盛立军《计算机网络技术基础》课件第二章

盛立军《计算机网络技术基础》课件第二章

制作人：制作者ppt时间：2024年X月目录第1章计算机网络概述第2章OSI参考模型第3章物理层第4章数据链路层第5章网络层第6章传输层第7章应用层第8章计算机网络安全01第1章计算机网络概述

什么是计算机网络计算机网络是由互连的计算机系统构成的集合，通过通信链路实现数据传输和资源共享。在计算机网络中，信息可以在不同计算机之间快速传递，实现高效的资源共享和协作。

计算机网络的分类小范围覆盖，通常在组织内部使用局域网（LAN）地理范围较大，连接城市内的多个局域网城域网（MAN）覆盖范围更广，可覆盖全球范围广域网（WAN）直接连接两台计算机，数据传输点对点点对点连接计算机网络的功能实现不同计算机之间的数据传输数据通信多台计算机共享网络资源，提高效率资源共享快速传递信息，实现实时沟通信息传递多台计算机协同处理任务，提高处理速度分布式处理1969年美国国防部资助的第一个互联网络ARPANET0103万维网的兴起和普及，改变了人们的信息交流方式Web的发展与普及02全球最大的计算机网络，连接了全世界的计算机Internet计算机网络安全包括DDoS、恶意软件、钓鱼等网络攻击类型对数据进行加密保护，确保信息安全加密技术制定安全策略，防范网络威胁网络安全策略使用防火墙、入侵检测系统等进行安全防护安全防护措施HTTP超文本传输协议应用层协议DNS域名系统将域名解析为IP地址FTP文件传输协议用于在网络上进行文件传输计算机网络协议TCP/IP传输控制协议网络层协议计算机网络的重要性计算机网络已经成为现代社会的重要基础设施，它让人们可以快速传递信息、共享资源、实现协作。在各行各业中都有着广泛的应用，推动了信息时代的发展。02第2章OSI参考模型

OSI模型的概述OSI模型是计算机网络体系结构的基础，共分为七层。每一层都有着特定的功能和协议，协同工作来实现数据传输和通信。

OSI模型的七层负责传输比特流物理层处理帧的传输数据链路层路由和逻辑寻址网络层提供端到端的传输服务传输层OSI模型七层之间的关系每一层的功能和协议相互配合，协同工作形成完整的通信系统，确保数据的传输和处理顺利进行。

OSI模型的优点和缺点易于理解和设计优点实际网络并不都按照OSI模型的严格标准实现缺点

数据链路层帧的传输错误检测和纠正网络层路由选择逻辑地址转换传输层端到端的传输差错控制OSI模型七层的功能物理层传输比特流数据传输速度总结OSI参考模型对计算机网络通信进行了系统化的分层设计，每一层都有特定功能和协议，有利于网络设计和理解。然而，实际网络并不都严格遵循该模型，需要根据实际情况灵活运用。03第3章物理层

物理层的基本概念物理层是计算机网络中的基础层，其主要功能是实现比特流的传输。在物理层中涉及到传输介质、信道复用、数字调制等技术，确保数据能够准确地传输和接收。

传输介质的分类适用于局域网双绞线用于电视信号传输同轴电缆高速数据传输光纤

逐位传输，适用于长距离传输串行传输0103时钟同步传输同步传输02同时传输多个位，速度快并行传输集线器连接多台设备，进行数据的转发网桥连接局域网，实现数据的转发交换机根据MAC地址进行数据的交换物理层的设备中继器用于信号的放大和重发传输介质的特点抗干扰能力强双绞线传输距离远同轴电缆大容量，速度快光纤

数据传输中的常见问题和解决方案在数据传输过程中，可能会出现信号衰减、干扰等问题，需要采取适当的措施进行解决，如增加中继器、提高信号强度等。保障数据传输的稳定性和可靠性。04第4章数据链路层

数据链路层的介绍数据链路层位于物理层之上，负责数据帧的传输和误码检测。包括逻辑链路控制和介质访问控制两个子层。

数据链路层的工作原理确保数据帧正确传输帧同步检测和纠正数据传输中的错误差错控制控制数据传输的速率，避免数据丢失流量控制

确定帧的起始和结束帧的定界0103

02控制数据传输速率流量控制CSMA/CA载波监听多路接入碰撞避免轮询分时轮询循环轮询令牌传递环形令牌线性令牌介质访问控制CSMA/CD载波监听多路接入冲突检测总结数据链路层是计算机网络中重要的一部分，负责数据帧的传输和处理。了解数据链路层的工作原理和协议种类对于网络工程师来说是至关重要的。05第5章网络层

网络层的作用和功能网络层在计算机网络中起着至关重要的作用，负责数据包的路由和转发。IP协议作为网络层最重要的协议之一，承载着网络通信的重要任务。

IP协议的特点用于标识网络中的设备IP地址用于划分网络和主机部分子网掩码负责网络之间的数据传输路由器

路由算法路由算法是网络层中的重要内容，根据不同的需求和网络规模，分类有不同的类型。常见的路由算法有距离向量算法和链路状态算法，路由表的构建和更新是路由算法的关键流程之一。负责数据包的路由和转发IP0103一种距离向量路由协议RIP02用于错误报文和网络状况的诊断ICMP常见算法Dijkstra算法Bellman-Ford算法路由表更新触发更新周期性更新

路由算法分类距离向量算法链路状态算法网络层协议的比较开放最短路径优先协议OSPF边界网关协议，用于互联网路由BGPCisco的内部网关路由协议IGRP

06第6章传输层

传输层的作用和功能传输层是计算机网络体系结构中的一层，负责端到端的数据传输。TCP和UDP是传输层最常用的协议，分别具有不同的特点和功能。

TCP协议建立，维护，关闭连接连接管理控制数据传输速率流量控制避免网络拥塞拥塞控制

无连接，不可靠简单0103不需要建立连接无连接02适用于实时通信高效套接字包括IP地址和端口号在网络编程中起关键作用

端口号和套接字端口号用于标识进程分为系统端口和动态端口总结传输层是计算机网络中实现端到端数据传输的重要层级，TCP和UDP是两种常用的传输协议，各自具有不同的特点和适用场景。了解传输层的功能和特点对于网络通信和应用开发至关重要。07第7章应用层

应用层的基本概念应用层是计算机网络体系结构中的最高层，提供各种网络服务，例如文件传输、电子邮件等。通信协议如HTTP、SMTP、FTP等均位于应用层。应用层的主要功能是定义应用程序使用的协议规范，并允许应用程序之间进行通信。

HTTP协议基于客户端-服务器模型，通过请求-响应模式实现数据传输HTTP的工作原理HTTP请求由请求行、请求头、请求体组成；HTTP响应包括状态行、响应头、响应体请求和响应的格式指示请求的处理情况，常见状态码有200OK、404NotFound等HTTP状态码如跨域访问、缓存控制、身份认证等问题的解决方案常见问题处理SMTP协议用于电子邮件的传输和交换，采用客户端-服务器模型工作流程0103

02交互过程包括EHLO、MAILFROM、RCPTTO等命令和相应的响应命令与响应主动模式客户端向服务器发送命令端口和数据端口信息服务器通过命令端口与客户端建立连接被动模式客户端连接服务器的端口，服务器通过该端口与客户端建立数据连接适用于客户端处于防火墙后无法接受外部连接的情况

FTP协议文件传输FTP支持文件的上传和下载操作数据传输经常使用二进制传输方式总结应用层是计算机网络的最高层，负责定义应用程序间的通信规范。HTTP协议用于Web数据传输，SMTP协议用于电子邮件传输，FTP协议实现文件传输和管理。了解这些协议的工作原理和特点有助于我们更好地理解网络应用的运行机制。08第8章计算机网络安全

网络安全的基本概念网络安全是指通过各种技术手段保护计算机网络不受未经授权的访问、破坏、更改或泄露。网络安全包括防范各类网络攻击、安全威胁以及使用防火墙、加密技术、访问控制等安全手段保障网络的安全性。

网络安全的挑战敏感信息泄露给未授权的第三方数据泄露他人冒用他人的身份进行恶意活动身份盗用病毒、木马等威胁网络安全的恶