数据通信网络基础

数据通信网络基础汇报人：AA2024-01-23BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目录CONTENTS数据通信网络概述数据通信原理与技术网络协议与体系结构局域网技术及应用广域网技术及应用网络设备配置与管理网络安全策略与防护措施BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01数据通信网络概述数据通信网络是指利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息传递的系统。定义数据通信网络经历了从简单到复杂、从单机到多机、从局部到全球的发展历程。早期的数据通信网络主要以电话线为传输媒介，采用模拟信号进行数据传输。随着计算机技术和通信技术的飞速发展，数据通信网络逐渐演变为以数字信号为主要传输方式、以光纤为主要传输媒介的高速、大容量、智能化的网络。发展历程定义与发展历程信息时代的基础设施数据通信网络是信息时代的基础设施，它使得人们可以跨越地理空间的限制，实现信息的快速、准确、安全地传递和共享。促进社会经济发展数据通信网络的发展极大地促进了社会经济的进步。它使得企业可以更加高效地管理和运营，降低了交易成本，提高了市场竞争力。同时，它也推动了电子商务、在线教育、远程医疗等新兴产业的发展。提高生活质量数据通信网络改变了人们的生活方式，使得人们可以更加便捷地获取信息、交流沟通、享受娱乐等。它提高了人们的生活质量，丰富了人们的精神世界。数据通信网络的重要性网络设备传输媒介网络协议网络软件数据通信网络的基本组成包括路由器、交换机、服务器等，用于数据的传输、交换和处理。包括TCP/IP、HTTP、SMTP等，用于规定网络设备之间通信的规则和格式。包括光纤、电缆、微波等，用于数据的传输和信号的传递。包括操作系统、网络管理软件、网络安全软件等，用于网络设备的配置、管理和保护。BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02数据通信原理与技术数据在多个并行信道上同时传输，适用于近距离高速通信。并行传输串行传输同步传输异步传输数据在单个信道上按位顺序传输，适用于远距离通信。以固定的时钟频率进行数据传输，保证数据时序的准确性。以字符为单位进行传输，每个字符前附加起始位，后附加停止位，用于实现字符同步。数据传输方式及原理通过增加冗余位来检测数据传输中的错误，如奇偶校验码、循环冗余校验码（CRC）等。检错码不仅能检测错误，还能纠正部分错误，如海明码、卷积码等。纠错码当接收端检测到错误时，请求发送端重新发送数据，直到正确接收为止。自动重传请求（ARQ）接收端不仅能检测错误，还能纠正部分错误，无需请求重传。前向纠错（FEC）差错控制机制频分多路复用（FDM）将信道的总带宽分割成多个子信道，每个子信道传输一路信号。时分多路复用（TDM）将信道按时间分割成多个时隙，每个时隙传输一路信号。波分多路复用（WDM）在光通信中，利用不同波长的光波作为信号的载体，实现多路光信号的复用传输。码分多路复用（CDM）利用不同的编码方式区分各路信号，实现多路信号的复用传输。多路复用技术BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03网络协议与体系结构负责传输比特流，提供物理连接和数据传输的硬件接口。物理层负责将数据组合成数据帧，进行差错控制和流量控制。数据链路层负责路由选择和逻辑地址寻址，实现不同网络之间的数据交换。网络层OSI七层模型简介提供端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传输。传输层负责建立、管理和终止会话，实现同步和对话控制。会话层负责数据格式的转换和加密解密等数据处理。表示层提供网络应用服务，如文件传输、电子邮件、远程登录等。应用层OSI七层模型简介TCP/IP协议族详解TCP协议传输控制协议，提供可靠的、面向连接的数据传输服务，通过确认机制、重传机制等保证数据的可靠传输。IP协议网络协议，负责路由选择和逻辑地址寻址，实现不同网络之间的数据交换。UDP协议用户数据报协议，提供无连接的、不可靠的数据传输服务，适用于实时性要求较高的应用。ICMP协议控制报文协议，用于在IP主机和路由器之间传递控制消息，如报告错误、进行网络诊断等。FTP协议文件传输协议，用于在网络上进行文件传输，支持上传、下载、删除等操作。POP3和IMAP协议邮局协议和Internet邮件访问协议，用于接收电子邮件，支持邮件的下载、删除和管理等操作。SMTP协议简单邮件传输协议，用于发送电子邮件，支持邮件的格式化、编码和传输。HTTP协议超文本传输协议，用于Web浏览器和服务器之间的通信，支持请求/响应模型和无状态特性。常见应用层协议分析BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04局域网技术及应用在有限地理范围内，通过高速通信线路将各种计算机、外部设备和数据库等连接起来，实现数据传输和资源共享的计算机网络。局域网（LAN）定义覆盖范围小、传输速度快、误码率低、成本低、易于管理和维护。局域网特点以太网（Ethernet）、令牌环网（TokenRing）、光纤分布式数据接口（FDDI）等。常见局域网类型局域网基本概念和特点以太网工作原理基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）访问控制方法，通过广播方式发送数据，所有节点都能接收到数据。以太网帧结构包括前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字段、数据字段和帧校验序列等部分。以太网标准IEEE802.3标准定义了以太网的物理层和数据链路层规范，包括10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T等多种速率标准。以太网技术原理及标准010203无线局域网（WLAN）概念利用无线通信技术构建的局域网，摆脱了有线网络的束缚，具有灵活性和可移动性。无线局域网标准IEEE802.11系列标准定义了无线局域网的物理层和数据链路层规范，包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等多种标准。无线局域网应用适用于移动办公、家庭网络、公共场所等场景，支持笔记本电脑、智能手机、平板电脑等设备接入网络。同时，无线局域网还可作为有线网络的补充和扩展，提高网络覆盖范围和灵活性。无线局域网技术与应用BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05广域网技术及应用广域网（WideAreaNetwork，WAN）基…覆盖地理范围广泛的数据通信网络，连接不同城市、地区甚至国家的信息系统。要点一要点二广域网特点传输距离远、通信容量大、传输速率相对较低、网络结构复杂。广域网基本概念和特点ATM异步传输模式介绍包括物理层、ATM层、ATM适配层（AAL）和高层协议。ATM协议栈结构一种面向连接的、快速分组交换技术，以固定长度的信元（Cell）作为传输和交换的基本单位。ATM（AsynchronousTransfer…支持多种业务类型、提供QoS保证、具有高速交换能力、适用于多媒体数据传输。ATM技术特点帧中继（FrameRelay）技术原理一种简化的广域网协议，工作在数据链路层，通过虚电路和PVC/SVC实现数据传输。帧中继只负责传输数据，不负责处理错误，具有高效、灵活的特点。要点一要点二MPLS（Multi-ProtocolLabelS…一种第三层交换技术，通过在IP分组前添加固定长度的标签实现快速转发。MPLS支持多种协议和业务类型，提供QoS保证和流量工程功能。MPLS网络由标签交换路由器（LSR）和标签边缘路由器（LER）组成，通过信令协议建立标签转发路径。帧中继和MPLS技术原理BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06网络设备配置与管理路由器基本配置包括接口配置、路由协议配置、访问控制列表配置等。路由器性能管理监控路由器性能，包括CPU利用率、内存利用率、接口状态等。路由器故障排查定位并解决路由器故障，如接口故障、路由协议故障等。路由器配置与管理方法123包括VLAN划分、端口安全配置、STP协议配置等。交换机基本配置监控交换机性能，包括端口流量、MAC地址表大小、缓冲区利用率等。交换机性能管理定位并解决交换机故障，如端口故障、VLAN配置错误等。交换机故障排查交换机配置与管理方法防火墙基本配置防火墙配置与管理方法包括安全区域划分、访问控制策略配置、NAT配置等。防火墙性能管理监控防火墙性能，包括会话数、吞吐量、延迟等。定位并解决防火墙故障，如访问控制策略错误、NAT配置错误等。防火墙故障排查BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA07网络安全策略与防护措施03威胁分析对识别出的威胁进行深入分析，确定其来源、目的、攻击手段和影响范围，为后续防护提供决策支持。01常见的网络安全威胁包括恶意软件、钓鱼攻击、勒索软件、分布式拒绝服务（DDoS）攻击等。02威胁识别方法通过安全信息和事件管理（SIEM）系统、日志分析、网络流量监控等手段识别威胁。网络安全威胁识别和分析数据加密采用加密算法对敏感数据进行加密，确保数据在传输和存储过程中的机密性。身份验证与访问控制利用加密技术实现身份验证和访问控制，防止未经授权的访问和数据泄露。安全协议应用SSL/TLS等安全协议，保