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《网络基础练习》课件欢络础练习课课计络迎参加《网基》程!本程旨在帮助您掌握算机网的核心践络础识络术概念和实技能,从网基知到安全防护,全面提升您的网技能论还巩础这课满习力无您是初学者是希望固基的学生,门程都能足您的学需求来课们将过论讲践练习结带在接下的程中,我通理解和实相合的方式,您系现络术让们数连统性地理解代网技的各个方面我一起探索字世界的接奥秘!课程介绍课程目标课程内容课计们将绍络本程旨在帮助学生掌握算我系统地介网概念、络础识践协议络机网的基知和实技通信、网架构以及常见络术维问题能,建立网技的思框的解决方法,涵盖从物理为习络专层应层栈络识架,今后深入学网业到用的全网知体识坚础知奠定实基系适用对象该课专为计络计计关专程算机网初学者设,包括算机相业的学生、IT员对络术预识从业人以及网技感兴趣的自学者无需备知,只需具备计基本的算机操作能力过课习将络简单络通本程的学,您能够理解网通信的基本原理,分析的网架础络问题为来习络计构,并具备基的网排查能力,未深入学网安全、云算等级题坚础高主打下实基第一部分计算机网络基础网络连接概念网络硬件设备网络协议计络将独计连现络赖络协议计进规则算机网是分散的立算机系统代网依各种硬件设备如路由器、交网是算机之间行通信的来现资数换换这协语语这协议接起,实源共享与据交的系机和网卡等,些设备同工作,确保集,类似于人类言中的法些络过传质协议数传数寻传统网通各种输介和通信,据能够高效可靠地从源头输到目的定义了据如何被格式化、址、输、构建起信息高速公路地路由以及接收计络础们将络历关键标过这础识将在算机网基部分,我探索网的基本概念、史发展、分类方式以及性能指通理解些基知,您能够更络术为续习坚础好地把握网技的核心原理,后深入学打下实基计算机网络定义互联系统将独计来分散的、立的算机系统互联起功能目的现资换实源共享与信息交组成要素软协议组由硬件、件和成计络将独计过线连来络络算机网是一种地理位置不同的、功能立的多台算机及其外部设备,通通信设备与路接起,在网操作系统与网管理软现资传件的管理下,实源共享和信息递的系统络组传质络软组络应软协议则计进网的硬件成包括服务器、工作站、输介和网设备;件成包括网操作系统和用件;而是算机之间行通信的规则数传集,确保据能够正确输和接收网络发展历史ARPANET诞生(1969年)级计络连节标现美国高研究划局网(ARPANET)接了四个点,志着代互联网的起这计络组换术础源个最早的算机网奠定了分交技的基从军事到商业(1980年代)络术军渐转应协议标络网技从事用途逐向商业用,TCP/IP的普及和准化使得不同网为间的互联成可能互联网爆发(1990年代)维浏览现进数数万网(WWW)的发明和器的出使互联网入普通家庭,用户量呈指级为获增长电子邮件和网站成主流通信和信息取方式5G时代(现在)术络缘计随着5G技的商用部署,网速度和容量大幅提升,物联网、边算和人工智能应时来用蓬勃发展,推动万物互联代的到络术历证简单军络杂术网技的发展程见了从事通信网到复全球信息系统的演变每一次技革新都络应围为带来远大幅提升了网的性能和用范,人类社会的发展深影响网络分类方式按拓扑结构络节连为线根据网点的接方式划分总型、星环状结型、型和网型等拓扑构按覆盖范围络围为根据网覆盖的地理范大小划分局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网按传输介质(WAN)连为线络根据接设备的物理媒介划分有网线络(如光纤、铜缆)和无网(如Wi-Fi、蜂窝络网)围区办区则区局域网(LAN)通常覆盖小范域,如公室或校园;城域网(MAN)覆盖一个城市或大型园;而广域网(WAN)跨越更大的地理域,甚连陆围络术标至接不同国家和大不同范的网采用不同的技准和管理方式络结传质选择络络单状络则较网的拓扑构和输介直接影响网的性能、可靠性和成本例如,星型网便于管理但存在点故障风险,而网网具有高的冗维较余性和可靠性,但构建和护成本高常见网络拓扑结构总线型拓扑连线数线传标数所有设备接到一条主干上,据在总上输,每个设备都能接收到信号,但只有目设备会处理据结简单线导络瘫痪络负载较时显优点是构,实施成本低;缺点是总故障会致整个网,且网大性能下降明星型拓扑连节换线数须过节转所有设备都接到中央点(如交机或集器),据必通中央点发优点是便于管理和故障隔节络较这当结离;缺点是中央点故障会影响整个网,成本高是今最常见的局域网拓扑构环型拓扑环连数环传结规带宽导设备按形依次接,据按特定方向在中递优点是构整,利用率高;缺点是设备故障可能环断扩较环应致整个中,展性差令牌网是典型用网状拓扑连数径状结节节每个设备都与多个其他设备直接接,形成多条可能的据路完全网构中,每个点都与所有其他连杂关键点相优点是高度冗余和可靠性;缺点是实施复且成本高常用于骨干网和业务系统络计结结满络在实际网设中,通常会采用混合拓扑构,合不同拓扑的优点,以足特定的网需求和性能要求例如,络层状层企业网常常在核心采用网拓扑,在接入采用星型拓扑网络拓扑结构练习题星型网络分析实践应用与识别络请图识别络星型网的主要优点包括根据下特征网拓扑类型,并分析其优缺点结维•构清晰,易于管理和护单终•个端故障不影响其他设备节•便于添加和移除点访问•便于实施控制和安全策略主要缺点包括节导络瘫痪•中央点故障会致整个网线较•需要大量布,成本高节为颈•中央点处理能力有限,可能成瓶络计践应综虑企业网拓扑设实合考以下因素•业务需求与流量模式•可靠性与冗余要求扩来•展性与未发展预•算与成本控制维难•管理与护度络环识别结络诊断过络连图络软们络逻辑结为问题在实际网境中,拓扑构是网故障和优化的重要技能通分析网接、使用网管理件或命令行工具(如traceroute),我可以了解网的物理和构,排查和性能优化提供依据网络性能指标带宽延迟吞吐量丢包率数传链数传数时单时内传数带数传过数据输路的最大据输能力,据从源到目的地所需的间,包括位间成功输的据量,是据输程中丢失的据包百分为单带传迟传迟迟宽络协议导质通常以比特每秒(bps)位播延、输延、处理延和排的实际利用率受网条件、比高丢包率会致通信量下降,宽论传数队迟迟对时应频开销应传络越高,理上能够输的据量就延低延实用(如视和用特性的影响,通常低于理需要重,影响网性能和用户体议关论带宽验越大会)至重要络标评络质验这标关络应应稳迟导时应验网性能指是估网量和用户体的重要依据些指相互联,共同决定了网用的响速度和定性例如,高延会致实用的用户体下降,而高则导连稳丢包率可能致接不定络规应场对这标进传关线戏则对迟在网划和优化中,需要根据具体用景些指行平衡例如,文件输更注高吞吐量,而在游低延和低丢包率有更高要求性能计算练习带宽利用率计算论带宽利用率=实际吞吐量÷理×100%延迟与吞吐量关系分析论时理吞吐量=窗口大小÷往返延(RTT)网络瓶颈识别3过监测链颈通各路利用率确定系统瓶络环计们评络状进当链时带宽为在实际网境中,性能算帮助我估网况并行优化例如,100Mbps路的实际吞吐量只有30Mbps,其利用率说过迟络还问题导30%,明存在性能提升空间通分析延和丢包情况,可以确定是网拥塞、设备性能是配置致的低利用率络颈识别关键骤颈带宽当过监测络标网瓶是性能优化的步常见的瓶包括限制、设备处理能力不足或配置不通各网段的性能指,可以定位瓶颈针对进级观换该为络颈级负载位置,有性地行升或优化例如,察到交机端口丢包率高,可能表明设备已成网瓶,需要升或分担第二部分网络体系结构分层模型概念七层模型OSI络结层计将杂络标组开连网体系构采用分设,复的网国际准化织提出的放系统互参考模过为层层专将络为层传通信程分解多个功能,每注于特型,网功能分7个次,从物理输到简计现应定功能,化了设和实用交互提供完整框架四层模型TCP/IP协议标准化应协议栈络络协议标互联网实际用的,包括网接口网的准化确保不同厂商设备的互操43层络层传层应层简、网、输和用,化了OSI作性,推动了全球互联网的发展和普及模型并得到广泛实施络结络础过层们将杂络过为对独层网体系构是理解网工作原理的基框架通分模型,我可以复的网通信程拆分相立的功能模块,每只关职责过标层需注自己的,通准接口与相邻交互虽论为简为标习络术时这对然OSI模型在理上更完善,但TCP/IP模型因其洁实用而成互联网的实际准在学网技,理解两个模型及其应关络质系,有助于全面把握网通信的本参考模型概述OSI模型起源七层结构特点OSI开连将络为层层执为放系统互参考模型(Open SystemsInterconnection OSI模型网通信分7个功能,每行特定功能并上标组层Reference Model)是由国际准化织(ISO)在1984年提提供服务标出的概念性框架,旨在准化不同系统间的通信功能层数层•自下而上逐封装据,自上而下逐解封装该开层层过传数模型的核心理念是放互联,即不同厂商的设备能够按照•每只与相邻交互,通接口递据标进计络为层独现单独统一准行通信,打破早期算机网各自政的局面•每功能立,实可以更改层过协议进•同之间通行通信虽应对络关该将杂络过OSI模型然在实际用中被TCP/IP模型所取代,但它提供的概念框架理解网通信至重要模型复的网通信程分解为现层专问题易于理解和实的功能模块,每注于解决特定层计势络术层独进们分设的主要优在于提高了系统的模块化程度,使得网技的发展可以在不影响其他的情况下立演例如,我可以从换层层应铜缆成光纤(物理变化),而无需修改上用程序七层模型详解OSI物理层Physical Layer负责传传质编码继线这层数比特流的输,定义了电气特性、物理接口、输介和信号方式典型设备包括中器、集器和网卡物理部分在一,据以比特流形式存在数据链路层Data LinkLayer负责节帧传寻错检测将组帧传错误换数单帧相邻点之间可靠的输,提供物理址、差和流量控制比特织成,并处理输典型设备有交机和网桥,据位是网络层Network Layer负责数传逻辑寻选择络问题数单组数端到端的据包输,提供址和路由功能处理不同网之间的互联典型设备是路由器,据位是分或据包传输层Transport Layer连负责错数数误传协议数单提供端到端的可靠接,流量控制、差恢复和据分段确保据完整无地送到目的地典型有TCP和UDP,据位是段会话层Session Layer终话对话数换逻辑链单建立、管理和止会,提供控制和同步功能管理据交的接,支持全双工、半双工或工操作表示层Presentation Layer数转换压缩压缩应层应层处理据格式、加密解密和解确保一个系统的用发送的信息可以被另一个系统的用理解应用层Application Layer为应络传远录协议用程序提供网服务,直接与用户交互包括文件输、电子邮件、程登等服务典型有HTTP、FTP、SMTP等层为络过数应层层该层过层OSI七模型网通信提供了全面的概念框架在实际通信程中,据从发送方的用向下流动,在每一被添加的头部信息(封装程),然后在接收方由底向上流动,层终应层逐解封装,最到达用协议族TCP/IP应用层对应应层层话层协议络OSI的用、表示和会包含HTTP、FTP、SMTP、DNS等,提供各种网应服务和用接口传输层对应传层传协议数报协议OSI的输主要包含TCP(输控制)和UDP(用户据),提供端到端的数传据输服务网络层对应络层协议为负责数转将数传OSI的网以IP(网际)核心,据包的路由和发,据从源主机送标到目主机网络接口层对应层数链层负责将数转换为帧传OSI的物理和据路IP据包,并在物理媒介上输包括以太协议网、Wi-Fi等协议础协议级计开TCP/IP族是互联网的基集,由美国国防部高研究划局(DARPA)发,目前由互联网工程任组维现协议栈务(IETF)护与OSI模型不同,TCP/IP是一个实际实的,而非概念模型为标开扩尽为计络尽TCP/IP之所以成事实准,在于其放性、灵活性和可展性它采用了力而的设理念,网传数证将责给层协议这计络可能递据但不保可靠性,可靠性保障的任交上(如TCP)种设使得网可以在各种应条件下工作,适性极强协议模型对比练习层层协议数单OSI TCP/IP主要/功能据位应层应层数用用HTTP,FTP,SMTP据层压缩表示加密,话层话会会管理传层传层输输TCP,UDP段络层络层网网IP,ICMP,OSPF包数链层络层帧据路网接口以太网,PPP,FrameRelay层线物理RS-232,光纤,无电比特对应关对络习关简将层为层理解OSI和TCP/IP模型的系于网学至重要TCP/IP模型更加洁,OSI的七合并四,应协议栈为标但基本功能是一致的在实际用中,TCP/IP因其实用性和广泛部署而成互联网通信的准过协议栈们数应过层络络通的工作流程分析,我可以理解据如何从用程序经各处理后发送到网,以及如何从网层层给应当访问时请浏览应层开过接收并解析后交付用程序例如,用户网站,HTTP求从器(用)始,经传传层络层终过络TCP可靠输(输),IP路由(网),最通物理网发送到服务器第三部分物理层基础110⁹网络通信的第一层传输速率(bps)层层负责数现络现数传物理是OSI模型的最底,原始据的物代光纤网可实每秒十亿比特的输速传数础数理输,是字通信的基率,支持高速据通信3×10⁸信号传播速度(m/s)传传电磁波在真空中的播速度接近光速,实际输质介中会有所降低层将数转换为传质传压线物理字比特适合在特定输介上播的物理信号,如电、光脉冲或无电波它定络连们传数尽层术时断进义了网设备如何接以及如何在它之间输原始据流管物理技随着间不演,从轴现线早期的同电缆到代的光纤和无通信,但其基本功能保持不变层络们将讨层传物理的性能直接影响整个网的速度和可靠性在本部分,我探物理的基本功能、各种质层这础识对络关输介的特性以及常见的物理设备理解些基知于网故障排查和优化至重要物理层功能与特性物理接口特性定义层规络状针数压时物理定了网设备接口的机械特性(如接口形、脚量)、电气特性(如电电平、信号数线线过连详细骤这序)、功能特性(如据和控制的功能)和程特性(如建立接的步)些定义确保不同厂商设备的物理兼容性比特传输方式层负责将数转换为传质传质应场物理字比特流在输介上播的物理信号根据不同的介和用景,采用不编码调术编码编码调这术频带同的和制技,如曼彻斯特、NRZ、PSK制等些技影响信号的利用率和抗干扰能力传输速率层数质传为单术物理定义了据在物理介上的输速率,通常以比特每秒(bps)位不同技支持不同的数现数选择带宽据率,从早期的几兆比特每秒到代光纤的百吉比特每秒速率需要平衡需求和成本因素物理拓扑结构层规络节连线环传物理定了网点之间的物理接方式,如总型、星型、型等物理拓扑决定了信号播路径络络扩和网的物理冗余性,影响网的可靠性和可展性层络础将层数数转换为质传层物理是整个网通信的基,它上的字据能在特定介上输的物理信号与其他不同,层物理直接与物理世界互动,受到物理定律和材料特性的限制传输介质类型双绞线同轴电缆光纤无线介质绝缘线规则绞内导绝缘层导层层层组传由两根铜按一定合而由体、、外体屏蔽和由纤芯、包和保护外成,利用利用电磁波在自由空间播信号,包为绞线组带轴数质传线红线线成,分非屏蔽双(UTP)和屏外护套成基同电缆用于字光在介中的全反射原理输信号括无电波、微波和外等无绞线传宽带轴则时单径远传线蔽双(STP)UTP成本低、易信号输,而同电缆可同模光纤芯小,适合距离输;通信不需要物理缆,提供了极大的较传频轴径传于安装,但抗干扰能力弱;STP具输多个道的模拟信号同电缆多模光纤芯大,适合短距离输灵活性和移动性,但易受干扰、安全额层带宽传远带宽较传线有外的金属屏蔽,提供更好的抗抗干扰能力强、大,曾广泛用于光纤具有输距离、大、抗电性低,且输速率通常不如有网较绞线线络虽络稳窝络电磁干扰能力,但价格高双早期以太网和有电视网然在磁干扰等优点,是高速骨干网和长距定Wi-Fi和蜂移动网是最传质绞线选质数线络应数是局域网最常用的输介,可支持局域网中已被双取代,但在某些离通信的首介,可支持百常见的无网用,支持从十数传应线传数数传从10Mbps到10Gbps的据输特殊用(如有电视)中仍然重Gbps的输速率Mbps到Gbps的据输要传质选择综虑带宽传环预络传质满场输介的需要合考需求、输距离、安装境、成本算和抗干扰要求等因素在实际网中,通常会混合使用多种输介,以足不同景的需求物理层设备中继器(Repeater)集线器(Hub)放大器(Amplifier)收发器(Transceiver)继层线质继传组中器工作在物理,主要功能是集器本上是一个多端口中放大器主要用于长距离信号输收发器是发送器和接收器的合,将别负责将数转换为接收、放大和重新发送信号,用于器,一个端口接收到的信号复制中,特是光纤通信系统它接收字信号适合在特定络传进继续传质传将延长网输距离它不行任何并发送到所有其他端口,形成共享微弱的信号,放大后输,克介上输的信号,以及接收到过滤寻仅质络线层传过问题继转换数现络或址操作,重新生成原始介网集器工作在物理,服输程中的衰减与中的信号回字形式代网问题继帧进过进内比特流,克服信号衰减中不理解格式,也不行任何器不同,放大器不行信号再生,接口卡(NIC)通常置收发器功规则滤连线应器的使用受到5-4-3的限所有接到集器的设备共享而是直接放大原始信号,包括其中能在特殊用中,如光纤通信,没带宽连级导独制,即在有路由器的情况下,两,且处于同一冲突域,随着的噪声放大器的联使用会致可能使用立的收发器模块(如络显现积个网设备之间最多可以有5个网接设备增多,性能会著下降噪声累,因此在长距离光纤系统SFP、QSFP),便于灵活配置不继络线换段和4个中器代网中,集器已基本被交机中通常与再生器配合使用同的物理接口类型替代层虽对简单对络础关络术许传层层们物理设备然功能相,但于构建可靠的网基设施至重要随着网技的发展,多统物理设备已被更高次的设备整合或替代,但理解它的基本工作原对现络理理解代网设备的功能仍然重要物理层练习题练习传质较请较绞线轴传带宽难1输介性能比-比光纤、双和同电缆在以下方面的性能特点最大输距离、容量、抗干扰能力、成本和安装度分络应选质说析在企业骨干网、家庭网和长距离通信中用哪种介,并明理由练习传迟计为传为⁸计这传迟2信号播延算-假设一段光纤长度85公里,光在光纤中的播速度
2.0×10米/秒算信号在段光纤中的播延如果一个数为节络带宽为计传这数时较传迟传迟据包大小1500字,网10Gbps,算输个据包所需的间,并比播延和输延的大小练习层识别识别应层将转换为络传3物理设备-根据以下描述相的物理设备1电信号光信号的设备;2可以延长网输距离但不隔离冲突域的设将这现络应备;3多端口设备,接收到的信号发送到所有其他端口分析些设备在代网中的用情况第四部分数据链路层介质访问控制规访问质定设备如何共享介错误检测与处理数传确保据输可靠性流量控制协调发送和接收速率物理寻址识别使用MAC地址设备帧封装将组帧比特流织成有意义的数链层层层络层负责络节数传将络层数帧传错误数链层据路是OSI模型的第二,位于物理之上,网之下它在相邻网点之间提供可靠的据输服务,网的据包封装成,并处理输据路使用层传为络层帧传物理提供的服务(比特输),并网提供服务(输)环数链层驱现蓝数链层协议这协议对络关在局域网境中,据路的功能由网卡及其动程序实以太网、Wi-Fi和牙都有自己的据路理解些的工作原理于网故障排查和优化至重要在本部们将详细讨数链层术寻换分,我探据路的基本功能、以太网技、MAC址以及交机的工作原理数据链路层功能物理寻址帧封装与定界标识络数帧使用MAC地址网设备,确保据能标将络层数帧帧帧够发送到正确的目设备网的据包封装成,添加头和标识帧结尾,的起始和束位置流量控制调节数没据发送速率,防止快速发送方淹慢速接收方访问控制差错检测与纠正质络权在共享介网中,决定哪个设备有在何验环验术时数使用校和或循冗余校(CRC)等技发送据,避免冲突检测传错误协议还错误纠输,某些提供正能力数链层将络层传来数帧标帧错误检测码帧数链层据路网的据包封装成,添加必要的控制信息,如源和目MAC地址、类型字段、代等是据路的基本传单寻输位,类似于邮件系统中的信封,包含了必要的址和控制信息络数链层为层逻辑链层质访问层给络层在实际网中,据路通常分两个子路控制(LLC)子和介控制(MAC)子LLC提供统一的接口网,而MAC络术访问处理特定网技的控制机制,如以太网的CSMA/CD或Wi-Fi的CSMA/CA以太网技术以太网起源乐计为1973年由施帕洛阿尔托研究中心(Xerox PARC)的Robert Metcalfe设,初始速率称来纪质
2.94Mbps以太网的名源于19世物理学家假设的以太介IEEE
802.3标准化标规标1983年IEEE发布
802.3准,范了10Mbps以太网随后发展出多种准,包括快速以太网(100Mbps)、千兆以太网(1Gbps)和万兆以太网(10Gbps)等交换式以太网换线为现带宽络1990年代中期,交机取代集器成主流,实了全双工通信和隔离,大幅提高了网性能和效率高速以太网发展继标满数计带宽2010年后,25G、40G、100G以太网相准化,足据中心和云算的高需求目前400G应标以太网已用,800G和
1.6T准正在制定中载侦访问检测质环访问问题数以太网采用CSMA/CD(波听多路/冲突)机制解决共享介境下的控制在发送据前,侦闲现则时试换术现设备先听信道是否空;如发冲突,立即停止发送,等待随机间后重随着交技的普及,代以太环网境中冲突已基本消除帧导码标数载以太网格式包含多个字段前(用于同步)、目MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、据荷(46-节帧验标层现帧1500字)和校序列(FCS)不同版本的以太网准主要在物理实和速率上有差异,但保持了格式的级基本兼容性,确保了平滑升的可能地址MACMAC地址结构节进组标识MAC地址是48位(6字)的物理地址,通常以十六制表示,如00:1A:2B:3C:4D:5E前24位是织唯一符给烧录(OUI),由IEEE分配设备制造商;后24位由制造商自行分配,确保地址唯一性MAC地址永久在网卡ROM中,现软但代设备通常支持件修改地址类型单节为标识单数给标播地址最低字的最低位0,用于个设备,据只发特定目节为数多播地址最低字的最低位1,用于一次向多个设备发送据数给广播地址全1(FF:FF:FF:FF:FF:FF),据发送所有设备OUI与厂商识别络缀过节识别维册过每个网设备制造商都有唯一的OUI前,可通MAC地址前三个字设备厂商IEEE护OUI注表,可通查询对应这络识别络确定特定MAC地址的制造商在网管理和故障排查中非常有用,可以快速网中的设备类型MAC地址与网络通信识别内当数时标对应在局域网通信中,MAC地址用于同一广播域的设备设备需要发送据到另一设备,需要知道目IP地址这过协议现换过维现数转的MAC地址,通ARP(地址解析)实交机通护MAC地址表实高效据发区别标识络逻辑标识络MAC地址与IP地址的主要在于MAC地址是物理地址,网设备;IP地址是地址,网位置MAC地址在设时络络协络备移动保持不变,而IP地址可能根据网位置变化在实际网通信中,两者同工作IP地址用于跨网路由,而MAC地内识别数传址用于局域网的设备和据递交换机工作原理存储转发机制换数帧储验证帧转这交机收到据后,先完整存,的完整性和正确性,再决定如何发种机制增加了一定迟过滤错误帧络现换换标延,但可以,提高网可靠性代高性能交机也可能采用直通交(接收到目地址开转费换开转迟后立即始发)或碎片免交(接收到一定长度后始发)模式,以降低延MAC地址学习换过习维当数帧时换记录交机通自学方式建立和护MAC地址表接收到据,交机源MAC地址与接收端对应关这态习换应络口的系种动学机制使交机能够自动适网拓扑变化,而无需手动配置新设备加入络帧续将为转网后发送的第一个可能会被广播,但后通信变定向发交换表维护换记录对应时来帧时交机的MAC地址表了MAC地址、端口和老化间每次接收到自特定MAC地址的,更该计时过时为则这新地址的老化器如果地址超一定间(通常300秒)未活动,从表中删除种机制确保应络了地址表的准确性,并适设备移动或网变化VLAN基本概念虚术许换创逻辑络过给帧标签拟局域网(VLAN)技允在同一物理交机上建多个隔离的网VLAN通添加标节标签来标识虚络认(如
802.1Q准中的4字)其所属的拟网不同VLAN的设备默无法直接通信,需要过层换进转络通路由器或三交机行发VLAN提高了网安全性、灵活性和性能换数链层进数帧转层线换识别数帧交机工作在据路,根据MAC地址行据发与工作在物理的集器不同,交机能够据的目标将帧转这转创络地址,并只发到特定端口,而不是所有端口种智能发机制建了多个冲突域,大幅提高了网效率数据链路层练习练习给请该这单还该1MAC地址格式分析-定MAC地址00:1B:44:11:3A:B7,回答1地址的OUI部分是什么?2是播、多播是广播地址?3如果地址内获这请释协议过属于某台服务器,同网段的客户端如何知个MAC地址?解ARP的工作程练习帧过标为请数链层进帧标过2封装程演示-假设要发送TCP段到目主机,其IP地址
192.
168.
1.100,描述据路如何行封装,包括确定目MAC地址的程、添错检测计帧释为帧加的头部字段以及用于差的方法算以太网最小和最大长度,并解什么存在最小长限制练习换转换现请释3交机发表查询与VLAN配置-在某交机上查看MAC地址表,发条目
0050.
7966.6801DYNAMIC Gi0/1,解此条目各字段含义随后设计将销换一个VLAN配置方案,售部(10台主机)和研发部(15台主机)的流量隔离,包括VLAN划分策略、端口分配和必要的交机配置命令第五部分网络层数据包路由IP寻址系统拥塞控制络层负责络传数过协议寻络层过检测应对络网在不同网之间递据包,通路由互联网(IP)提供了一个全球统一的址系网通各种机制和网拥塞,如通知选择径标传层调弃级数算法确定最佳路路由器根据目IP地址和统,每台主机都有唯一的IP地址IPv4使用32位地输整发送速率、丢低优先据包或重新将数转现为络对维络路由表决定据包发到哪个接口,实端到端址,IPv6使用128位地址IP地址分网部分和路由流量等有效的拥塞控制于持网性能和这过对层应应过质关别络资的通信一程上用透明,使得用不需主机部分,通子网划分优化地址分配和路由效服务量至重要,特是在流量突增或网源关层络结这层寻扩关要心底网的物理构率种次化址方案是互联网可展性的有限的情况下键络层现络关键将数传络标仅内数链层络层网是实跨网通信的,它据从源主机送到可能位于不同网的目主机与在局域网工作的据路不同,网能够处理跨越多个络数传连础们将习络层问题诊断网的据输,是互联网全球接的基在本部分,我深入学IP地址体系、子网划分、路由原理以及常见的网方法网络层功能拥塞控制络过载管理网流量,避免分组转发将数根据路由表据包发往下一跳路由选择数径确定据从源到目的地的最佳路逻辑寻址标识络使用IP地址网和主机络层现数传术现络逻辑寻来标识络数链层网的主要功能是实端到端的据输,跨越可能由不同技实的多个网它使用址(如IP地址)网上的设备,不同于据路使用的物寻络层协议杂络链理址(MAC地址)网需要处理各种复情况,如网拓扑变化、路故障和流量波动协议络层协议现辅协议错误报络诊断组协议组这在TCP/IP族中,网主要由IP实,以ICMP(互联网控制消息)用于告和网,以及IGMP(互联网管理)用于多播管理协议数杂络传协议尽为证数传这责给层传协议些共同工作,确保据能够在复的互联网中可靠输IP采用力而的服务模式,不保据包的可靠输,一任留上的输地址基础IPIPv4地址格式与分类特殊IP地址与私网地址进数为进数IPv4地址是32位二制,通常表示四个十制(0-255),由点分特殊IP地址隔,如
192.
168.
1.1络认•
0.
0.
0.0表示本网或默路由传统的IPv4分类方式•
255.
255.
255.255本地广播地址为环测试•A类
0.
0.
0.0-
127.
255.
255.255(首位0)•
127.
0.
0.1回地址,用于本地为内•B类
128.
0.
0.0-
191.
255.
255.255(首两位10)私网地址(部使用,不可在互联网上路由)为•C类
192.
0.
0.0-
223.
255.
255.255(首三位110)•
10.
0.
0.0/8(A类私网)•D类
224.
0.
0.0-
239.
255.
255.255(多播地址)•
172.
16.
0.0/12(B类私网)•E类
240.
0.
0.0-
255.
255.
255.255(保留地址)•
192.
168.
0.0/16(C类私网)内络当数MAC地址用于局域网的通信,而IP地址用于跨网的路由据需要发络时协议将标为关送到其他网,设备使用ARP目IP地址解析网的MAC地址约尽过络转换术暂时缓问题IPv4地址空间(43亿个地址)已基本耗,通NAT(网地址)和CIDR(无类域间路由)等技解了地址短缺IPv6是长期解决方案,为组进数简写为连续提供了2^128个地址,格式84位十六制,如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334,可2001:db8:85a3::8a2e:370:7334(的0组可用::替代,但在地址中只能使用一次)子网划分子网掩码概念码进数区络码对应子网掩是一个32位的二制,用于分IP地址中的网部分和主机部分掩中的1表示IP位属络标识标识进为于网,0表示属于主机例如,
255.
255.
255.0(二制形式24个1后跟8个0)表示前24位络是网ID,后8位是主机IDCIDR表示法缀为络无类域间路由(CIDR)使用前长度表示法,如
192.
168.
1.0/24,其中/24表示前24位网部分传许CIDR打破了统的A/B/C类地址界限,允更灵活的地址分配例如,
192.
168.
1.0/25表示使用25位网络缀创前,建一个只有128个地址的小型子网子网划分计算将络络过计数计子网划分是一个大网分割成多个小网的程算方法确定所需子网量→算所需的子网位数数为计络将(2^n≥子网)→从主机位借用n位作子网位→算每个子网的网地址和广播地址例如,络为/24网划分4个子网,需要借用2位,得到/26子网可用IP地址范围络给围每个子网中,网地址(全0主机位)和广播地址(全1主机位)不能分配主机可用IP地址范是从络围网地址+1到广播地址-1例如,
192.
168.
1.0/24子网的可用地址范是
192.
168.
1.1到为预络
192.
168.
1.254,共254个地址子网越小,可用地址百分比越低,因每个子网都需要留网地址和广播地址络计过络简子网划分是网设的基本技能,通合理划分子网,可以提高地址利用率、增强网安全性、优化广播域大小并化应还虑来扩预路由表在实际用中,需考未展需求,留足够的地址空间路由器工作原理路由选择算法路由表结构径储络标路由算法用于确定最佳路,主要包括距离矢路由表存网可达性信息,每个条目包含目数链状态络来量算法(如RIP,基于跳)、路算法网、下一跳地址、出口接口、度量值和路由带宽迟过转(如OSPF,基于、延等多种因素)和路源等信息路由器通查询路由表决定如何发径虑数过矢量算法(如BGP,考路由策略和自治系统据包路由表可以通ip route或show2径规路)不同算法适用于不同模和需求的网ip route等命令查看络静态与动态路由路由协议分类静态员应络路由管理手动配置,不会自动适网内关协议内简单稳络IGP(部网)用于自治系统部路变化,适合或定的网由,如RIP、OSPF和EIGRP态过协议习动路由路由器通路由自动学和更新3关协议应络资EGP(外部网)用于自治系统之间的路路由信息,能够适网变化,但消耗更多由,主要是BGP源协议敛扩资络结每种有不同的收速度、可展性和源需实际网通常合使用两种方式,以平衡管理复选择络规杂络求,取决于网模和要求度和网灵活性络层连络关键当数时检标径将数转路由器工作在网,是接不同网的设备接收到据包,路由器查目IP地址,查询路由表确定最佳路,然后据包发到下一跳如没数将认转弃果有匹配的路由条目,据包按默路由发或丢网络层练习题325IPv4地址位数IPv4地址类别数进数组为节传为IPv4地址由32位二制成,通常分4个8位字统IPv4分A、B、C、D、E五类地址表示2^24C类网络可用地址数络一个C类网/24有2^8-2=254个可用IP地址练习识别别络断为1IP地址分类-分析以下IP地址的类、网ID和主机ID,并判是否私有地址
1172.
16.
254.1对认码络
2192.
168.
1.
100310.
0.
0.
14223.
255.
255.0于每个地址,确定其默子网掩和可在同一网中通信围的主机地址范练习计负责规络为2子网划分算-假设您划一个企业网,有一个
192.
168.
0.0/24的地址块需要划分以下子网销区计售部(30台设备)、研发部(60台设备)、行政部(15台设备)和服务器(8台服务器)设一个子网方计络码围案,算每个子网的网地址、子网掩、广播地址和可用IP范练习诊断3路由表分析与故障-查看路由表输出D
172.
16.
0.0/16[90/156160]via
192.
168.
1.2,00:05:31,该标络协议GigabitEthernet0/0,分析条目的含义,包括目网、类型、管理距离、度量值和下一跳如果无法请应诊断骤ping通
172.
16.
1.100,列出可能的故障原因和相的步与命令第六部分传输层端口与套接字可靠传输服务传层标识应结现进传层数传过认传输使用端口号用程序,合IP地址形成套接字,实精确的程间通输提供端到端的可靠据输,通序列号、确机制、重和流量控制等过应时络术数误这络层尽为信通多路复用和分解机制,一台主机上的多个用可以同使用网服务,技,确保据完整无地到达目的地些机制弥补了网力而服务数无需担心据混淆的不足流量与拥塞控制TCP与UDP协议传层现没络连传数应连输实流量控制(防止快速发送方淹慢速接收方)和拥塞控制(避免网TCP提供面向接的可靠输,适用于要求据完整性的用;UDP提供无接过载过态调传维络稳传时应协议为满应),通动整输速率,持网定高效运行,提高整体性能的不可靠输,适用于实性要求高的用两种互补充,足不同用场景的需求传层层络层话层为应负责将来应层数当数们传输是OSI模型的第四,位于网之上,会之下它用程序提供端到端的通信服务,自用的据分割成适大小的据段,并确保它能够可靠地传层层协议输到目的地输是第一个真正端到端的,它的只在通信两端的主机上运行,而不在中间路由器上处理协议传层传协议数报协议现连传错误检测乱在TCP/IP族中,输主要由TCP(输控制)和UDP(用户据)实TCP提供面向接的可靠输,包括、序重排、流量控制和拥塞控制;则简单传没连开销对时应UDP提供的不可靠输,有建立接的,适合实性要求高的用传输层功能端到端连接应进逻辑提供用程间的通信可靠传输2数误传确保据完整无地输流量控制协调发送和接收速率拥塞控制络过载避免网多路复用与分解应数处理多个用的据交互传层应络现计进进将应层数数数报过络层协数输是用程序与网之间的桥梁,实了从源到目的地算机上的程到程通信它用据分割成合适大小的据段或据,通与网同工作,确保据能够跨越多个网络组数给标应到达目的地,然后重据并交付目用程序传层应时络这过现应传层将数给输的多路复用和分解功能使得多个用程序可以同使用网服务,而不会相互干扰是通端口号实的,每个用程序都有唯一的端口号,输根据端口号接收到的据交付应正确的用程序例如,Web服务器通常使用80端口,而SMTP邮件服务器使用25端口协议TCP面向连接的可靠传输连接管理传协议连传层协议连TCP(输控制)是一种面向接的、可靠的输它在通信前建立TCP使用三次握手建立接连传过数传结释连过接,输程中确保据可靠递,通信束后放接TCP通以下机制标现
1.客户端发送SYN志(同步序列号)实可靠性认
2.服务器回复SYN-ACK(同步-确)认为节编认数•序列号和确机制每个字号,接收方确收到的据认
3.客户端发送ACK(确)验检测数损•校和据坏挥终连时传认数使用四次手止接•超重重发未得到确的据调传标•流量控制使用滑动窗口整输速率
1.主动方发送FIN(完成)志态调络认•拥塞控制动整发送速率避免网拥塞
2.被动方发送ACK确标
3.被动方发送FIN志认
4.主动方发送ACK确这对连状态识数资费些机制确保双方接有共,防止据丢失和源浪结传维认数维数TCP的滑动窗口机制合了流量控制和可靠输发送方护一个发送窗口,表示可以发送但尚未确的据量;接收方护一个接收窗口,表示可以接收的据态调应络量窗口大小动整,适网条件和接收方处理能力传过监测络馈时态调络TCP的拥塞控制包括慢启动、拥塞避免、快速恢复和快速重等算法发送方通网反(如ACK包和超事件),动整拥塞窗口大小,既能最大化网络过载现稳数传吞吐量,又能避免网,实高效定的据输协议UDP无连接不可靠传输UDP适用场景数报协议连传层协议连数尽许场选UDP(用户据)是一种无接的输,不需要建立接即可发送据它采用发送后不管缺乏可靠性保障,UDP在多景中仍是首数验检测传错管策略,不提供可靠性保障、流量控制或拥塞控制机制UDP只提供据的校和,用于输时应频议线戏迟误传数证顺•实用如视会、VoIP和在游,延比可靠性更重要,但不会重丢失的据包或保包的到达序简请应连开销过•DNS查询短的求和响,建立TCP接大数传迟验•流媒体丢失少量据包影响有限,重延影响用户体资轻级协议•物联网设备源有限,需要量与TCP的对比头部结构分析势简仅节UDP相比TCP的主要优UDP头部极其精,包含四个字段,共8字迟连•低延无需握手和接管理•源端口(16位)发送方端口号开销仅节为节标•低头部8字(TCP20-60字)•目端口(16位)接收方端口号应传数•无拥塞控制用可自定义输速率•长度(16位)UDP头部和据的总长度连状态时验错误检测•无接服务器能同处理更多客户端•校和(16位)用于势应层数乱问题节劣是缺乏可靠性保障,用需自行处理据丢失和序相比之下,TCP头部至少20字,包含更多控制字段简单为许现络应础协议础应层现结迟计络应时选择还UDP的特性使其成多代网用的基例如,QUIC(HTTP/3的基)基于UDP构建,但在用实了可靠性和拥塞控制,合了UDP的低延和TCP的可靠性在设网用,TCP是应应权迟关UDP基于用需求,衡可靠性和延之间的系端口号知名端口(0-1023)注册端口(1024-49151)给册由IANA分配常用服务的端口,如HTTP可由企业注的端口,如MySQL
(3306)、
(80)、HTTPS
(443)、FTP
(21)、SSH SQLServer
(1433)、Oracle
(1521)、这这应
(22)、SMTP
(25)等些端口通常需要RDP
(3389)等些端口用于特定用程员权权访问员权管理限才能使用,以防未授序,但不需要管理限即可使用16位端口结构动态端口(49152-65535)进数围端口号是16位二制,范从0到65535,用标识应给临时于特定主机上的用程序或服务端口号与不固定分配特定服务,通常用作客户端端结标识连时态IP地址合形成套接字(Socket),唯一口或私有服务操作系统在建立接动分配络进这连结释网中的程些端口号,接束后放以供重用24现关键计时络应当数时传层将数应应浏览过端口号是实多路复用的机制,使一台算机能同运行多个网用据到达主机,输根据端口号据定向到相的用程序例如,Web器通端口80与Web服务器通信,而则邮件客户端使用端口25(SMTP)发送邮件络扫侦术击过测开识别过过滤络访问许过对络在网安全方面,端口描是常见的察技,攻者通探放端口运行的服务防火墙常通端口控制网,只允特定端口的流量通了解常用端口号网管理、故障排查和安全加固都非常重要传输层练习题练习连过请详细过骤标状态释为1TCP接建立程分析-描述TCP三次握手的程,包括每个步的志位和序列号变化解什么需要三次握手而不是两次击或四次分析TCP头部字段的主要功能,以及SYN洪泛攻的原理和防范方法练习识别认远传2常见端口号-列出以下服务使用的默端口号Web服务HTTP/HTTPS、程桌面RDP、文件输FTP、安全ShellSSH、邮件说册态区别过当服务SMTP/POP3/IMAP、域名解析DNS明知名端口、注端口和动端口的,以及如何通netstat-an命令查看前系统的端口使用情况练习传层协议选择针对应场选择传层协议释载络频议线3输案例-以下用景,最合适的输TCP或UDP,并解理由1文件下服务2网视会3在戏浏览话选择传协议时虑游4网页5DNS查询6VoIP电分析在输需要考的主要因素第七部分应用层应用层协议族客户端-服务器模型网络应用编程应层顶层数络应络应开过编用是OSI模型最,直接与用户交互,提大多网用采用客户端-服务器架构,服务器网用发主要通套接字程接口(Socket络应协议资请现应传层标供各种网服务和用接口它包含多种,提供源和服务,客户端发起求并使用服务API)实,它提供了用程序与输的准访问这将简应计开创如HTTP网页、DNS域名解析、种模型功能明确分离,化了用设,并接口发者可以建基于TCP的流套接字或基传资访问来数报现连SMTP/POP3/IMAP电子邮件、FTP文件输支持集中式源管理和控制近年,P2P于UDP的据套接字,实可靠接或快速通态协议针对对场应现编级简和DHCP动主机配置等,每种都特等模型和混合架构也在特定景下得到用信代程框架通常提供更高的抽象,化应场计络现定用景设网功能实应层络层为络应层协议应层协议针对计用是网功能与用户直接交互的次,各种网用提供服务支持与底不同,用往往特定用途设,各有特点在本部分,们将习应层协议应场们层传现络我学常见用的工作原理、特性和用景,了解它如何利用底输服务实各种网功能应用层常见协议HTTP/HTTPS传协议传协议础状态协议请应过超文本输HTTP和安全超文本输HTTPS是Web的基HTTP是一种无,客户端发送求,服务器返回响HTTPS通TLS/SSL加密HTTP通信,提供数验证认别为据保密性、完整性和身份默端口分80和443FTP传协议传连连数连传内文件输FTP用于在客户端和服务器之间输文件它使用两个并行接控制接端口21用于发送命令,据接通常是端口20或随机高位端口用于输实际文件认证访问访问传内认容FTP支持和匿名,但输容默不加密SMTP/POP3/IMAP协议简单传协议负责协议访问协议载电子邮件系统使用多种邮件输SMTP,端口25发送邮件;邮局POP3,端口110和互联网邮件IMAP,端口143用于接收邮件POP3通常下邮件到本地后删除服务器副本,而IMAP保留服务器端邮件并支持多设备同步4DNS将转换为记称访问层数库过归进域名系统DNS域名IP地址,使用户可以使用易的名网站它使用分域名空间和分布式据,通递或迭代查询解析域名DNS主要使用UDP端口53行区传查询,但域送等操作可能使用TCP5DHCP态协议为络码认关络数简络过现请认动主机配置DHCP自动网设备分配IP地址、子网掩、默网和DNS服务器等网参,化网管理和配置典型DHCP程包括发、提供、求和确四个步骤,使用UDP端口67服务器和68客户端通信这协议应层还许协议远终协议协议简单络协议络时协议除了些核心外,用包括多其他重要,如程端Telnet,端口
23、安全Shell SSH,端口
22、网管理SNMP,端口161/
162、网间NTP,端口协议应场络应态123等每种都有特定的功能和用景,共同构成了丰富的网用生系统协议详解HTTPHTTP请求请请选请组求行(方法、URL、版本)、求头和可的求体成HTTP响应状态状态码语应选应组行(版本、、原因短)、响头和可的响体成状态码错误错误1xx信息、2xx成功、3xx重定向、4xx客户端、5xx服务器HTTP方法GET、POST、PUT、DELETE等操作类型协议演进术从HTTP/
1.0到HTTP/3的技发展请执获资应数状态传换资资HTTP求方法定义了客户端希望服务器行的操作类型GET用于取源,不有副作用;POST提交据,可能改变服务器;PUT上或替源;DELETE删除源;HEAD获获资选择对计则只取头信息;OPTIONS取支持的方法;PATCH部分修改源合适的方法于符合RESTful设原很重要协议进为请单独连连进压缩HTTP随着Web需求演HTTP/
1.0每个求建立接;HTTP/
1.1引入持久接、管道化、主机头等改;HTTP/2支持多路复用、头部、服务器推送,大幅提高性协议进迟络应这进应能;最新的HTTP/3基于QUIC,使用UDP替代TCP,一步降低延并提高移动网适性些步推动了Web用的丰富性和性能系统DNS域名层次结构域名解析过程层顶顶当访问时缓DNS采用分命名系统,自向下包括根域、客户端需要域名,首先查询本地存;如级级没缓结则请域(如.com、.org、.cn等)、二域(如果有存果,向本地DNS服务器发送结过归example.com)和子域(如求;本地服务器可能直接返回果,或者通递这层结开顶级mail.example.com)种次构确保了域/迭代查询,从根域服务器始,依次查询域权终获名的全球唯一性,并支持分布式管理服务器、威服务器,最取IP地址DNS记录类型DNS服务器类型记录记录仅组顶级A域名到IPv4地址的映射;AAAA域根域服务器管理根域,全球13;域服记录别顶级记录权负责名到IPv6地址的映射;CNAME域名名;务器管理特定域的;威服务器记录换记录记录归MX邮件交服务器;NS域的域名服特定域的官方;递解析器代表客户端完成记录权记录过缓储务器;SOA域的威信息;TXT文本完整的域名解析程;存服务器存之前的解验证记录结信息,如SPF邮件;SRV服务定位析果以提高效率础关键组没将过记访问须记杂数库计没单DNS系统是互联网基设施的成部分,有它,用户无法通易的域名网站,而必住复的IP地址DNS采用分布式据设,有点故请障,能够处理海量查询求,支持全球互联网的正常运行现还现许级负载过内络除了基本的域名解析功能,代DNS系统实了多高特性,如均衡(通轮询或地理位置返回不同IP)、容分发网(CDN)支持、防DDoS保护以及扩过数签验证记录缓击DNS SEC(DNS安全展),后者通字名DNS的真实性,防止DNS劫持和存污染攻应用层练习题第八部分网络安全多层次防御体系现络过访问检测终审计层这层代网安全采用深度防御策略,通物理安全、边界防护、控制、加密通信、入侵与防御、端安全和安全等多次措施,构建全面的保护体系种方法确保即使某一防御被突层显破,其他次仍能提供保护,著提高系统整体安全性常见网络威胁络临胁绝击击络钓恶软传码权这击断杂难检测击网面多种威,如拒服务攻(DDoS)、中间人攻、网鱼、意件播、密破解和特提升等些攻方式不演变,变得更加复和以了解攻原理和手段是制定础识训胁报关有效防御策略的基,安全意培和最新威情至重要安全技术与工具术协络环络检测监础数证书验证扫现各种安全技和工具同工作保护网境防火墙控制网边界流量;入侵系统控可疑活动;VPN提供加密通信隧道;PKI基设施支持字和身份;安全描工具发漏洞;日检测为这术络关键志分析系统异常行合理部署些技是构建安全网架构的络为现组关络规扩杂战严们将讨络击计络组资产连续网安全已成代织的核心注点,随着网模大和复度增加,安全挑也日益峻在本部分,我探网安全的基本概念、常见攻类型及防御措施,了解如何设和实施全面的网安全策略,保护织的信息和业务性网络安全基础可用性1数时访问确保系统和据在需要可完整性2数权防止据被未授修改机密性3权访问保护敏感信息免遭未授络标权访问数储传过网安全的核心目是保护CIA三要素机密性Confidentiality确保只有授用户能信息;完整性Integrity确保据在存和输程中不被篡时这关础改;可用性Availability确保系统和服务在需要能正常运行三个方面相互联,共同构成安全体系的基络击绝击过资击获内络钓诱骗常见的网攻类型包括拒服务攻DoS/DDoS通消耗源使服务不可用;中间人攻截并可能修改通信容;网鱼用户提供敏感信恶软权执应尝试测码息;意件(病毒、蠕虫、木马等)未经授行有害操作;SQL注入和跨站脚本XSS利用用程序漏洞;暴力破解猜密应层络检测术数传储验证访问权访问资防御措施包括多次策略网边界防护(防火墙、入侵系统);加密技保护据输和存;身份和控制确保只有授用户能评扫识训应计源;定期安全估和漏洞描;安全意培;事件响划处理已发生的安全事件常见网络攻击DDoS攻击原理与防御中间人攻击与防范绝击过络时标击击获伪分布式拒服务攻通控制大量被感染的设备(僵尸网),同向目中间人MITM攻指攻者插入到通信双方之间,截、可能修改或造通请尽标资导内发送海量求,耗目系统源,致服务不可用常见类型包括信容常见手段包括击数带宽骗伪•容量攻发送大量据包消耗•ARP欺造MAC地址映射协议击协议虚•攻利用缺陷消耗服务器处理能力•DNS劫持返回假IP地址应层击针对应资拦伪证书•用攻特定用的漏洞或源消耗点•SSL/TLS截使用造话话过滤负载扩资•会劫持窃取有效用户会防御措施包括流量和清洗、均衡、CDN分发、展源容量、使专线识别证书用业DDoS防护服务等重要的是建立基流量模型,以便快速异常防范方法使用HTTPS/TLS加密通信、固定Certificate Pinning、双认证钥础应验证流量模式因素、公基设施PKI、使用VPN加密通道等用户注意网站证书证书有效性,警惕警告钓击击击伪诱骗执识训过滤鱼攻是社会工程学攻的常见形式,攻者装成可信实体,用户提供敏感信息或行有害操作防范措施包括用户安全意培、电子邮件过滤认证权则组应进钓测试评员识系统、网址、多因素、最小限原等织定期行鱼模拟,估和提高工安全意扫击侦阶现开则这获权访问开端口描是攻前的察段,用于发放端口和服务漏洞利用是利用些服务中的安全缺陷取未授防御措施包括只放必要端口、定期扫检测当规则络访问续过断应对胁漏洞描和修补、入侵/防御系统、适配置防火墙、网分段和控制等安全是一个持程,需要不更新防御策略以新兴威网络安全练习安全策略制定防火墙规则配置安全事件应急响应络组践础络线应应计检测网安全策略是织安全实的基,防火墙是网安全的第一道防,正确有效的急响划包括准备、、应资产责访问规则关应认绝结阶组包括分类、任分配、控制配置至重要遵循默拒分析、控制、恢复和总六个段规则数应则许规则应标级、据保护要求、事件响流程等原,只允明确需要的流量设织建立安全事件的分类准和升流内时虑组计虑标协议状责进练容制定策略需考织特性、业需考源/目地址、端口、和程,明确各角色任,定期行演以规态顺应过证务需求、法要求和风险承受能力,确等因素,并按照从特定到一般的序确保流程可行响程中需保留过审过时规进保策略既能提供有效保护,又不度限排列,定期查和更新,移除据,行根本原因分析,并从事件中吸营则验训续进态势制业务运,减少安全风险取经教,持改安全网络安全风险评估评识别评风险估是系统性、分析和价安过评骤资产识全风险的程估步包括别胁评计、威分析、漏洞估、风险算和议控制措施建可使用定性(如高中损预评低)或定量(如年度失期)方法评结应导资估风险估果用于指安全源关键资产当分配,确保得到适保护践练习计约员络码数访问实1设一个中型企业(200名工)的网安全策略,包括密管理、据分类、控制、移动设备使用和安全识训应虑意培等方面策略考公司不同部门的需求,平衡安全需求与业务便利性践练习为区络规则内络时许访问规则应实2包含DMZ域的企业网配置防火墙,保护部网同允必要的外部涵盖Web服务器、内访问场时虑记录审计邮件服务器、VPN接入和部用户的互联网等景,同考日志和需求第九部分综合实践问题诊断络系统性分析网故障工具应用练熟使用故障排查工具分析优化3数络深入分析据并优化网综践将习论识应场养络问题过验将习合实部分旨在前面学的理知用到实际景中,培学生解决实际网的能力通动手实和案例分析,学生学如何络专络为络系统地排查网故障、使用业工具分析网行以及优化网性能这们将绍络论层应层检将习问题在一部分,我重点介网故障排查的方法和常用工具,包括从物理到用的全面查流程学生学如何有效地隔离、状验证过络协议这践对来络维关分析症、解决方案,以及通抓包分析深入理解网的实际运行情况些实技能于未的网管理和护工作至重要网络故障排查网络连接问题诊断常见网络工具使用络连问题层开层检连络础网接故障是最常见的类型,通常从底始逐排查首先查物理接,确掌握基本网工具的使用是故障排查的基Windows和Linux系统都提供了丰富的命认线状态验证络码认关络络连状态网、接口和设备电源;然后网配置,包括IP地址、子网掩、默网令行工具,如ipconfig/ifconfig(查看网配置)、netstat(查看网接)、测试络连还围缓图和DNS设置;最后网通性,确定故障发生在局部是更广范系统性排查可route(查看路由表)、arp(查看ARP存)和nslookup(DNS查询)等形界面问题资监络软观络状态监快速定位根源工具如源视器和网管理件也提供了直的网控网络诊断命令4Wireshark网络分析连测试过协议认标时络协议获络数过ping是最基本的通性工具,通ICMP确目设备是否可达及往返间;Wireshark是功能强大的网分析器,可捕和分析网据包通显数径络颈断层协议详细话现为问题traceroute/tracert示据包从源到目的地的完整路,有助于定位网瓶或中Wireshark,可以查看各的信息,追踪会流,发异常行或性能测试测试连过滤语协议级计专点;nslookup/dig用于DNS解析是否正常;telnet可特定端口的通性,如有效使用需掌握器法、解析和高功能如统分析和家信息Wireshark杂络问题Web服务(80端口)或邮件服务(25端口)是否可用分析是解决复网的有力工具络应层开检层应层则过缩问题围还问题网故障排查遵循自下而上或分而治之的策略自下而上方法从物理始查,逐上升至用;分而治之策略通二分法小范,如先确定是客户端是服务器,再深入环节结具体实际工作中,两种方法常合使用课程总结与展望基础知识体系核心概念与技能课讲计络层协议本程系统解了算机网的分模型、原过课习寻选术层传质应层通程学,掌握了IP址、子网划分、路由理和基本技,从物理的输介到用的服择关键络诊断络识这等概念,以及网配置、故障、安全防务交互,构建了完整的网知框架种系统性这络础识认络术内逻辑进护等实用技能些既是网工作的基知,也知有助于更深入理解网技的在和演进习级络术规是一步学高网技的必要前提律技术发展趋势进阶学习方向络术续进来趋势络虚络术领阔续络计网技持化,未发展包括网拟网技域广,后可向网安全、云算网缘计络软络络化和容器化;5G/6G与边算融合;零信任安全、件定义网SDN、网自动化等方向深驱络络职规选择专结架构;人工智能动的网管理;量子网等前沿入根据个人兴趣和业划,业方向并领续习认证习域持学是跟上行业发展的必要条件合学,如思科CCNA/CCNP、CompTIANetwork+等络础识术习组领络紧关过课习计络协议网基知是信息技学的重要成部分,几乎所有IT域都与网密相通本程的学,您已经掌握了算机网的基本概念、原理和实络络问题用技能,能够理解网通信的工作机制,解决常见的网配置和故障数转络术将来挥们励课习础结项践断对术习随着字化型的深入,网技在未社会发更加重要的作用我鼓大家在程学的基上,合目实不深化理解,保持新技的学热络术领创课为络术习坚础情,探索网技与其他域的融合新希望本程您的网技学之旅奠定实基!。
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