通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)引言通信技術(shù)基礎(chǔ)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)引言01信息化時代需求隨著信息化時代的來臨，通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為現(xiàn)代社會不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步和國防安全具有重要意義。技術(shù)創(chuàng)新與變革近年來，通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷創(chuàng)新和變革，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為各行各業(yè)帶來前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。目的和背景包括有線通信和無線通信，涉及電話交換、光纖傳輸、移動通信、衛(wèi)星通信等方面。通信技術(shù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等，涉及TCP/IP協(xié)議、路由交換、網(wǎng)絡(luò)安全、云計算等方面。包括金融、教育、醫(yī)療、交通、工業(yè)等領(lǐng)域中通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。030201匯報范圍通信技術(shù)基礎(chǔ)02利用模擬信號進(jìn)行通信，模擬信號是連續(xù)變化的物理量，如語音、圖像等。模擬通信具有直觀、易于實現(xiàn)等優(yōu)點，但容易受到干擾和失真。利用數(shù)字信號進(jìn)行通信，數(shù)字信號是不連續(xù)、離散的二進(jìn)制代碼。數(shù)字通信具有抗干擾能力強(qiáng)、易于加密和集成等優(yōu)點，是現(xiàn)代通信的主流方式。模擬通信與數(shù)字通信數(shù)字通信模擬通信將基帶信號轉(zhuǎn)換為適合在信道中傳輸?shù)囊颜{(diào)信號的過程。調(diào)制方式有多種，如振幅調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）等。調(diào)制可以提高信號的傳輸效率和抗干擾能力。調(diào)制技術(shù)將已調(diào)信號還原為基帶信號的過程。解調(diào)是調(diào)制的逆過程，需要采用與調(diào)制方式相對應(yīng)的解調(diào)方法。解調(diào)后的信號可以進(jìn)一步進(jìn)行處理和分析。解調(diào)技術(shù)調(diào)制與解調(diào)技術(shù)

信道復(fù)用技術(shù)頻分復(fù)用（FDM）將信道的總帶寬劃分為多個子信道，每個子信道傳輸一路信號。FDM適用于模擬信號的傳輸，如電話通信。時分復(fù)用（TDM）將信道按時間劃分為多個時隙，每個時隙傳輸一路信號。TDM適用于數(shù)字信號的傳輸，如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信。碼分復(fù)用（CDM）利用不同的編碼方式區(qū)分不同的信號，實現(xiàn)多路信號的同時傳輸。CDM廣泛應(yīng)用于無線通信領(lǐng)域，如CDMA（碼分多址）技術(shù)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述03定義計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多臺地理上分散的、具有獨立功能的計算機(jī)通過通信設(shè)備和線路連接起來，在相應(yīng)軟件的支持下實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。分類根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）；根據(jù)傳輸介質(zhì)，可分為有線網(wǎng)和無線網(wǎng)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與分類第一階段（20世紀(jì)60年代）：以單個計算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，構(gòu)成面向終端的計算機(jī)通信網(wǎng)。第三階段（20世紀(jì)70年代末至90年代）：開放式的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)，具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議。典型代表是因特網(wǎng)（Internet）。第四階段（20世紀(jì)90年代至今）：網(wǎng)絡(luò)計算的新時代，以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，推動計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向更高層次發(fā)展。第二階段（20世紀(jì)60年代末至70年代）：多個主計算機(jī)通過通信線路互聯(lián)起來，為用戶提供服務(wù)。興起于60年代后期，典型代表是美國國防部高級研究計劃局協(xié)助開發(fā)的ARPANET。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程第二季度第一季度第四季度第三季度數(shù)據(jù)通信資源共享分布式處理信息獲取與發(fā)布計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為不同地理位置的用戶提供了實時、高效的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，使得遠(yuǎn)程辦公、在線教育、視頻會議等應(yīng)用得以實現(xiàn)。通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，用戶可以共享硬件資源（如打印機(jī)、掃描儀等）、軟件資源（如各種應(yīng)用程序）和數(shù)據(jù)資源（如數(shù)據(jù)庫、文件等），提高了資源的利用效率。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得多個計算機(jī)可以協(xié)同工作，共同完成一項任務(wù)。這種分布式處理方式可以大大提高計算能力和處理效率。通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，用戶可以方便地獲取各種信息，如新聞、天氣預(yù)報、股票行情等。同時，用戶也可以將自己的信息發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，與他人分享和交流。通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)04物理層負(fù)責(zé)傳輸比特流，提供機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程特性。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接，以及進(jìn)行差錯控制和流量控制。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)分組交換和路由選擇，確保數(shù)據(jù)從源地址傳輸?shù)侥康牡刂?。OSI七層協(xié)議模型傳輸層會話層表示層應(yīng)用層OSI七層協(xié)議模型提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，建立、管理和終止會話。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，包括加密、解密、壓縮和解壓縮等。負(fù)責(zé)建立、管理和終止會話，以及進(jìn)行同步控制。提供應(yīng)用程序使用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如電子郵件、文件傳輸和遠(yuǎn)程登錄等。TCP/IP協(xié)議模型網(wǎng)絡(luò)接口層對應(yīng)于OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸和接收。傳輸層對應(yīng)于OSI的傳輸層，提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。TCP/IP協(xié)議模型中的傳輸層協(xié)議包括TCP和UDP。網(wǎng)絡(luò)層對應(yīng)于OSI的網(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)分組交換和路由選擇。TCP/IP協(xié)議模型中的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP、ICMP、IGMP等。應(yīng)用層對應(yīng)于OSI的會話層、表示層和應(yīng)用層，提供應(yīng)用程序使用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。TCP/IP協(xié)議模型中的應(yīng)用層協(xié)議包括HTTP、FTP、SMTP等。超文本傳輸協(xié)議，用于Web瀏覽器和服務(wù)器之間的通信，是一種無狀態(tài)的協(xié)議。HTTP文件傳輸協(xié)議，用于從一個主機(jī)到另一個主機(jī)上的文件傳輸。FTP簡單郵件傳輸協(xié)議，用于發(fā)送電子郵件。SMTP常見的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議郵局協(xié)議第三版，用于接收電子郵件。POP3Internet郵件訪問協(xié)議，提供比POP3更高級別的郵件訪問和管理功能。IMAP域名系統(tǒng)，用于將域名轉(zhuǎn)換為IP地址。DNS安全外殼協(xié)議，用于遠(yuǎn)程登錄和管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。SSH常見的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議局域網(wǎng)技術(shù)05局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是一種在小范圍內(nèi)實現(xiàn)計算機(jī)之間通信的網(wǎng)絡(luò)，通常覆蓋一個建筑物、校園或企業(yè)園區(qū)。局域網(wǎng)定義高數(shù)據(jù)傳輸速率、低誤碼率、短距離通信、易于管理和維護(hù)。局域網(wǎng)特點局域網(wǎng)的基本概念與特點以太網(wǎng)發(fā)展從10Mbps到100Mbps、1Gbps，甚至10Gbps的傳輸速率，以太網(wǎng)技術(shù)不斷演進(jìn)，滿足不斷增長的數(shù)據(jù)傳輸需求。以太網(wǎng)定義以太網(wǎng)是一種基于IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)技術(shù)，采用CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測）訪問控制方法。以太網(wǎng)應(yīng)用廣泛應(yīng)用于企業(yè)、學(xué)校、政府機(jī)構(gòu)等各個領(lǐng)域，支持各種計算機(jī)設(shè)備、服務(wù)器、打印機(jī)等設(shè)備的連接。以太網(wǎng)技術(shù)無線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）利用無線通信技術(shù)實現(xiàn)計算機(jī)之間的通信，無需鋪設(shè)電纜。無線局域網(wǎng)定義IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)是無線局域網(wǎng)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等。無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)適用于移動辦公、會議、展覽等臨時性場所，也廣泛應(yīng)用于家庭、酒店、機(jī)場等公共場所。無線局域網(wǎng)具有靈活性和便捷性，但需要注意安全問題。無線局域網(wǎng)應(yīng)用無線局域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)06廣域網(wǎng)的基本概念與特點廣域網(wǎng)定義覆蓋地理范圍廣泛的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，提供跨地區(qū)、跨城市甚至跨國界的通信服務(wù)。主要特點傳輸距離遠(yuǎn)、通信容量大、傳輸速率高、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。異步傳輸模式（ATM）是一種面向連接的、快速分組交換技術(shù)，適用于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)。ATM基本概念A(yù)TM協(xié)議棧ATM信元ATM連接包括物理層、ATM層、ATM適配層（AAL）和高層協(xié)議。ATM以固定長度的信元（53字節(jié)）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括5字節(jié)的信頭和48字節(jié)的信息字段。ATM支持兩種類型的連接，即永久虛電路（PVC）和交換虛電路（SVC）。ATM技術(shù)幀中繼是一種簡化的、高效的廣域網(wǎng)協(xié)議，它在OSI第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）上提供面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。幀中繼基本概念包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和高層協(xié)議。幀中繼協(xié)議棧幀中繼使用固定長度的幀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每個幀包括幀頭、信息字段和幀尾。幀格式幀中繼采用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)，動態(tài)分配帶寬資源，提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。帶寬管理幀中繼技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)07指構(gòu)建整個網(wǎng)絡(luò)所需的各種數(shù)據(jù)傳輸、交換及輔助設(shè)備，如路由器、交換機(jī)、集線器、服務(wù)器、防火墻等。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主要功能包括數(shù)據(jù)交換、路由選擇、網(wǎng)絡(luò)安全保障等，是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信不可或缺的重要組成部分。功能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備概述工作原理路由器是網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層的信息（如IP地址）進(jìn)行路由選擇和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。它通過維護(hù)路由表來實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的尋路和轉(zhuǎn)發(fā)。配置路由器配置包括基本配置（如接口配置、路由協(xié)議配置）和安全配置（如訪問控制列表、防火墻配置）等。通過命令行界面或圖形界面進(jìn)行配置和管理。路由器的工作原理與配置交換機(jī)的工作原理與配置交換機(jī)是數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，通過MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時，交換機(jī)會學(xué)習(xí)源MAC地址，并根據(jù)目的MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。工作原理交換機(jī)配置包括基本配置（如接口配置、VLAN配置）和安全配置（如端口安全、STP配置）等。通過命令行界面或圖形界面進(jìn)行配置和管理。配置VS主要包括LAN-LAN互聯(lián)、LAN-WAN互聯(lián)、WAN-WAN互聯(lián)等。不同的互聯(lián)方式需要采用不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和技術(shù)。實現(xiàn)方法網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的實現(xiàn)方法包括靜態(tài)路由、動態(tài)路由、NAT技術(shù)、VPN技術(shù)等。通過這些方法可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信和數(shù)據(jù)共享。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方式網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式與實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)08網(wǎng)絡(luò)安全是指通過技術(shù)、管理和法律手段，保護(hù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其中的數(shù)據(jù)不受未經(jīng)授權(quán)的訪問、攻擊、破壞或篡改的能力。網(wǎng)絡(luò)安全定義網(wǎng)絡(luò)威脅主要包括惡意軟件、釣魚攻擊、勒索軟件、零日漏洞、內(nèi)部威脅等。網(wǎng)絡(luò)威脅分類隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和數(shù)字化進(jìn)程的加速，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益嚴(yán)重，已成為影響國家安全、社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。網(wǎng)絡(luò)安全的重要性網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念與威脅防火墻定義01防火墻是位于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的安全防護(hù)系統(tǒng)，它根據(jù)預(yù)先設(shè)定的安全策略，對進(jìn)出內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行監(jiān)控、過濾和記錄。防火墻技術(shù)分類02防火墻技術(shù)主要分為包過濾技術(shù)、代理服務(wù)技術(shù)、狀態(tài)檢測技術(shù)等。防火墻的應(yīng)用03防火墻廣泛應(yīng)用于企業(yè)、政府、教育等各個領(lǐng)域，用于保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受外部攻擊和非法訪問。防火墻技術(shù)與應(yīng)用入侵檢測技術(shù)分類入侵檢測技術(shù)主要分為基于誤用和基于異常兩大類。入侵防范策略針對入侵行為，可以采取一系列防范策略，如及時升級系統(tǒng)和應(yīng)用程序補丁、限制不必要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、使用強(qiáng)密碼策略等。入侵檢測定義入侵檢測是指通過對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的若干關(guān)鍵點進(jìn)行信息收集和