計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)匯報人：AA2024-01-21計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)基本概念計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通訊技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通訊安全計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用與發(fā)展目錄01計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述計算機網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路連接起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。定義計算機網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從ARPANET到Internet的發(fā)展歷程，從最初的軍事應(yīng)用到如今的商業(yè)、科研、教育等各個領(lǐng)域。隨著技術(shù)的進步和應(yīng)用需求的推動，計算機網(wǎng)絡(luò)不斷向著高速化、智能化、全球化等方向發(fā)展。發(fā)展歷程計算機網(wǎng)絡(luò)的定義與發(fā)展基本組成計算機網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩大部分組成。網(wǎng)絡(luò)硬件包括計算機、通信設(shè)備、傳輸介質(zhì)等；網(wǎng)絡(luò)軟件包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理軟件等。分類根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的不同，計算機網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）、廣域網(wǎng)（WAN）等；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的不同，可分為星型網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型網(wǎng)絡(luò)、總線型網(wǎng)絡(luò)等；根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，可分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)的基本組成與分類通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息共享、協(xié)同工作和遠程辦公等，提高工作效率和質(zhì)量。辦公自動化通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)指揮控制、情報偵察、后勤保障等軍事活動，提高作戰(zhàn)效能和反應(yīng)速度。軍事應(yīng)用通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行商品交易、支付結(jié)算等商業(yè)活動，方便快捷。電子商務(wù)通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程教學、在線學習等，打破地域限制，促進教育資源共享。遠程教育通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)科研人員之間的信息交流、數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作，促進科研成果的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化?？蒲泻献?201030405計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域02數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)基本概念數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)是指通過傳輸媒介連接各種數(shù)據(jù)終端設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸、交換、存儲和處理的系統(tǒng)。定義數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的主要功能包括數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理。功能數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的定義與功能用于處理用戶數(shù)據(jù)的設(shè)備，如計算機、終端等。數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）傳輸媒介通信協(xié)議提供數(shù)據(jù)傳輸功能的設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器、路由器等。用于連接DTE和DCE的物理媒介，如雙絞線、光纖等。規(guī)定DTE和DCE之間通信規(guī)則和標準的協(xié)議，如TCP/IP協(xié)議等。數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的基本組成數(shù)據(jù)在多個并行信道上同時傳輸，適用于近距離高速數(shù)據(jù)傳輸。并行傳輸數(shù)據(jù)在單個信道上按位順序傳輸，適用于遠距離低速數(shù)據(jù)傳輸。串行傳輸以固定的時鐘頻率進行數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性。同步傳輸以字符為單位進行數(shù)據(jù)傳輸，每個字符前加上起始位，字符后加上停止位，適用于低速、短距離和不穩(wěn)定的信道環(huán)境。異步傳輸數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的傳輸方式03計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通訊技術(shù)串行傳輸將數(shù)據(jù)按位依次傳輸，適用于遠距離通信；并行傳輸則同時傳輸多位數(shù)據(jù)，適用于近距離、高速通信。串行傳輸與并行傳輸同步傳輸以固定的時鐘頻率進行數(shù)據(jù)傳輸，適用于連續(xù)、高速的數(shù)據(jù)流；異步傳輸則以字符為單位進行傳輸，適用于突發(fā)、低速的數(shù)據(jù)流。同步傳輸與異步傳輸基帶傳輸直接傳送數(shù)字信號，適用于近距離、低速通信；頻帶傳輸則將數(shù)字信號調(diào)制到模擬信號上進行傳輸，適用于遠距離、高速通信。基帶傳輸與頻帶傳輸數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)建立一條專用的物理通路進行數(shù)據(jù)傳輸，通信過程中獨占資源，適用于實時性要求高的場合。電路交換以報文為單位進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，不獨占資源，適用于數(shù)據(jù)量較大、實時性要求不高的場合。報文交換將報文分成若干個小分組進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，具有報文交換和電路交換的優(yōu)點，適用于各種數(shù)據(jù)通信場合。分組交換數(shù)據(jù)交換技術(shù)循環(huán)冗余校驗（CRC）采用多項式編碼方式進行錯誤檢測，具有較高的檢錯能力，適用于各種數(shù)據(jù)通信場合。前向糾錯（FEC）在發(fā)送端增加冗余信息，使接收端能夠糾正一定程度內(nèi)的傳輸錯誤，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。自動重傳請求（ARQ）在接收端檢測到錯誤時，自動向發(fā)送端發(fā)送重傳請求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸。奇偶校驗通過增加冗余位來檢測數(shù)據(jù)傳輸過程中的錯誤，適用于簡單、低速的數(shù)據(jù)通信場合。差錯控制技術(shù)04計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議123提供可靠的、面向連接的、基于字節(jié)流的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，通過確認機制、重傳機制等保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。傳輸控制協(xié)議（TCP）負責在網(wǎng)絡(luò)上路由和傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的互連互通，通過IP地址和路由表進行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP）提供無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于實時性要求較高或簡單數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場景。用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）TCP/IP協(xié)議族超文本傳輸協(xié)議（HTTP）01Web應(yīng)用的基礎(chǔ)協(xié)議，用于在Web服務(wù)器和客戶端之間傳輸超文本（如網(wǎng)頁），支持請求/響應(yīng)模型、無狀態(tài)等特點。URL與URI02統(tǒng)一資源定位符（URL）用于標識Web資源的地址，統(tǒng)一資源標識符（URI）用于標識抽象或物理資源。Web服務(wù)器與瀏覽器03Web服務(wù)器用于存儲和提供Web資源，瀏覽器用于解析和顯示W(wǎng)eb資源，二者通過HTTP協(xié)議進行通信。HTTP協(xié)議與Web技術(shù)域名系統(tǒng)（DNS）用于將用戶易于記憶的域名轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別的IP地址，實現(xiàn)域名到IP地址的映射。DNS服務(wù)器提供域名解析服務(wù)的服務(wù)器，包括根域名服務(wù)器、頂級域名服務(wù)器和權(quán)威域名服務(wù)器等。DNS查詢過程客戶端發(fā)送域名解析請求，經(jīng)過本地DNS服務(wù)器、根域名服務(wù)器、頂級域名服務(wù)器等逐級查詢，最終返回對應(yīng)的IP地址。DNS協(xié)議與域名解析05計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通訊安全采用單鑰密碼系統(tǒng)的加密方法，同一個密鑰可以同時用作信息的加密和解密。對稱加密又稱公鑰加密，使用一對密鑰來分別完成加密和解密操作，其中一個公開發(fā)布（即公鑰），另一個由用戶自己秘密保存（即私鑰）。非對稱加密結(jié)合對稱加密和非對稱加密的優(yōu)點，先用非對稱加密協(xié)商一個臨時的對稱密鑰，然后使用該對稱密鑰進行數(shù)據(jù)加密和解密。混合加密數(shù)據(jù)加密技術(shù)防火墻與入侵檢測技術(shù)將防火墻和入侵檢測技術(shù)相結(jié)合，可以更有效地保護網(wǎng)絡(luò)的安全。防火墻可以阻止已知的威脅，而入侵檢測系統(tǒng)可以檢測未知的威脅并觸發(fā)相應(yīng)的防御措施。防火墻與入侵檢測的結(jié)合通過設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)邊界上的訪問控制機制，防止外部網(wǎng)絡(luò)用戶以非法手段進入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源。防火墻技術(shù)通過對計算機網(wǎng)絡(luò)或計算機系統(tǒng)中的若干關(guān)鍵點收集信息并對其進行分析，從中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)中是否有違反安全策略的行為和被攻擊的跡象。入侵檢測技術(shù)VPN技術(shù)通過在公共網(wǎng)絡(luò)上建立專用網(wǎng)絡(luò)，進行加密通訊，以保證數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。VPN網(wǎng)關(guān)通過對數(shù)據(jù)包的加密和數(shù)據(jù)包目標地址的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)遠程訪問。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)利用VPN技術(shù)在公共網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建的私有網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)遠程用戶與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源的安全訪問和數(shù)據(jù)傳輸。VPN的應(yīng)用場景遠程辦公、分支機構(gòu)與總部之間的通信、電子商務(wù)等需要保證數(shù)據(jù)傳輸安全性和隱私性的場景。010203VPN技術(shù)與虛擬專用網(wǎng)絡(luò)06計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用與發(fā)展云計算中的數(shù)據(jù)通訊云計算通過網(wǎng)絡(luò)提供計算資源，數(shù)據(jù)通訊是實現(xiàn)云計算服務(wù)的關(guān)鍵。云計算中的數(shù)據(jù)通訊涉及虛擬機之間、虛擬機與物理機之間以及云數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。大數(shù)據(jù)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)通訊大數(shù)據(jù)應(yīng)用需要處理海量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通訊是實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析和處理的基礎(chǔ)。大數(shù)據(jù)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)通訊涉及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)。云計算與大數(shù)據(jù)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)通訊物聯(lián)網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)連接物理設(shè)備，數(shù)據(jù)通訊是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間互聯(lián)互通的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通訊涉及設(shè)備之間、設(shè)備與服務(wù)器之間以及服務(wù)器與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通訊智能家居通過網(wǎng)絡(luò)連接家居設(shè)備，數(shù)據(jù)通訊是實現(xiàn)智能家居設(shè)備之間協(xié)同工作的基礎(chǔ)。智能家居中的數(shù)據(jù)通訊涉及設(shè)備控制、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、家庭安防等環(huán)節(jié)。智能家居中的數(shù)據(jù)通訊物聯(lián)網(wǎng)與智能家居中的數(shù)據(jù)通訊5G移動通信技術(shù)中的數(shù)據(jù)通訊5G移動通信技術(shù)具有高速率、低時延、大連接等特點，數(shù)據(jù)通訊是實現(xiàn)5G移動通信服務(wù)的關(guān)