網(wǎng)絡基礎知識教學課件

網(wǎng)絡基礎知識教學課件目錄網(wǎng)絡概述與體系結構數(shù)據(jù)通信基礎局域網(wǎng)技術及應用廣域網(wǎng)技術及應用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與TCP/IP模型應用層協(xié)議及服務01網(wǎng)絡概述與體系結構計算機網(wǎng)絡是由多臺計算機或設備通過傳輸介質(zhì)和互聯(lián)設備相互連接，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。定義數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布式處理、提高系統(tǒng)可靠性等。功能計算機網(wǎng)絡定義與功能從ARPANET到Internet，經(jīng)歷了多個階段的發(fā)展和演變。移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術的融合與發(fā)展，推動網(wǎng)絡向更高速、更智能、更安全的方向發(fā)展。網(wǎng)絡發(fā)展歷程及趨勢趨勢發(fā)展歷程體系結構計算機網(wǎng)絡的體系結構是指網(wǎng)絡各層及其協(xié)議的集合。OSI七層模型包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，每一層都有其特定的功能和協(xié)議。體系結構與OSI七層模型常見網(wǎng)絡設備簡介連接不同網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉發(fā)和路由選擇。用于局域網(wǎng)內(nèi)部，實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的轉發(fā)和過濾。提供網(wǎng)絡服務的設備，如Web服務器、郵件服務器等。保護網(wǎng)絡安全，過濾非法訪問和惡意攻擊。路由器交換機服務器防火墻02數(shù)據(jù)通信基礎并行傳輸多位數(shù)據(jù)同時傳輸，速度快但成本高；串行傳輸逐位傳輸數(shù)據(jù)，速度較慢但成本低。并行傳輸與串行傳輸異步傳輸每個字符獨立發(fā)送，起始位和停止位用于同步；同步傳輸以數(shù)據(jù)塊為單位發(fā)送，需建立發(fā)送方和接收方的同步時鐘。異步傳輸與同步傳輸單工傳輸只能單向發(fā)送數(shù)據(jù)；半雙工傳輸可以雙向發(fā)送數(shù)據(jù)但不能同時進行；全雙工傳輸可以同時雙向發(fā)送數(shù)據(jù)。單工、半雙工和全雙工傳輸數(shù)據(jù)傳輸方式及特點包括雙絞線、同軸電纜和光纖等，具有傳輸穩(wěn)定、距離遠、抗干擾能力強等特點。有線介質(zhì)無線介質(zhì)介質(zhì)選擇因素包括無線電波、微波、紅外線和激光等，具有無需布線、靈活方便但易受干擾和距離限制等特點。需考慮傳輸距離、傳輸速率、成本、抗干擾能力和可擴展性等因素。030201傳輸介質(zhì)類型與選擇通過添加校驗位使數(shù)據(jù)中1的個數(shù)為偶數(shù)或奇數(shù)，用于檢測單個比特的錯誤。奇偶校驗循環(huán)冗余校驗（CRC）自動重傳請求（ARQ）前向糾錯（FEC）通過發(fā)送方和接收方約定的多項式對數(shù)據(jù)進行校驗，可檢測出多位比特的錯誤。當接收方檢測到錯誤時，請求發(fā)送方重新發(fā)送數(shù)據(jù)，直到正確接收為止。在發(fā)送數(shù)據(jù)時添加冗余信息，使接收方能夠根據(jù)冗余信息糾正一定范圍內(nèi)的錯誤。差錯控制方法和技術將信道帶寬劃分為多個子頻帶，每個子頻帶傳輸一路信號。頻分多路復用（FDM）將信道時間劃分為多個時隙，每個時隙傳輸一路信號。時分多路復用（TDM）在光纖通信中，利用不同波長的光波在同一根光纖中同時傳輸多個信號。波分多路復用（WDM）通過為每個用戶分配一個獨特的碼序列，在同一信道中同時傳輸多個用戶的信號，接收端通過碼序列識別不同用戶的信號。碼分多路復用（CDM）多路復用技術原理03局域網(wǎng)技術及應用服務器客戶端網(wǎng)絡設備傳輸介質(zhì)局域網(wǎng)組成要素和功能01020304提供網(wǎng)絡資源和管理網(wǎng)絡服務的核心設備。用戶訪問網(wǎng)絡資源的終端設備，如PC、手機等。包括交換機、路由器等，用于連接服務器和客戶端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。如雙絞線、光纖等，用于傳輸數(shù)據(jù)信號。星型拓撲環(huán)型拓撲總線型拓撲樹型拓撲常見局域網(wǎng)拓撲結構以中心節(jié)點為核心，各節(jié)點通過點對點方式連接，易于管理和維護。所有節(jié)點共享一條傳輸線路，成本低但穩(wěn)定性較差。節(jié)點通過環(huán)路連接，數(shù)據(jù)傳輸方向單一，適用于需要數(shù)據(jù)傳輸方向固定的場景。星型和總線型的結合，具有層次結構，易于擴展和管理。工作原理采用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD）機制，實現(xiàn)多設備共享傳輸介質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸。特點傳輸速度快、支持多種傳輸介質(zhì)、易于擴展和維護。以太網(wǎng)工作原理及特點無線局域網(wǎng)（WLAN）利用無線通信技術構建的局域網(wǎng)，擺脫有線連接束縛。常見標準IEEE802.11系列標準，包括802.11a/b/g/n/ac等。特點移動性強、靈活性高、安裝便捷，但傳輸速度和穩(wěn)定性可能受到環(huán)境干擾影響。無線局域網(wǎng)技術簡介04廣域網(wǎng)技術及應用廣域網(wǎng)（WAN）由路由器、交換機、調(diào)制解調(diào)器等多種設備組成，連接不同地理位置的局域網(wǎng)（LAN）或城域網(wǎng)（MAN）。組成要素廣域網(wǎng)的主要功能是實現(xiàn)遠距離通信和資源共享，提供高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務。功能廣域網(wǎng)組成要素和功能01020304電話線接入利用普通電話線進行撥號上網(wǎng)，速度較慢，已逐漸被淘汰。DSL接入數(shù)字用戶線路（DSL）技術，包括ADSL、VDSL等，通過普通電話線提供高速數(shù)據(jù)傳輸服務。光纖接入利用光纖傳輸數(shù)據(jù)，速度極快，適合大型企業(yè)或機構使用。無線網(wǎng)絡接入通過無線通信技術（如Wi-Fi、4G/5G等）接入廣域網(wǎng)，具有靈活性和便捷性。常見廣域網(wǎng)接入方式虛擬專用網(wǎng)絡（VPN）原理VPN定義虛擬專用網(wǎng)絡（VPN）是一種利用公共網(wǎng)絡架設的私人網(wǎng)絡，通過加密和隧道技術在公共網(wǎng)絡上建立安全通道，實現(xiàn)遠程用戶訪問公司內(nèi)部網(wǎng)絡資源的需求。工作原理VPN技術通過虛擬出一條“專線”，將遠程用戶接入公司內(nèi)部網(wǎng)絡，同時采用加密技術保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴Ｓ脩敉ㄟ^VPN客戶端軟件連接到VPN服務器，實現(xiàn)遠程訪問。部署防火墻設備，過濾進出網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)包，防止非法訪問和惡意攻擊。防火墻策略制定嚴格的訪問控制策略，限制用戶對網(wǎng)絡資源的訪問權限，防止敏感信息泄露。訪問控制策略對重要數(shù)據(jù)進行加密處理，保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性。加密策略定期對網(wǎng)絡系統(tǒng)進行安全審計，檢查系統(tǒng)漏洞和安全隱患，及時修復和加固系統(tǒng)。安全審計策略網(wǎng)絡安全策略部署05互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與TCP/IP模型介紹IPv4和IPv6地址的分類方式，包括A類、B類、C類、D類和E類地址，以及各類地址的范圍和用途。IP地址分類闡述IP地址分配的基本原則，如唯一性、可聚合性、可管理性等，以及常見的分配方法，如靜態(tài)分配和動態(tài)分配。IP地址分配原則介紹IP地址管理的策略，包括地址池管理、DHCP服務器配置、IP地址沖突解決等。IP地址管理策略IP地址分配和管理方法

子網(wǎng)劃分和超網(wǎng)合并技巧子網(wǎng)劃分原理解釋子網(wǎng)劃分的原理，包括子網(wǎng)掩碼的作用、子網(wǎng)劃分的目的和優(yōu)勢等。子網(wǎng)劃分方法介紹常見的子網(wǎng)劃分方法，如按照主機數(shù)量劃分、按照網(wǎng)絡拓撲結構劃分等，并給出具體的劃分步驟和示例。超網(wǎng)合并技術闡述超網(wǎng)合并的原理和實現(xiàn)方法，包括CIDR技術、路由聚合等，以及超網(wǎng)合并后的地址規(guī)劃和路由配置。靜態(tài)路由配置闡述靜態(tài)路由的配置方法和適用場景，包括手動配置路由表、默認路由配置等。路由優(yōu)化策略闡述路由優(yōu)化策略的實現(xiàn)方法，包括負載均衡、路徑優(yōu)化、故障恢復等。動態(tài)路由協(xié)議介紹常見的動態(tài)路由協(xié)議，如RIP、OSPF、BGP等，以及它們的工作原理、特點和使用場景。路由選擇算法概述介紹路由選擇算法的基本概念、分類和作用，以及路由表的結構和作用。路由選擇算法實現(xiàn)過程傳輸層協(xié)議：TCP和UDP傳輸層協(xié)議概述介紹傳輸層協(xié)議的基本概念、作用和功能，以及TCP和UDP的區(qū)別和聯(lián)系。UDP協(xié)議詳解詳細闡述UDP協(xié)議的工作原理、特點和使用場景，包括無連接、不可靠傳輸、面向報文等特性，以及UDP的應用場景和優(yōu)勢。TCP協(xié)議詳解詳細闡述TCP協(xié)議的工作原理、特點和使用場景，包括三次握手、四次揮手、流量控制、擁塞控制等機制。TCP和UDP的選擇根據(jù)實際應用場景和需求，闡述如何選擇合適的傳輸層協(xié)議，以及TCP和UDP在不同場景下的優(yōu)缺點比較。06應用層協(xié)議及服務ABCDHTTP協(xié)議工作原理客戶端發(fā)送請求客戶端通過URL向服務器發(fā)送請求，請求包括請求行、請求頭和請求體。服務器返回響應服務器處理完請求后，將響應結果返回給客戶端，響應包括狀態(tài)行、響應頭和響應體。服務器處理請求服務器接收到請求后，解析請求并根據(jù)請求內(nèi)容處理相應的業(yè)務邏輯?？蛻舳私馕鲰憫蛻舳私邮盏巾憫?，解析響應并展示給用戶。用戶輸入網(wǎng)址用戶在瀏覽器地址欄中輸入要訪問的網(wǎng)址。操作系統(tǒng)會先查詢本地的DNS緩存，看是否存在該網(wǎng)址的IP地址記錄。如果本地DNS緩存中沒有記錄，則會向根域名服務器發(fā)起遞歸查詢，經(jīng)過多級域名服務器的查詢，最終找到該網(wǎng)址對應的IP地址。域名服務器將查詢到的IP地址返回給操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)再將其緩存起來，供下次查詢使用。操作系統(tǒng)查詢DNS緩存DNS遞歸查詢返回IP地址DNS域名解析過程郵件客戶端負責存儲、轉發(fā)和管理電子郵件的服務器，包括SMTP服務器和POP3/IMAP服務器。郵件服務器郵件協(xié)議郵件地址用戶用來編寫、發(fā)送和接收郵件的應用程序。電子郵件的唯一標識，由用戶名和域名組成。用于電子郵件傳輸?shù)膮f(xié)議，包括SMTP、POP3和IMAP等。電子郵件系統(tǒng)組成要素