电脑网络基础知识培训教材

电脑网络基础知识培训教材第一章计算机网络基础概念1.1计算机网络的定义与功能计算机网络是将地理位置分散、具备独立功能的多台计算机及外部设备，通过通信线路与软件系统互联，以实现数据通信、资源共享（硬件/软件/信息）、分布式处理的系统。例如，企业通过局域网共享打印机，家庭通过Wi-Fi共享互联网接入，均是网络功能的典型体现。1.2网络的分类方式（1）按地理覆盖范围分类局域网（LAN）：覆盖范围通常在数千米内（如办公室、校园），特点是速度快（100Mbps~10Gbps）、延迟低，典型技术如以太网（Ethernet）、Wi-Fi。城域网（MAN）：覆盖一座城市（如市政网络、运营商城域骨干），规模介于LAN与WAN之间，常采用光纤或微波传输。广域网（WAN）：覆盖跨城市、国家甚至全球（如互联网、企业专线），依赖运营商骨干网，典型技术如PPP、SD-WAN。（2）按拓扑结构分类星型拓扑：所有设备连接到中心节点（如交换机、路由器），故障易排查，是家庭/办公网络的主流结构。总线型拓扑：所有设备共享一条传输总线（如早期同轴电缆网络），但单节点故障可能导致全网瘫痪，现已少见。环型拓扑：设备首尾相连成环（如令牌环网），数据沿环传输，可靠性高但扩容复杂，多用于工业控制网络。第二章网络体系结构与模型2.1OSI七层参考模型OSI（开放式系统互联）模型将网络通信分为7层，从下到上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，每层负责特定功能并与上下层交互：物理层：处理电/光信号的传输（如网线、光纤的接口标准、信号编码），典型设备：网卡、集线器（Hub）。数据链路层：将物理层信号封装为“帧”，处理MAC地址（硬件地址）、差错检测（如CRC校验），典型协议：以太网（Ethernet）、PPP（点对点协议）。网络层：处理“数据包”的路由与转发，负责IP地址（逻辑地址）的寻址，典型协议：IP（IPv4/IPv6）、ICMP（网络控制报文）。表示层：处理数据的格式转换（如加密、压缩、字符编码）。2.2TCP/IP四层模型（实际应用主流）由于OSI模型过于理论化，实际网络多遵循TCP/IP四层模型（与OSI的对应关系如下）：TCP/IP四层功能对应OSI层核心协议---------------------------------------网络接口层物理+数据链路层功能物理层+数据链路层以太网、PPP网络层路由与寻址网络层IP、ICMP传输层端到端通信传输层TCP、UDP第三章网络硬件设备与传输介质3.1核心硬件设备（1）网卡（网络适配器）功能：将计算机的数字信号转换为网络传输的电/光信号，是设备接入网络的“接口”。分类：有线网卡（RJ45接口，接网线）、无线网卡（Wi-Fi模块，支持802.11a/b/g/n/ac/ax协议）。（2）交换机（Switch）功能：星型拓扑的核心，基于MAC地址转发数据帧，实现局域网内设备的高速通信（如办公室内多台电脑共享文件）。特点：全双工通信，支持VLAN（虚拟局域网）隔离广播域，提升安全性。（3）路由器（Router）功能：连接不同网络（如局域网→广域网），基于IP地址路由数据包，实现跨网段通信（如家庭Wi-Fi路由连接互联网）。关键技术：NAT（网络地址转换，将内网IP映射为公网IP）、DHCP（自动分配IP地址）。（4）调制解调器（Modem）功能：“调制”（数字→模拟）和“解调”（模拟→数字），实现数字设备与模拟通信线路（如电话线、有线电视线）的连接，典型如ADSLModem（电话线宽带）、光猫（光纤宽带）。3.2传输介质（1）有线介质双绞线（网线）：家庭/办公主流，分为五类线（百兆）、超五类（千兆）、六类（万兆），通过RJ45水晶头连接，传输距离≤100米。光纤：长距离、高速传输的核心，分为单模（长距离，如运营商骨干）、多模（短距离，如数据中心），传输速率可达10Gbps以上，距离数公里至数十公里。（2）无线介质无线电波（Wi-Fi）：基于IEEE802.11标准，工作在2.4GHz（覆盖广、干扰多）或5GHz（速度快、覆盖窄）频段，支持Mesh组网（多路由无缝漫游）。蓝牙：短距离（≤10米）无线通信，用于外设（如鼠标、耳机），典型协议Bluetooth5.0+。第四章网络协议与IP地址规划4.1IP地址与子网掩码（1）IPv4地址格式：32位二进制，通常表示为点分十进制（如192.168.1.1），分为网络位（标识网段）和主机位（标识设备）。分类：公网IP：全球唯一，由运营商分配（如家庭宽带的公网IP需申请）。内网IP：私有网段（10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16），局域网内可重复使用。（2）子网掩码功能：区分IP地址的网络位和主机位，如192.168.1.0/24（掩码255.255.255.0）表示前24位是网络位，后8位是主机位，最多容纳254台设备（排除网络地址和广播地址）。4.2传输层协议：TCP与UDPTCP（传输控制协议）：特点：可靠传输（三次握手建立连接、四次挥手断开，滑动窗口重传机制），适合对可靠性要求高的场景（如网页、邮件、文件传输）。UDP（用户数据报协议）：特点：无连接、低延迟，不保证数据到达，但传输效率高，适合对实时性要求高的场景（如视频会议、在线游戏、DNS查询）。典型端口：DNS（53）、DHCP（67/68）、RTP（实时音视频）。4.3应用层典型协议SMTP/POP3/IMAP：邮件协议，SMTP（发件，25/465端口）、POP3（收件，110/995端口）、IMAP（收件，143/993端口）。第五章小型局域网搭建与故障排查5.1家庭/小型办公网络搭建（1）拓扑设计典型结构：光猫（Modem）→路由器（Router）→交换机（Switch）/无线AP→终端设备（电脑、手机、打印机）。（2）设备选型与配置光猫：由运营商提供，需设置为“桥接模式”（由路由器拨号）或“路由模式”（光猫直接拨号，适合小白）。路由器：选择支持Wi-Fi6（802.11ax）、Mesh组网的型号，配置步骤：1.连接光猫LAN口→路由器WAN口，电脑连路由器LAN口或Wi-Fi。2.浏览器访问管理地址（如192.168.1.1），输入账号密码（默认admin/admin，需修改）。3.设置WAN口（PPPoE拨号/动态IP/静态IP）、LAN口（内网网段，如192.168.31.0/24）、Wi-Fi名称/密码。共享打印机：在连接打印机的电脑上开启“打印机共享”，其他设备通过“网络邻居”或IP地址访问。5.2常见网络故障排查（1）“无法上网”排查步骤1.硬件层：检查网线是否插紧、光猫/路由器指示灯是否正常（如光猫“PON”灯常亮为正常）。2.IP层：电脑执行`ipconfig`（Windows）或`ifconfig`（Linux/Mac），查看是否获取到IP（如192.168.1.x），若显示“169.254.x.x”则为DHCP失败，需重启路由器。（2）“网速慢”排查检查设备是否被限速（路由器QoS设置）、Wi-Fi信号强度（远离干扰源，如微波炉、承重墙）、终端网卡是否老化（更换网线或无线网卡）。（3）“IP冲突”解决现象：系统提示“IP地址已被使用”，排查：进入路由器管理界面（如192.168.1.1）→“DHCP列表”，查看冲突IP的设备，手动修改其IP或重启设备。第六章网络安全基础6.1基础防护措施（1）防火墙（Firewall）功能：隔离内外网，通过“访问规则”允许/拒绝流量（如禁止外部访问内网的3389远程桌面端口）。实现：硬件防火墙（企业级，如华为USG）、软件防火墙（WindowsDefender、Linuxiptables）。（2）终端安全安装杀毒软件（如WindowsDefender、火绒、卡巴斯基），定期更新病毒库，禁用不必要的系统服务（如Windows的“远程注册表”）。（3）数据加密存储加密：WindowsBitLocker、macOSFileVault，对硬盘数据加密，防止设备丢失后数据泄露。6.2常见攻击与防范（1）ARP欺骗（局域网攻击）原理：伪造ARP响应，将目标设备的流量重定向到攻击者，导致断网或信息窃取。防范：在交换机上启用ARP静态绑定（将设备MAC与IP绑定），或使用“ARP防火墙”（如360安全卫士的局域网防护）。（2）DNS劫持原理：篡改DNS解析结果，将域名导向恶意网站（如钓鱼网站）。（3）钓鱼攻击原理：伪造合法网站（如银行、电商）的登录页面，窃取账号密码。附录：实用命令与工具（1）Windows命令`ipconfig`：查看IP地址、子网掩码、网关。`ping目标IP`：测试网络连通性（如`ping8.8.8.8`测试外网）。（2）Linux/Mac命令`ifconfig`/`ipaddr`：查看网络配置。`ping目标IP`：同Windows。`traceroute目标IP`：追踪路由。（3）网络工具Netcat（nc）：网络调试工具，可测试端口连通性（如`n