《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議》課件

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議》PPT課件contents目錄計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議傳輸層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，為了實(shí)現(xiàn)通信和資源共享，各種終端和計(jì)算機(jī)之間必須遵循的規(guī)則和約定。協(xié)議的定義協(xié)議是保證計(jì)算機(jī)之間順利通信的關(guān)鍵，它規(guī)定了通信雙方必須遵守的格式、順序和規(guī)則，以確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸和有效利用。協(xié)議的作用協(xié)議的定義和作用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用分層的結(jié)構(gòu)，每一層協(xié)議都獨(dú)立于其他層，但相互協(xié)作完成整個(gè)通信過(guò)程。分層結(jié)構(gòu)使得各層之間相互獨(dú)立，易于開發(fā)和維護(hù)；同時(shí)，分層結(jié)構(gòu)也使得協(xié)議的修改和升級(jí)變得更為簡(jiǎn)單。協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)協(xié)議分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)協(xié)議分層結(jié)構(gòu)的概念OSI參考模型簡(jiǎn)介OSI參考模型的定義OSI（OpenSystemsInterconnection）參考模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的一個(gè)用于描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模型。OSI參考模型的結(jié)構(gòu)OSI參考模型將協(xié)議分成七個(gè)層次，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。每個(gè)層次都有特定的功能和協(xié)議。02數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議廣泛應(yīng)用的局域網(wǎng)協(xié)議以太網(wǎng)協(xié)議是最常用的局域網(wǎng)協(xié)議，它定義了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸方式。以太網(wǎng)使用CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）機(jī)制來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸，確保數(shù)據(jù)在多個(gè)設(shè)備之間正確傳輸。以太網(wǎng)協(xié)議點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議PPP協(xié)議是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，用于在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立數(shù)據(jù)鏈路。它支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并提供了數(shù)據(jù)壓縮、差錯(cuò)校驗(yàn)和流量控制等功能，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托省PP協(xié)議高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC協(xié)議是一種面向位的同步數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，具有可靠、高效的特點(diǎn)。它使用幀格式來(lái)封裝數(shù)據(jù)，并通過(guò)循環(huán)冗余校驗(yàn)、幀編號(hào)和流量控制等功能，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托?。HDLC協(xié)議廣泛應(yīng)用于串行通信鏈路中。HDLC協(xié)議03網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP地址是用來(lái)唯一標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)的邏輯地址，分為IPv4和IPv6兩種版本。IPv4使用32位地址，而IPv6使用128位地址。IP地址IP數(shù)據(jù)報(bào)是網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元，它不包含任何控制信息，只是簡(jiǎn)單地封裝上層傳下來(lái)的數(shù)據(jù)。IP數(shù)據(jù)報(bào)IP協(xié)議通過(guò)路由選擇算法來(lái)確定數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸路徑。常用的路由選擇算法有距離向量算法和鏈路狀態(tài)算法。路由選擇由于IP數(shù)據(jù)報(bào)的大小可能超過(guò)網(wǎng)絡(luò)的MTU（最大傳輸單元），因此IP協(xié)議需要進(jìn)行分片和重組操作。IP分片與重組IP協(xié)議ICMP協(xié)議ICMP報(bào)文ICMP請(qǐng)求與應(yīng)答ICMP差錯(cuò)報(bào)文ICMP控制報(bào)文ICMP報(bào)文是用于在IP主機(jī)或路由器之間傳遞控制消息的協(xié)議。常見(jiàn)的ICMP報(bào)文有“ping”和“traceroute”。ICMP允許主機(jī)向目標(biāo)主機(jī)發(fā)送詢問(wèn)報(bào)文（如ping請(qǐng)求），目標(biāo)主機(jī)則返回應(yīng)答報(bào)文。當(dāng)路由器或主機(jī)在處理IP數(shù)據(jù)報(bào)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，會(huì)使用ICMP差錯(cuò)報(bào)文通知發(fā)送方。用于控制或協(xié)商IP主機(jī)和路由器行為，例如重定向報(bào)文。ARP和RARP比較ARP主要用于將IP地址解析為MAC地址，而RARP則用于將MAC地址轉(zhuǎn)換為IP地址。兩者在網(wǎng)絡(luò)中起著不同的作用，但都是必不可少的協(xié)議。ARP解析ARP（地址解析協(xié)議）用于將32位的IP地址解析為MAC地址。ARP緩存表用于存儲(chǔ)IP地址到MAC地址的映射關(guān)系。ARP欺騙防范由于ARP基于信任機(jī)制，因此存在ARP欺騙的風(fēng)險(xiǎn)。常用的防范措施包括使用ARP防火墻和定期更新ARP緩存表。RARP轉(zhuǎn)換RARP（逆地址解析協(xié)議）用于將MAC地址轉(zhuǎn)換為IP地址。通常在無(wú)盤工作站或某些網(wǎng)絡(luò)配置中使用。ARP和RARP協(xié)議04傳輸層協(xié)議TCP（TransmissionControlProtocol，傳輸控制協(xié)議）是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層協(xié)議。TCP協(xié)議概述TCP報(bào)文段分為報(bào)文頭和數(shù)據(jù)區(qū)兩部分，報(bào)文頭包含源端口、目的端口、序列號(hào)等信息，數(shù)據(jù)區(qū)包含實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。TCP報(bào)文段格式TCP通過(guò)三次握手建立連接，并在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中進(jìn)行流量控制、擁塞控制和差錯(cuò)控制，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。TCP通信過(guò)程TCP提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，通過(guò)確認(rèn)機(jī)制、重傳機(jī)制、流量控制和擁塞控制等機(jī)制實(shí)現(xiàn)。TCP主要特點(diǎn)TCP協(xié)議UDP協(xié)議UDP協(xié)議概述UDP（UserDatagramProtocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）是一種無(wú)連接的傳輸層協(xié)議，提供不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。UDP通信過(guò)程UDP發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不需要建立連接，直接發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文，但不保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。UDP主要特點(diǎn)UDP具有簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)，適用于實(shí)時(shí)應(yīng)用或?qū)煽啃砸蟛桓叩膱?chǎng)景。UDP報(bào)文格式UDP報(bào)文包括源端口、目的端口、長(zhǎng)度、校驗(yàn)和等信息，但不包含序列號(hào)和確認(rèn)機(jī)制。TCP和UDP適用場(chǎng)景比較01TCP適用于需要可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)景，如網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電子郵件等；而UDP適用于實(shí)時(shí)應(yīng)用或?qū)煽啃砸蟛桓叩膱?chǎng)景，如在線視頻、實(shí)時(shí)游戲等。TCP和UDP性能比較02TCP提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，但可能會(huì)因?yàn)榇_認(rèn)機(jī)制和重傳機(jī)制導(dǎo)致一定的延遲；而UDP則具有簡(jiǎn)單、高效的特點(diǎn)，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)景。TCP和UDP安全性比較03TCP提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，但可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)；而UDP則相對(duì)簡(jiǎn)單，安全性較低。傳輸層協(xié)議比較05應(yīng)用層協(xié)議Web瀏覽的基礎(chǔ)總結(jié)詞HTTP協(xié)議是應(yīng)用層協(xié)議中最常用的協(xié)議之一，用于Web瀏覽器和服務(wù)器之間的通信。它定義了請(qǐng)求和響應(yīng)的格式，以及如何通過(guò)Web服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)。HTTP協(xié)議是無(wú)狀態(tài)的，這意味著服務(wù)器不會(huì)為每個(gè)請(qǐng)求保持狀態(tài)。詳細(xì)描述HTTP協(xié)議總結(jié)詞將域名轉(zhuǎn)換為IP地址詳細(xì)描述DNS協(xié)議是應(yīng)用層協(xié)議之一，用于將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。當(dāng)用戶在瀏覽器中輸入域名時(shí)，DNS協(xié)議將域名解析為相應(yīng)的IP地址，以便能夠與服務(wù)器建立連接。DNS協(xié)議使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，將域名和IP地址映射在一起。DNS協(xié)議SMTP和POP3協(xié)議電子郵件傳輸和接收的基礎(chǔ)總結(jié)詞SMTP和POP3協(xié)議是用于電子郵件傳輸和接收的應(yīng)用層協(xié)議。SMTP協(xié)議用于發(fā)送電子郵件，它定義了郵件傳輸?shù)母袷胶瓦^(guò)程。POP3協(xié)議用于從郵件服務(wù)器接收電子郵件，它允許用戶從服務(wù)器上下載郵件到本地計(jì)算機(jī)上。詳細(xì)描述06網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議VSSSL/TLS協(xié)議是用于保護(hù)互聯(lián)網(wǎng)通信安全的一組協(xié)議，通過(guò)加密通信數(shù)據(jù)來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。詳細(xì)描述SSL/TLS協(xié)議提供了一種在互聯(lián)網(wǎng)傳輸層上對(duì)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密的方法，通過(guò)使用加密算法和密鑰交換機(jī)制來(lái)確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。它廣泛應(yīng)用于網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電子郵件、即時(shí)通訊等應(yīng)用程序中，為數(shù)據(jù)傳輸提供了安全保障?？偨Y(jié)詞SSL/TLS協(xié)議IPSec協(xié)議是一組用于保護(hù)IP層通信安全的協(xié)議，通過(guò)端到端的方式提供數(shù)據(jù)加密和身份驗(yàn)證功能。IPSec協(xié)議提供了一組安全協(xié)議和服務(wù)，包括認(rèn)證頭協(xié)議（AH）、封裝安全載荷協(xié)議（ESP）和Internet密鑰交換協(xié)議（IKE）。這些協(xié)議能夠提供數(shù)據(jù)加密、身份驗(yàn)證和完整性保護(hù)等功能，確保IP層通信的安全性。IPSec協(xié)議廣泛應(yīng)用于虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）、遠(yuǎn)程訪問(wèn)等場(chǎng)景中?？偨Y(jié)詞詳細(xì)描述IPSec協(xié)議總結(jié)詞安全套接字層（SSL）是一種提供通信安全的協(xié)議，