计算机网络基本组成课件

计算机网络基本组成课件汇报人：AA2024-01-23目录CONTENTS计算机网络概述计算机网络的硬件组成计算机网络的软件组成计算机网络的数据通信基础计算机网络的体系结构计算机网络的安全与管理01计算机网络概述CHAPTER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，在软件控制下实现资源共享和数据通信的系统。从20世纪60年代ARPANET的诞生到如今的互联网时代，计算机网络经历了从局域网到广域网、从低速到高速、从有线到无线的多个发展阶段。计算机网络的定义与发展发展历程定义资源共享计算机网络可以实现硬件资源（如打印机、硬盘等）、软件资源（如应用程序、数据库等）和信息资源（如网页、多媒体文件等）的共享。数据通信计算机网络的基本功能之一是提供数据通信服务，包括电子邮件、文件传输、远程登录等。分布式处理计算机网络可以将一个大型任务分解成多个小任务，由网络中的多台计算机分别处理，提高处理效率。计算机网络的基本功能计算机网络的分类局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。有线网络、无线网络。星型网络、环型网络、总线型网络、树型网络、网状网络。电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络。按覆盖范围分类按传输介质分类按拓扑结构分类按通信方式分类02计算机网络的硬件组成CHAPTER由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，成本低廉，常用于局域网连接。双绞线由内导体、绝缘层、外导体和护套组成，传输频带较宽，适用于电视信号传输等。同轴电缆以光脉冲的形式传输信号，具有传输容量大、抗干扰性强等优点，适用于长距离、高速率的数据传输。光纤网络传输介质中继器集线器交换机路由器网络连接设备01020304用于延伸网络距离，放大或再生信号，以扩展网络的覆盖范围。提供多端口连接，实现多台设备的互联，常用于星型网络拓扑结构。具有数据交换功能，可根据MAC地址进行数据转发，提高网络传输效率。连接不同网络，实现网络层的数据转发和路由选择。提供网络服务的高性能计算机，如Web服务器、邮件服务器等。服务器客户机网络存储设备访问服务器资源的计算机，如个人电脑、智能手机等。提供数据存储和共享服务的设备，如NAS（网络附加存储）设备、SAN（存储区域网络）设备等。030201网络主机设备03计算机网络的软件组成CHAPTER网络操作系统的定义01网络操作系统是控制和协调网络系统中计算机硬件和软件资源的管理程序，它提供网络服务、管理网络资源、保证网络安全以及提供网络系统的可扩展性。网络操作系统的功能02包括文件服务、打印服务、数据库服务、通信服务、信息服务、分布式服务、网络管理服务、Internet/Intranet服务等。常见的网络操作系统03Windows系列、NetWare系列、Unix系列和Linux等。网络操作系统网络协议的定义网络协议的三要素常见的网络协议网络协议软件网络协议与软件网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。TCP/IP协议、HTTP协议、SMTP协议、FTP协议等。语法、语义和时序（同步）。实现网络协议功能，提供网络通信服务的软件，如浏览器、邮件客户端等。网络服务是指在网络上提供各种各样的信息和交流的，方便网民们解决现实生活中的问题，从而进行的互惠互利的商业活动。网络服务的定义WWW服务、电子邮件服务、文件传输服务、远程登录服务等。常见的网络服务专门为某一应用目的而编制的软件，如办公软件、图像处理软件等。这些软件可以通过网络提供服务，方便用户的使用和协作。网络应用软件网络服务与应用软件04计算机网络的数据通信基础CHAPTER指通过计算机网络等数字通信系统对数字数据进行传输、交换和处理的通信方式。数据通信模拟信号与数字信号信道数据传输速率模拟信号是连续变化的物理量，数字信号是不连续的物理量。计算机网络中传输的信号是数字信号。传输信号的通路，分为物理信道和逻辑信道。单位时间内传输的数据量，通常以比特率（bps）表示。数据通信的基本概念03单工、半双工和全双工通信单工通信只能单向传输数据，半双工通信可以双向交替传输数据，全双工通信可以双向同时传输数据。01并行传输与串行传输并行传输是同时传输多个比特，串行传输是逐个比特依次传输。02同步传输与异步传输同步传输是以数据块为单位进行传输，异步传输是以字符为单位进行传输。数据传输方式包括非归零编码（NRZ）、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。数字数据的数字信号编码包括振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）等。数字数据的模拟信号调制包括脉冲编码调制（PCM）、差分脉冲编码调制（DPCM）、增量调制（DM）等。模拟数据的数字信号编码包括调幅（AM）、调频（FM）、调相（PM）等。模拟数据的模拟信号调制数据编码与调制技术05计算机网络的体系结构CHAPTER物理层负责传输比特流，提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性。数据链路层在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。网络层在网络中相邻结点之间传送数据时，按照网络协议的规定选择适当的路径把数据发送到目标地址的指定结点，确保数据及时传送。OSI参考模型传输层根据通信子网的特性最佳的利用网络资源，并以可靠和经济的方式，为两个端系统（也就是源站和目的站）的会话层之间，提供建立、维护和取消传输连接的功能，负责可靠地传输数据。会话层提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。表示层数据的表示、安全、压缩。应用层网络服务与最终用户的一个接口。01020304OSI参考模型TCP/IP参考模型网络接口层：负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。网际层：负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。传输层：提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送。应用层：向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。计算机网络体系结构的发展面向终端的计算机网络20世纪60年代初，计算机数量较少且价格昂贵，而数据处理的规模却越来越大，必须将多台计算机连接起来协同工作。计算机-计算机网络20世纪60年代中后期，计算机的数量进一步增加，人们开始研究如何实现计算机之间的通信。开放式标准化网络20世纪70年代后期至90年代，微型计算机的出现和广泛使用对计算机网络的发展产生了极大的影响。因特网与高速网络技术的发展20世纪90年代至今，随着因特网的爆炸式发展，对因特网的应用提出了越来越高的要求。06计算机网络的安全与管理CHAPTER网络安全定义网络安全是指通过技术、管理和法律手段，保护计算机网络系统及其中的数据不受未经授权的访问、攻击、破坏或篡改的能力。网络安全的重要性随着计算机网络的普及和应用的深入，网络安全问题日益突出。保障网络安全对于维护个人隐私、企业机密、国家安全等方面具有重要意义。网络安全的基本原则包括保密性、完整性、可用性、可控性和可审查性。网络安全的基本概念包括病毒、蠕虫、木马、恶意软件、钓鱼攻击、拒绝服务攻击等。常见的网络安全威胁包括安装防病毒软件、定期更新操作系统和应用程序补丁、限制不必要的网络访问、使用强密码并定期更换、备份重要数据等。防范网络威胁的措施提高用户的网络安全意识，避免随意下载和安装未知来源的软件，不轻易泄露个人信息和密码等。网络安全意识教育常见的网络安全威胁与防范网络管理的基本概