第2章网络与数据通讯基础《测控系统网络化技术及应用(第2版)》课件

第2章网络与数据通讯基础《测控系统网络化技术及应用(第2版)》课件contents目录网络与数据通讯概述局域网技术及应用广域网技术及应用互联网接入技术及应用网络设备配置与管理数据通讯安全策略与措施01网络与数据通讯概述网络分类根据网络覆盖的地理范围进行分类，可分为局域网、城域网、广域网和互联网。网络定义网络是由若干节点和连接这些节点的链路构成，表示诸多对象及其相互联系。网络拓扑结构网络的拓扑结构是指网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式，常见的网络拓扑结构有星型、环型、总线型、树型和网状型等。网络基本概念数据通讯概念01数据通讯是指在计算机之间、计算机与终端之间或终端与终端之间传送数据的过程。数据通讯方式02按照数据在线路上的传送方向，数据通讯方式可分为单工通讯、半双工通讯和全双工通讯。数据通讯模型03OSI七层模型（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层）和TCP/IP四层模型（网络接口层、网络层、传输层和应用层）。数据通讯原理网络体系结构网络体系结构是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合，常见的网络体系结构有OSI七层模型和TCP/IP四层模型。网络协议概念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。网络协议三要素语法、语义和时序（同步）。常见网络协议TCP/IP协议族（包括TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等）、HTTP协议、FTP协议等。网络协议与体系结构02局域网技术及应用局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在小范围内实现计算机之间通信的网络，通常覆盖一个建筑物、校园或企业园区等局部区域。局域网定义高数据传输速率、低误码率、短距离通信、易于管理和维护等。局域网特点星型、环型、总线型、树型等。局域网拓扑结构局域网基本概念

以太网技术及应用以太网定义以太网（Ethernet）是一种基于IEEE802.3标准的局域网技术，采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）访问控制方法。以太网发展历程从10Mbps到100Mbps、1Gbps、10Gbps甚至更高的速率，以及从共享式以太网到交换式以太网的演进。以太网应用在企业、校园、数据中心等场景广泛应用，支持各种计算机设备、网络设备、智能终端等的连接和通信。无线局域网定义无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）利用无线通信技术实现计算机之间的通信，无需铺设线缆即可构建网络。无线局域网标准IEEE802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等。无线局域网应用在家庭、企业、公共场所等场景广泛应用，支持笔记本电脑、智能手机、平板电脑等移动终端设备的无线接入。同时，无线局域网也支持物联网（IoT）设备的连接和通信，为智能家居、工业自动化等领域提供了便利。无线局域网技术及应用03广域网技术及应用定义广域网（WideAreaNetwork，WAN）是一种跨越大的地理区域的数据通信网络，通常包含多个不同类型的网络，通过高速通信链路连接起来。特点覆盖范围广，传输距离远，主要传输媒介为光纤。应用实现远程登录、文件传输、电子邮件、Web浏览等功能。广域网基本概念连接不同网络的核心设备，根据网络层地址（IP地址）进行路由选择和数据转发。路由器交换机应用用于局域网内部数据交换的设备，根据MAC地址进行数据转发。构建企业网络、数据中心网络、云计算网络等。030201路由器与交换机原理及应用通过Telnet、SSH等协议实现远程终端访问和控制。远程登录通过FTP、SFTP等协议实现文件的上传和下载。文件传输远程管理网络设备、服务器等，实现异地文件共享和传输。应用远程登录与文件传输服务04互联网接入技术及应用是指将计算机或网络设备连接到互联网的方式。根据接入方式和技术的不同，可以分为窄带接入和宽带接入。互联网接入方式通过电话线或ISDN等窄带线路连接到互联网，速率较慢，已逐渐被淘汰。窄带接入通过光纤、DSL、CableModem等宽带技术连接到互联网，速率快，是当前主流的接入方式。宽带接入互联网接入方式概述03CableModem接入技术利用有线电视网络作为传输介质，通过CableModem实现高速数据传输，适用于家庭和小型企业。01ADSL接入技术利用普通电话线作为传输介质，通过调制解调器实现高速数据传输，上下行速率不对称，适用于家庭和小型企业。02光纤接入技术以光纤为传输介质，通过光信号进行数据传输，速率极高，适用于大型企业、数据中心等高端应用场景。宽带接入技术及应用123通过移动通信网络实现互联网接入，具有移动性、便携性等优点，适用于手机、平板等移动设备。3G/4G/5G移动通信技术通过无线局域网实现互联网接入，具有灵活性、高速率等优点，适用于家庭、办公室等固定场所。Wi-Fi无线局域网技术通过卫星实现远程通信和互联网接入，具有覆盖范围广、不受地面条件限制等优点，适用于偏远地区、应急通信等场景。卫星通信技术移动互联网接入技术及应用05网络设备配置与管理网络设备概述网络设备可以按照不同的标准进行分类，如按照网络规模可以分为企业级网络设备和家用网络设备；按照传输介质可以分为有线网络设备和无线网络设备等。网络设备分类网络设备是指构建整个网络所需的各种数据传输、交换及辅助设备，如路由器、交换机、集线器、服务器、防火墙等。网络设备定义网络设备的主要功能是实现数据的传输、交换和处理，以及提供网络安全和管理等功能。网络设备功能交换机是一种用于电信号转发的网络设备，它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。交换机基本概念交换机的配置步骤包括连接交换机、配置交换机管理IP地址、配置VLAN、配置端口聚合、配置生成树协议等。交换机配置步骤交换机管理功能主要包括配置管理、故障管理、性能管理和安全管理等。交换机管理功能交换机配置与管理路由器配置与管理路由器配置步骤路由器的配置步骤包括连接路由器、配置路由器管理IP地址、配置静态路由或动态路由协议、配置NAT地址转换等。路由器基本概念路由器是一种连接不同网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段上的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器管理功能路由器管理功能主要包括路由表管理、端口管理、安全管理、故障管理等。同时，路由器还支持远程管理和集中管理等功能，方便用户对大规模网络进行管理。06数据通讯安全策略与措施数据通讯安全威胁分析攻击者通过截获通讯数据，获取机密信息。攻击者修改通讯数据，导致数据完整性受到破坏。攻击者伪造合法身份，发送虚假信息。攻击者通过占用通讯资源，使合法用户无法正常通讯。窃听篡改伪造拒绝服务加密算法分类对称加密算法（如AES）和非对称加密算法（如RSA）。加密技术应用SSL/TLS协议、VPN技术、数字签名等。加密原理利用加密算法将明文转换为密文，保证数据传输过程中的机密性。加