计算机网络技术第二十讲

计算机网络技术第二十讲计算机网络概述局域网技术广域网技术网络互联技术网络安全技术网络应用与服务计算机网络概述01计算机网络是由多台独立计算机通过通信设备和线路连接起来，在软件支持下实现资源共享和数据通信的系统。定义从20世纪60年代的ARPANET开始，经历了从局域网到广域网、从低速到高速、从单一数据通信到多媒体通信的发展历程。发展历程计算机网络的定义与发展根据网络覆盖范围可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）；根据传输介质可分为有线网和无线网。常见的网络拓扑结构有星型、环型、总线型、树型和网状型等，不同的拓扑结构具有不同的特点和适用场景。计算机网络的分类与拓扑结构拓扑结构分类计算机网络协议与体系结构网络协议是计算机之间通信的规则和约定，包括语法、语义和时序三个要素。常见的网络协议有TCP/IP、HTTP、FTP等。网络协议计算机网络的体系结构是指网络系统的层次结构和各层功能的划分。常见的网络体系结构有OSI七层模型和TCP/IP四层模型。其中，OSI模型包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层；TCP/IP模型包括网络接口层、网络层、传输层和应用层。体系结构局域网技术02局域网的特点包括高数据传输速率、低误码率、短距离通信、低成本、易于管理和维护等。常见的局域网类型包括以太网（Ethernet）、令牌环网（TokenRing）、光纤分布式数据接口（FDDI）等。局域网的基本概念与特点局域网的传输介质主要有双绞线、同轴电缆、光纤等。不同的传输介质具有不同的特性，如传输距离、传输速率、抗干扰能力等。局域网的访问控制方式主要有带冲突检测的载波监听多路访问（CSMA/CD）、令牌传递（TokenPassing）等。这些访问控制方式用于协调多个设备对共享传输介质的访问，以避免数据冲突和保证数据传输的可靠性。局域网的传输介质与访问控制以太网是一种广泛应用的局域网技术，采用CSMA/CD访问控制方式和基带传输方式。以太网具有简单、可靠、低成本等优点，已成为局域网的主流技术。以太网的应用范围不断扩大，已经渗透到各个领域，如企业、教育、医疗、政府等。同时，随着云计算、大数据等技术的快速发展，以太网在数据中心、云计算等领域的应用也越来越广泛。以太网的发展经历了多个阶段，从最初的10Mbps速率到现在的100Gbps速率，同时支持多种传输介质和不同类型的网络设备。以太网技术的不断发展，使得局域网在性能、功能和可靠性等方面不断得到提升。以太网技术及其发展广域网技术030102广域网（WideAr…覆盖地理范围广泛，连接多个城市、国家甚至全球范围内的计算机网络。覆盖范围广连接地理上分散的多个局域网或主机。传输速率低相对于局域网而言，广域网的传输速率较低。异构性连接不同类型的网络和设备，具有异构性。安全性需要采取安全措施来保护数据的传输和访问。030405广域网的基本概念与特点广域网的传输技术与设备电路交换技术通过建立物理连接来实现数据传输，如电话交换网。分组交换技术将数据分成多个分组进行传输，每个分组独立路由和转发，如X.25、帧中继和ATM等。03调制解调器（Modem）将数字信号转换为模拟信号进行传输，或将模拟信号转换为数字信号进行接收。01路由器（Router）实现不同网络之间的连接和路由选择。02交换机（Switch）在数据链路层实现数据的快速转发。广域网的传输技术与设备PPP（Point-to-PointProtocol）一种点对点数据链路层协议，用于在串行链路上封装IP数据报。要点一要点二HDLC（High-LevelDataLinkC…一种高级数据链路控制协议，用于在同步或异步链路上封装IP数据报。广域网协议与路由选择ATM（AsynchronousTransferMode）：一种面向单元的、面向连接的数据传输协议，适用于高速广域网。广域网协议与路由选择由管理员手动配置路由表，简单但缺乏灵活性。静态路由选择通过路由协议（如RIP、OSPF、BGP等）自动学习和更新路由表，灵活且适应性强。动态路由选择广域网协议与路由选择网络互联技术04网络互联是指通过特定的设备和协议，将不同地理位置、不同类型、不同规模的网络连接在一起，形成一个统一的、覆盖范围更广的网络。网络互联的定义网络互联通常包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层五个层次。每个层次都有其特定的功能和协议，共同实现网络互联的目标。网络互联的层次网络互联的基本概念与层次0102中继器（Repeate…用于扩展网络距离，放大或再生信号，以克服信号在传输过程中的衰减和失真。网桥（Bridge）连接两个或多个局域网，根据MAC地址转发数据帧，实现数据链路层的互联。路由器（Router）连接不同网络，根据网络层地址（如IP地址）转发数据包，实现网络层的互联。交换机（Switch）用于组建局域网，根据MAC地址转发数据帧，提供高速、高效的数据交换功能。网关（Gateway）实现不同协议网络之间的互联，进行协议转换和数据格式转换。030405网络互联设备及其作用网络互联协议与配置路由协议路由协议是实现路由器之间自动学习和更新路由信息的规则，常见的路由协议有RIP、OSPF、BGP等。IP地址与子网掩码IP地址用于标识网络中的主机，子网掩码用于划分网络地址和主机地址，实现网络的逻辑分段。TCP/IP协议传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）是互联网的基础协议，提供了可靠的数据传输服务和网络层寻址功能。DNS服务域名系统（DNS）是将域名转换为IP地址的服务，方便用户记忆和访问网站。NAT技术网络地址转换（NAT）技术用于解决IPv4地址短缺问题，实现私有网络地址与公网地址的转换。网络安全技术05网络安全是指通过技术手段和管理措施，保护计算机网络系统及其中的数据、应用程序等不受未经授权的访问、攻击、破坏或篡改的能力。网络安全的基本概念网络威胁包括恶意软件、网络钓鱼、漏洞攻击、拒绝服务攻击、身份盗窃等多种类型。网络威胁的分类例如，勒索软件通过加密用户文件并索要赎金来实施攻击；网络钓鱼则通过伪造信任网站来诱骗用户泄露个人信息。网络威胁的实例网络安全的基本概念与威胁网络安全策略01制定和执行网络安全策略是保障网络安全的关键，包括访问控制、数据加密、漏洞管理等策略。网络安全技术02网络安全技术包括防火墙、入侵检测系统、虚拟专用网络（VPN）、安全套接层（SSL）等。网络安全技术的实例03防火墙可以监控和过滤进出网络的数据包，防止未经授权的访问；SSL协议可以对传输的数据进行加密，确保数据在传输过程中的安全性。网络安全策略与技术

网络安全管理与实践网络安全管理网络安全管理涉及安全策略的制定、安全意识的培训、安全事件的响应等方面，是保障网络安全的重要环节。网络安全实践企业和个人应采取一系列措施来提高网络安全，如定期更新操作系统和应用程序、使用强密码、不打开可疑邮件等。网络安全实践的实例定期更新操作系统和应用程序可以修补已知漏洞，降低被攻击的风险；使用强密码可以减少账户被盗用的可能性。网络应用与服务06网络应用的基本概念网络应用是指基于互联网或其他网络，通过客户端与服务器之间的交互，实现各种功能和服务的应用程序。网络应用的分类根据应用领域和功能，网络应用可分为信息获取类应用、交流沟通类应用、网络娱乐类应用、电子商务类应用等。网络应用的基本概念与分类VS网络服务是指基于网络协议和标准，为网络应用提供基础设施、数据存储、信息处理、安全保障等服务的总称。网络服务的提供方式网络服务的提供方式包括云计算服务、Web服务、API服务、PaaS服务、SaaS服务等，这些服务方式具有不同的特点和应用场景。网络服务的基本概念网络服务的基本概念与提供方式0102Web浏览器与搜索引擎Web浏览器是访问互联网的基本工具，而搜索引擎则是帮助用户在海量信息中快速找到所需内容的关键服务。电子邮件与即时通讯电子邮件是一种异步的通信方式，适合发送正式的文件和消息；而即时通讯则是一种同步的通信方式，适合实时交流和协作。社交媒体与在线视频社交媒体是人们分享生活、交流观点和建立社交网络的重要平台；