较高复杂VPN网络七层模型详解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、加密解密等会话层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寻址和路由选择数据链路层6提供物理链路上的数据传输，如以太网帧物理层7物理介质上的比特流传输协议族概述TCP/IP1TCP面向连接的可靠传输协议，提供错误检测和重传机制2UDP无连接的不可靠传输协议，速度快，适用于实时性要求高的应用3IP网络层协议，负责IP寻址和路由选择4HTTP应用层协议，用于Web浏览器和服务器之间的通信地址与子网划分IPIP地址32位二进制数，用于标识网络中的设备子网掩码用于划分网络和主机部分，确定网络范围CIDR无类别域间路由，用斜线表示网络前缀长度，如

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1.0/24私有IP地址用于内部网络，不能直接在Internet上使用，如

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168.x.x路由协议基础静态路由动态路由1手动配置的路由，简单可靠，但维护量路由器自动学习和更新路由，适应网络2大变化，但配置复杂链路状态路由距离矢量路由4如OSPF，路由器广播自己的链路状态给3如RIP，路由器广播自己的路由表给邻居整个网络，避免路由环路，易产生路由环路静态路由配置Routerconfig#ip route

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1.1Routerconfig#ip route

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1.1静态路由是指管理员手动配置的路由，指定目标网络和下一跳地址默认路由（

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0.0/0）是指当没有匹配的路由时，数据包转发到的地址静态路由配置简单，适用于小型网络或作为动态路由的补充动态路由协议RIPRIPv11不支持VLSM，只能广播路由更新RIPv22支持VLSM和组播路由更新跳数限制3最大跳数为15，超过则认为不可达更新周期4每30秒广播一次路由更新动态路由协议OSPF链路状态协议区域划分DR/BDR Cost值路由器广播链路状态信息给将网络划分为多个区域，减指定DR（指定路由器）和根据链路带宽计算Cost值，整个区域，避免路由环路少路由更新的范围，提高效BDR（备份指定路由器）负选择最佳路径率责路由更新动态路由协议BGPAS1自治系统，由一个管理机构管理的网络eBGP2AS之间的BGP协议iBGP3AS内部的BGP协议BGP（边界网关协议）是用于AS之间的路由协议，负责在不同的AS之间交换路由信息BGP协议复杂，适用于大型网络网络设备路由器路由选择数据转发访问控制根据目标地址选择最佳路径，将数据包根据路由表将数据包从一个接口转发到根据ACL（访问控制列表）过滤数据包，转发到目的地另一个接口实现安全策略网络设备交换机二层交换1基于MAC地址进行数据转发，速度快2VLAN虚拟局域网，将一个物理网络划分为多个逻辑网络3STP生成树协议，防止交换机网络中的环路端口聚合4将多个端口捆绑在一起，提高带宽和可靠性网络设备防火墙包过滤状态检测根据源地址、目标地址、端口号跟踪连接状态，只允许合法的连等信息过滤数据包接通过应用层过滤分析应用层协议，防止恶意攻击网络安全基础机密性完整性可用性保护数据不被未经授权的人访问保护数据不被篡改确保授权用户可以正常访问数据和服务防火墙技术包过滤状态检测应用层过滤检查每个数据包的头部跟踪连接状态，只允许检查应用层协议，防止信息，根据规则决定是合法的连接通过恶意攻击否允许通过技术VPNIPSec VPNSSL VPNL2TP VPN基于IPSec协议的VPN，提供端到端的安基于SSL协议的VPN，使用方便，适用于基于L2TP协议的VPN，结合IPSec协议提全连接远程访问供安全连接无线网络技术Wi-Fi

1802.11a/b/g/n/ac/ax2WPA/WPA2/WPA3不同的Wi-Fi标准，传输速率和频率不同不同的Wi-Fi加密协议，安全性不同信道3SSID4无线网络名称无线网络使用的频率范围无线网络安全WEP WPA1一种较早的无线加密协议，安全性较低一种改进的无线加密协议，安全性较高2WPA3WPA24最新的无线加密协议，提供更强的安全目前最常用的无线加密协议，安全性很3性高移动通信网络2G/3G/4G/5G2G1第二代移动通信网络，主要提供语音服务3G2第三代移动通信网络，提供语音和数据服务4G3第四代移动通信网络，提供高速数据服务5G4第五代移动通信网络，提供超高速、低延迟、大连接服务技术详解5G超高速低延迟大连接网络切片理论峰值速率可达10Gbps端到端延迟可低至1ms每平方公里可连接数百万设根据不同应用场景提供定制备化的网络服务网络性能优化带宽管理1合理分配带宽，避免拥塞QoS2为不同的应用提供不同的服务质量保证负载均衡3将流量分发到多个服务器，提高性能网络性能优化是为了提高网络的传输效率、降低延迟、提高可靠性可以从带宽管理、QoS、负载均衡等方面入手网络监控与管理SNMP NetFlow简单网络管理协议，用于监控网思科的流量监控技术，用于分析络设备的状态网络流量Syslog用于记录系统日志网络故障排除思路确定故障范围收集信息分析原因解决问题缩小故障发生的区域查看日志、配置信息等根据收集到的信息判断故障采取相应的措施修复故障原因常用网络诊断工具Ping TracerouteNslookup测试网络连通性跟踪数据包的路由路径查询DNS信息数据中心网络架构核心层汇聚层接入层提供高速的数据转发能力连接核心层和接入层，提供策略控制连接服务器，提供网络接入云计算网络虚拟化1将物理资源虚拟化为逻辑资源弹性伸缩2根据需求自动调整资源按需付费3根据使用的资源付费多租户4多个用户共享资源软件定义网络（）SDN控制平面1负责路由选择和策略控制数据平面2负责数据转发应用平面3提供网络应用服务网络虚拟化技术VMware NSXCisco ACIVMware的网络虚拟化平台Cisco的应用中心基础设施OpenStack NeutronOpenStack的网络组件物联网（）网络IoT低功耗设备需要长时间工作广覆盖设备分布广泛大连接设备数量巨大网络编程基础Socket TCPUDP网络编程的基本接口可靠的面向连接的协议不可靠的无连接的协议网络编程Pythonimport sockets=socket.socketsocket.AF_INET,socket.SOCK_STREAMs.connectwww.example.com,80s.sendbGET/HTTP/

1.1\r\nHost:www.example.com\r\n\r\ndata=s.recv1024printdatas.closePython提供了强大的网络编程库，可以方便地进行网络应用开发例如，可以使用socket库创建TCP或UDP连接，发送和接收数据网络协议分析抓包解码分析123捕获网络数据包解析数据包的协议内容分析数据包的流量模式和安全问题使用教程Wireshark抓包接口选择过滤规则选择要抓包的网络接口使用过滤规则只抓取感兴趣的数据包协议分析查看数据包的协议内容网络攻击类型分析DDoS分布式拒绝服务攻击SQL注入通过SQL语句漏洞进行攻击XSS跨站脚本攻击攻击防范DDoS流量清洗CDN高防IP过滤恶意流量内容分发网络，分散流量提供DDoS防护的IP地址入侵检测系统（）IDS基于签名基于异常12检测已知的攻击模式检测异常的网络行为实时监控3实时监控网络流量入侵防御系统（）IPS阻止攻击1实时阻止恶意攻击修复漏洞2自动修复安全漏洞隔离恶意流量3隔离恶意流量，保护网络安全网络渗透测试信息收集漏洞扫描收集目标网络的信息扫描网络漏洞漏洞利用利用漏洞获取权限密码学基础加密将明文转换为密文解密将密文转换为明文密钥用于加密和解密的数据加密算法介绍AES RSADES高级加密标准，对称加非对称加密算法数据加密标准，对称加密算法密算法数字签名技术签名验证防篡改使用私钥对数据进行签名使用公钥验证签名的有效性确保数据不被篡改区块链技术在网络安全中的应用数据防篡改身份验证12区块链的分布式账本技术可以区块链可以用于身份验证，防确保数据不被篡改止身份盗用安全通信3区块链可以用于安全通信，保护通信内容不被窃听网络法律法规网络安全法1中国的网络安全法律数据安全法2中国的数据安全法律个人信息保护法3中国的个人信息保护法律信息安全管理体系风险评估ISO27001国际信息安全管理体系标准识别和评估信息安全风险安全控制实施安全控制措施，降低风险网络安全风险评估识别资产识别需要保护的信息资产识别威胁识别可能威胁信息资产的因素评估脆弱性评估信息资产的脆弱性评估风险评估信息安全风险的大小应急响应流程检测分析遏制检测到安全事件分析安全事件的原因和遏制安全事件的蔓延影响恢复恢复系统和数据灾难恢复计划备份异地存储演练定期备份数据和系统将备份数据存储在不同的地理位置定期演练灾难恢复计划未来网络发展趋势智能化虚拟化12网络将更加智能化，能够自动网络将更加虚拟化，能够灵活学习和优化地分配资源安全化3网络将更加安全，能够抵御各种攻击详解IPv6128位地址1提供更大的地址空间简化头部2提高转发效率增强安全性3支持IPSec量子通信初步量子密钥分发绝对安全技术挑战利用量子力学原理进行密钥分发理论上可以实现绝对安全的通信技术还不够成熟，成本较高网络人工智能应用智能运维自动检测和解决网络问题智能安全自动识别和防御网络攻击智能优化自动优化网络性能课程回顾与总结本课程全面介绍了通信网络的基础知识、核心技术与未来发展趋势通过本课程的学习，您应该掌握了网络规划、设计、部署、优化及安全防护等方面的技能希望本课程对您的工作和学习有所帮助考试大纲•通信网络基础概念•网络拓扑结构•局域网与广域网技术•OSI七层模型•TCP/IP协议族•IP地址与子网划分•路由协议•网络设备•网络安全•无线网络•移动通信网络答疑环节欢迎大家提出问题，共同探讨网络技术难题请积极参与讨论，分享您的经验和见解课后作业请完成以下课后作业，巩固所学知识

1.阅读相关书籍和资料；

2.搭建小型网络环境；

3.分析网络协议数据包；

4.撰写网络安全报告参考文献与学习资料•《计算机网络》谢希仁•《TCP/IP详解》W.Richard Stevens•《网络安全》William Stallings•RFC文档•网络技术博客和论坛。