網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用作業(yè)指導(dǎo)書

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u19502第1章網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ) 4224841.1網(wǎng)絡(luò)通信概述 4277171.1.1基本概念 429971.1.2發(fā)展歷程 4200421.1.3通信模型 4159531.2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 4142381.2.1TCP/IP協(xié)議 4239341.2.2HTTP協(xié)議 4114471.2.3FTP協(xié)議 4230251.2.4SMTP協(xié)議 5105601.3網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 5325881.3.1OSI模型 557461.3.2TCP/IP模型 555231.3.3五層模型 522821第2章數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 5244512.1傳輸介質(zhì) 5239022.1.1有線傳輸介質(zhì) 5256892.1.2無線傳輸介質(zhì) 5295512.2數(shù)據(jù)傳輸模式 6105042.2.1并行傳輸 6130202.2.2串行傳輸 6235402.3差錯控制 6311382.3.1差錯檢測 6203912.3.2差錯糾正 647642.3.3流量控制 6174422.3.4數(shù)據(jù)壓縮 69233第3章網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 6152823.1星型拓撲 6204033.1.1結(jié)構(gòu)特點 7162443.1.2應(yīng)用場景 7306143.2環(huán)型拓撲 7227633.2.1結(jié)構(gòu)特點 7307013.2.2應(yīng)用場景 7290133.3總線型拓撲 7254783.3.1結(jié)構(gòu)特點 732363.3.2應(yīng)用場景 83563.4網(wǎng)狀拓撲 8177363.4.1結(jié)構(gòu)特點 8317163.4.2應(yīng)用場景 822309第4章局域網(wǎng)技術(shù) 8302894.1以太網(wǎng) 8152174.1.1概述 891734.1.2技術(shù)標準 892944.1.3發(fā)展歷程 848994.2交換式局域網(wǎng) 9241514.2.1概述 9154444.2.2技術(shù)特點 939664.2.3常見交換機技術(shù) 927664.3虛擬局域網(wǎng) 9178964.3.1概述 9110474.3.2技術(shù)原理 978594.3.3應(yīng)用場景 9259584.3.4管理與配置 919390第5章廣域網(wǎng)技術(shù) 9199865.1電話網(wǎng)絡(luò) 9145785.1.1電話網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 10115005.1.2電話網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性 10216645.1.3電話網(wǎng)絡(luò)在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用 10118505.2分組交換網(wǎng)絡(luò) 10235295.2.1分組交換網(wǎng)絡(luò)原理 10236565.2.2分組交換網(wǎng)絡(luò)的分類 10213245.2.3分組交換網(wǎng)絡(luò)在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用 1020925.3幀中繼 10217155.3.1幀中繼的技術(shù)特點 10177195.3.2幀中繼的工作原理 10267395.3.3幀中繼在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用 10315355.4ATM技術(shù) 101565.4.1ATM技術(shù)的體系結(jié)構(gòu) 10242315.4.2ATM技術(shù)的傳輸特性 11174145.4.3ATM技術(shù)在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用 1130232第6章無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 11223416.1無線局域網(wǎng) 11132496.1.1概述 11111846.1.2技術(shù)標準 11131656.1.3應(yīng)用場景 11180596.2無線城域網(wǎng) 11254466.2.1概述 11191086.2.2技術(shù)標準 11230836.2.3應(yīng)用場景 1181316.3藍牙技術(shù) 11262706.3.1概述 11119286.3.2技術(shù)特點 1158196.3.3應(yīng)用場景 1174336.4移動通信技術(shù) 1243966.4.1概述 1256496.4.2技術(shù)發(fā)展 12164196.4.3應(yīng)用場景 1216793第7章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)與設(shè)備 121027.1路由器 12296667.1.1路由器概述 12239307.1.2路由器的工作原理 1265257.1.3路由器的分類與功能 12277157.2交換機 12194397.2.1交換機概述 1280947.2.2交換機的工作原理 1272737.2.3交換機的分類與功能 1337667.3網(wǎng)關(guān) 13197677.3.1網(wǎng)關(guān)概述 1390017.3.2網(wǎng)關(guān)的工作原理 13143077.3.3網(wǎng)關(guān)的分類與功能 1354347.4防火墻 13197307.4.1防火墻概述 1337447.4.2防火墻的工作原理 13175747.4.3防火墻的分類與功能 1320654第8章網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù) 1319748.1網(wǎng)絡(luò)管理概述 13248148.2SNMP協(xié)議 14274658.3CMIP協(xié)議 1459888.4網(wǎng)絡(luò)管理工具 1418944第9章網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 1410419.1加密技術(shù) 14153889.1.1基本概念 1534459.1.2分類 15267389.1.3常用算法 15307409.2鑒別與授權(quán) 15323399.2.1基本概念 15182639.2.2方法 15101049.2.3應(yīng)用 15108139.3入侵檢測與防御 15313349.3.1基本原理 15314099.3.2方法 15309599.3.3應(yīng)用 16195919.4防病毒技術(shù) 16173359.4.1基本原理 16126539.4.2方法 16130319.4.3應(yīng)用 1616722第10章網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 161778210.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 161307110.2云計算與大數(shù)據(jù) 16912810.35G通信技術(shù) 162850610.4未來網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景 17第1章網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)1.1網(wǎng)絡(luò)通信概述網(wǎng)絡(luò)通信是現(xiàn)代信息技術(shù)領(lǐng)域的核心內(nèi)容，它涉及數(shù)據(jù)在不同地理位置的計算機或設(shè)備之間的傳輸。本章首先對網(wǎng)絡(luò)通信的基本概念、發(fā)展歷程以及通信模型進行闡述。1.1.1基本概念網(wǎng)絡(luò)通信是指利用通信線路、傳輸設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等手段，實現(xiàn)計算機與計算機之間、計算機與終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換與資源共享。1.1.2發(fā)展歷程網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段，包括局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)等?；ヂ?lián)網(wǎng)的普及，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)逐漸成為現(xiàn)代社會的關(guān)鍵技術(shù)。1.1.3通信模型網(wǎng)絡(luò)通信模型主要包括以下四個層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層。各層次之間相互協(xié)作，共同完成數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。1.2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是計算機網(wǎng)絡(luò)中通信雙方必須遵守的規(guī)則和約定。本節(jié)主要介紹常見的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議及其特點。1.2.1TCP/IP協(xié)議TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)中最基本的通信協(xié)議，包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）。它具有可靠性、可擴展性、靈活性等特點。1.2.2HTTP協(xié)議HTTP協(xié)議（超文本傳輸協(xié)議）是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的協(xié)議之一，主要用于瀏覽器與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。1.2.3FTP協(xié)議FTP協(xié)議（文件傳輸協(xié)議）是一種用于計算機之間文件傳輸?shù)膮f(xié)議，支持文件的和。1.2.4SMTP協(xié)議SMTP協(xié)議（簡單郵件傳輸協(xié)議）是用于郵件傳輸?shù)膮f(xié)議，負責將郵件從發(fā)送方傳輸?shù)浇邮辗健?.3網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指計算機網(wǎng)絡(luò)中各層次及其相互關(guān)系的總體框架。本節(jié)主要介紹常見的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及其組成。1.3.1OSI模型OSI（開放系統(tǒng)互聯(lián)）模型是一個七層網(wǎng)絡(luò)模型，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。1.3.2TCP/IP模型TCP/IP模型是一個四層網(wǎng)絡(luò)模型，包括鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。它是對OSI七層模型的簡化，具有實際應(yīng)用價值。1.3.3五層模型五層模型是對OSI七層模型和TCP/IP四層模型的折中，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。它既具有理論價值，又便于實際應(yīng)用。通過本章的學習，讀者可以對網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)有一個全面、系統(tǒng)的了解，為后續(xù)章節(jié)的學習打下堅實的基礎(chǔ)。第2章數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2.1傳輸介質(zhì)在數(shù)據(jù)通信中，傳輸介質(zhì)是實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施。它關(guān)系到數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?、穩(wěn)定性及安全性。以下是幾種常見的傳輸介質(zhì)：2.1.1有線傳輸介質(zhì)（1）雙絞線：雙絞線是一種常用的傳輸介質(zhì)，包括非屏蔽雙絞線（UTP）和屏蔽雙絞線（STP）。其特點是成本較低，易于安裝。（2）同軸電纜：同軸電纜具有較好的抗干擾功能，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸。（3）光纖：光纖具有極高的傳輸速率、大帶寬和良好的抗干擾功能。技術(shù)的發(fā)展，光纖已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的主要傳輸介質(zhì)。2.1.2無線傳輸介質(zhì)（1）無線電波：無線電波傳輸適用于移動通信、無線網(wǎng)絡(luò)等場景。（2）微波：微波傳輸具有高速率、大帶寬的特點，常用于長途通信和衛(wèi)星通信。（3）紅外線：紅外線傳輸適用于短距離通信，如遙控器、紅外線通信模塊等。2.2數(shù)據(jù)傳輸模式數(shù)據(jù)傳輸模式包括并行傳輸和串行傳輸兩種。2.2.1并行傳輸并行傳輸是指同時通過多個傳輸線路傳送多個數(shù)據(jù)位。其優(yōu)點是傳輸速度快，但線路成本較高，且傳輸距離受到限制。2.2.2串行傳輸串行傳輸是指按順序通過單個傳輸線路逐位傳輸數(shù)據(jù)。其優(yōu)點是傳輸線路簡單，成本較低，但傳輸速度相對較慢。2.3差錯控制在數(shù)據(jù)傳輸過程中，可能會受到各種因素的影響，導(dǎo)致傳輸錯誤。為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕枰扇∫欢ǖ牟铄e控制措施。2.3.1差錯檢測差錯檢測是通過一定的算法對傳輸數(shù)據(jù)進行校驗，以檢測數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否發(fā)生錯誤。常見的差錯檢測方法有奇偶校驗、循環(huán)冗余校驗（CRC）等。2.3.2差錯糾正差錯糾正是通過對錯誤數(shù)據(jù)進行修復(fù)，使其恢復(fù)到原始數(shù)據(jù)的過程。常見的差錯糾正技術(shù)有自動請求重發(fā)（ARQ）、前向糾錯（FEC）等。2.3.3流量控制流量控制是通過控制數(shù)據(jù)傳輸速率，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞和接收方處理不過來等問題。常見的流量控制方法有滑動窗口協(xié)議、令牌桶算法等。2.3.4數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)壓縮是對傳輸數(shù)據(jù)進行編碼優(yōu)化，減少傳輸數(shù)據(jù)量，提高傳輸效率。常見的數(shù)據(jù)壓縮算法有霍夫曼編碼、LZ77等。第3章網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)3.1星型拓撲星型拓撲（StarTopology）是一種常見的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它的主要特點是將所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過單獨的連接線與中心設(shè)備（如交換機或集線器）相連。在這種拓撲結(jié)構(gòu)中，任何兩個設(shè)備之間的通信都必須通過中心設(shè)備進行轉(zhuǎn)發(fā)。3.1.1結(jié)構(gòu)特點星型拓撲結(jié)構(gòu)具有以下特點：（1）中心設(shè)備承擔數(shù)據(jù)交換和轉(zhuǎn)發(fā)的核心功能；（2）任何一個連接設(shè)備的故障不會影響到其他設(shè)備的正常工作；（3）方便擴展，只需將新設(shè)備連接到中心設(shè)備即可；（4）維護和管理相對簡單。3.1.2應(yīng)用場景星型拓撲廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室、學校等場所的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。3.2環(huán)型拓撲環(huán)型拓撲（RingTopology）是另一種常見的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它的主要特點是將所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接成一個閉環(huán)，數(shù)據(jù)沿著環(huán)的一個方向傳輸。3.2.1結(jié)構(gòu)特點環(huán)型拓撲結(jié)構(gòu)具有以下特點：（1）數(shù)據(jù)傳輸方向固定，不存在碰撞問題；（2）傳輸效率較高；（3）環(huán)中任何一個設(shè)備或連接的故障都可能影響整個網(wǎng)絡(luò)；（4）網(wǎng)絡(luò)擴展相對困難。3.2.2應(yīng)用場景環(huán)型拓撲曾廣泛應(yīng)用于令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)，目前在一些特定場景（如光纖環(huán)網(wǎng)）中仍有應(yīng)用。3.3總線型拓撲總線型拓撲（BusTopology）是一種將所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到一條公共傳輸線（總線）的結(jié)構(gòu)。在這種拓撲中，所有設(shè)備共享總線上的帶寬。3.3.1結(jié)構(gòu)特點總線型拓撲結(jié)構(gòu)具有以下特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單，成本低；（2）數(shù)據(jù)傳輸容易產(chǎn)生碰撞，影響傳輸效率；（3）總線上任何一個設(shè)備或連接的故障都可能影響整個網(wǎng)絡(luò)；（4）網(wǎng)絡(luò)擴展性較差，設(shè)備數(shù)量的增加，總線負載加重。3.3.2應(yīng)用場景總線型拓撲在早期的以太網(wǎng)技術(shù)中應(yīng)用廣泛，如10BASE2和10BASE5。3.4網(wǎng)狀拓撲網(wǎng)狀拓撲（MeshTopology）是一種將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相互連接，形成多個路徑的結(jié)構(gòu)。在這種拓撲中，數(shù)據(jù)可以從多個路徑傳輸，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和冗余性。3.4.1結(jié)構(gòu)特點網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)具有以下特點：（1）網(wǎng)絡(luò)冗余性強，多個路徑可以實現(xiàn)負載均衡和故障轉(zhuǎn)移；（2）數(shù)據(jù)傳輸效率較高；（3）網(wǎng)絡(luò)擴展方便；（4）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。3.4.2應(yīng)用場景網(wǎng)狀拓撲廣泛應(yīng)用于大型企業(yè)、數(shù)據(jù)中心等對網(wǎng)絡(luò)可靠性和冗余性要求較高的場景。無線網(wǎng)絡(luò)中也常采用網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)。第4章局域網(wǎng)技術(shù)4.1以太網(wǎng)4.1.1概述以太網(wǎng)（Ethernet）技術(shù)自20世紀70年代誕生以來，逐漸成為局域網(wǎng)（LAN）領(lǐng)域的主流技術(shù)。它采用載波偵聽多址訪問/碰撞檢測（CSMA/CD）機制進行介質(zhì)訪問控制，具有傳輸速率高、可靠性好、成本低等特點。4.1.2技術(shù)標準以太網(wǎng)技術(shù)標準主要包括10Mbps、100Mbps、1000Mbps和10Gbps等速率級別。其中，10Mbps和100Mbps以太網(wǎng)廣泛應(yīng)用于低速局域網(wǎng)，1000Mbps和10Gbps以太網(wǎng)逐漸成為高速局域網(wǎng)的主流技術(shù)。4.1.3發(fā)展歷程以太網(wǎng)技術(shù)從最初的10Mbps速率發(fā)展到如今的10Gbps速率，經(jīng)歷了多次技術(shù)革新。主要包括：雙絞線以太網(wǎng)、光纖以太網(wǎng)、無線以太網(wǎng)等。4.2交換式局域網(wǎng)4.2.1概述交換式局域網(wǎng)（SwitchedLAN）采用交換機作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)各個設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。相較于共享式局域網(wǎng)，交換式局域網(wǎng)具有更高的傳輸速率、更低的碰撞率和更好的網(wǎng)絡(luò)功能。4.2.2技術(shù)特點交換式局域網(wǎng)采用全雙工通信模式，消除了碰撞域，提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。同時交換機具備自學習能力，可以自動建立和維護設(shè)備之間的轉(zhuǎn)發(fā)表，降低網(wǎng)絡(luò)管理成本。4.2.3常見交換機技術(shù)交換機技術(shù)主要包括：快速以太網(wǎng)交換機、千兆以太網(wǎng)交換機、萬兆以太網(wǎng)交換機等。還有虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術(shù)，用于實現(xiàn)邏輯上的網(wǎng)絡(luò)隔離。4.3虛擬局域網(wǎng)4.3.1概述虛擬局域網(wǎng)（VirtualLAN，簡稱VLAN）是一種基于交換機的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過軟件實現(xiàn)設(shè)備之間的邏輯隔離。VLAN技術(shù)允許將一個物理局域網(wǎng)劃分成多個邏輯上的局域網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴展性。4.3.2技術(shù)原理VLAN通過標簽（Tag）機制實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的識別和隔離。交換機在接收到數(shù)據(jù)幀時，根據(jù)標簽判斷數(shù)據(jù)幀所屬的VLAN，從而實現(xiàn)不同VLAN之間的隔離。4.3.3應(yīng)用場景虛擬局域網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、園區(qū)網(wǎng)等場景。通過劃分VLAN，可以實現(xiàn)部門之間的隔離、降低廣播域、提高網(wǎng)絡(luò)安全性等目的。4.3.4管理與配置虛擬局域網(wǎng)的管理與配置主要包括：創(chuàng)建VLAN、配置VLAN接口、設(shè)置VLANTrunk等。通過合理配置VLAN，可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)功能。第5章廣域網(wǎng)技術(shù)5.1電話網(wǎng)絡(luò)電話網(wǎng)絡(luò)作為最早的廣域網(wǎng)技術(shù)之一，至今仍被廣泛使用。它基于電路交換技術(shù)，通過在通信兩端建立一條物理連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。電話網(wǎng)絡(luò)在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用主要包括PSTN（公共交換電話網(wǎng)絡(luò)）和ISDN（集成服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)）。本節(jié)將詳細介紹電話網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、傳輸特性及其在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用。5.1.1電話網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)5.1.2電話網(wǎng)絡(luò)的傳輸特性5.1.3電話網(wǎng)絡(luò)在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用5.2分組交換網(wǎng)絡(luò)分組交換網(wǎng)絡(luò)是一種基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的廣域網(wǎng)技術(shù)，它將數(shù)據(jù)劃分為較小的數(shù)據(jù)包（分組），每個分組獨立選擇路徑進行傳輸。這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高了線路的利用率，減少了傳輸延遲。本節(jié)將介紹分組交換網(wǎng)絡(luò)的原理、分類及其在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用。5.2.1分組交換網(wǎng)絡(luò)原理5.2.2分組交換網(wǎng)絡(luò)的分類5.2.3分組交換網(wǎng)絡(luò)在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用5.3幀中繼幀中繼（FrameRelay）是一種高速分組交換技術(shù)，它在分組交換的基礎(chǔ)上簡化了協(xié)議處理，提高了傳輸效率。幀中繼主要應(yīng)用于廣域網(wǎng)中的局域網(wǎng)互聯(lián)，具有較低的網(wǎng)絡(luò)延遲和較高的帶寬利用率。本節(jié)將探討幀中繼的技術(shù)特點、工作原理及其在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用。5.3.1幀中繼的技術(shù)特點5.3.2幀中繼的工作原理5.3.3幀中繼在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用5.4ATM技術(shù)異步傳輸模式（AsynchronousTransferMode，ATM）是一種面向連接的傳輸模式，采用固定長度的數(shù)據(jù)包（細胞）進行傳輸。ATM技術(shù)具有高速、低延遲、支持多種業(yè)務(wù)類型等特點，廣泛應(yīng)用于廣域網(wǎng)中。本節(jié)將著重介紹ATM技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)、傳輸特性及其在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用。5.4.1ATM技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)5.4.2ATM技術(shù)的傳輸特性5.4.3ATM技術(shù)在廣域網(wǎng)中的應(yīng)用。第6章無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)6.1無線局域網(wǎng)6.1.1概述無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)是一種基于無線通信技術(shù)在局部區(qū)域內(nèi)提供網(wǎng)絡(luò)接入的技術(shù)。它擺脫了傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的限制，為用戶提供了便捷、靈活的上網(wǎng)方式。6.1.2技術(shù)標準本節(jié)主要介紹IEEE802.11系列標準，包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac等。6.1.3應(yīng)用場景無線局域網(wǎng)廣泛應(yīng)用于家庭、企業(yè)、校園、機場、酒店等場合，為用戶提供便捷的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。6.2無線城域網(wǎng)6.2.1概述無線城域網(wǎng)（WMAN）是在城市范圍內(nèi)提供無線網(wǎng)絡(luò)接入的技術(shù)，其覆蓋范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間。6.2.2技術(shù)標準本節(jié)主要介紹IEEE802.16系列標準，即WiMAX技術(shù)。6.2.3應(yīng)用場景無線城域網(wǎng)可應(yīng)用于城市無線覆蓋、農(nóng)村寬帶接入、企業(yè)級應(yīng)用等場景。6.3藍牙技術(shù)6.3.1概述藍牙技術(shù)是一種短距離無線通信技術(shù)，主要用于連接電腦、手機、耳機等設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和語音通信。6.3.2技術(shù)特點本節(jié)主要介紹藍牙技術(shù)的低功耗、低成本、短距離、支持多設(shè)備連接等特點。6.3.3應(yīng)用場景藍牙技術(shù)廣泛應(yīng)用于手機、平板電腦、筆記本電腦、智能手表等設(shè)備，實現(xiàn)設(shè)備間的無線連接。6.4移動通信技術(shù)6.4.1概述移動通信技術(shù)是指通過無線電波實現(xiàn)遠距離通信的技術(shù)，為用戶提供語音、數(shù)據(jù)和多媒體服務(wù)。6.4.2技術(shù)發(fā)展本節(jié)主要介紹第一代至第五代移動通信技術(shù)（1G5G）的發(fā)展歷程及關(guān)鍵技術(shù)。6.4.3應(yīng)用場景移動通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于手機、物聯(lián)網(wǎng)、智能交通、遠程醫(yī)療、智能家居等領(lǐng)域，極大地改善了人們的生活質(zhì)量。第7章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)與設(shè)備7.1路由器7.1.1路由器概述路由器（Router）是一種網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，主要用于實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。其主要功能是依據(jù)IP地址進行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，保證數(shù)據(jù)包能夠正確地送達目的地。7.1.2路由器的工作原理路由器通過讀取數(shù)據(jù)包的目標IP地址，結(jié)合路由表進行路由選擇，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一個合適的網(wǎng)絡(luò)。路由器支持多種路由協(xié)議，如靜態(tài)路由、動態(tài)路由等。7.1.3路由器的分類與功能路由器可以分為低端路由器、中端路由器和高端路由器。其功能指標包括吞吐量、背板能力、路由表容量等。7.2交換機7.2.1交換機概述交換機（Switch）是一種鏈路層設(shè)備，用于實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。它通過MAC地址識別數(shù)據(jù)幀，并進行快速轉(zhuǎn)發(fā)。7.2.2交換機的工作原理交換機通過學習MAC地址，構(gòu)建MAC地址表，根據(jù)MAC地址表進行數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)。交換機支持全雙工和半雙工模式，有效提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。7.2.3交換機的分類與功能交換機可分為二層交換機、三層交換機、四層交換機等。功能指標包括吞吐量、背板帶寬、包轉(zhuǎn)發(fā)率等。7.3網(wǎng)關(guān)7.3.1網(wǎng)關(guān)概述網(wǎng)關(guān)（Gateway）是實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間轉(zhuǎn)換的設(shè)備。它可以在不同網(wǎng)絡(luò)之間進行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)、地址映射和協(xié)議轉(zhuǎn)換。7.3.2網(wǎng)關(guān)的工作原理網(wǎng)關(guān)工作在網(wǎng)絡(luò)層或傳輸層，根據(jù)不同的協(xié)議進行數(shù)據(jù)包的封裝、解封裝。通過網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信。7.3.3網(wǎng)關(guān)的分類與功能網(wǎng)關(guān)可以分為協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)等。功能指標包括處理能力、并發(fā)連接數(shù)、吞吐量等。7.4防火墻7.4.1防火墻概述防火墻（Firewall）是一種安全設(shè)備，用于保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受外部網(wǎng)絡(luò)的攻擊。它可以根據(jù)安全策略對數(shù)據(jù)包進行過濾，防止非法訪問。7.4.2防火墻的工作原理防火墻通過檢查數(shù)據(jù)包的源地址、目標地址、端口號、協(xié)議類型等信息，根據(jù)預(yù)定義的安全策略進行過濾。防火墻可以支持多種安全協(xié)議，如TCP/IP、VPN等。7.4.3防火墻的分類與功能防火墻可分為包過濾防火墻、應(yīng)用層防火墻、狀態(tài)檢測防火墻等。功能指標包括吞吐量、并發(fā)連接數(shù)、安全策略數(shù)量等。第8章網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)8.1網(wǎng)絡(luò)管理概述網(wǎng)絡(luò)管理是保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它包括對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸鏈路、服務(wù)器、客戶機等網(wǎng)絡(luò)元素的配置、監(jiān)控、故障排除、功能優(yōu)化和安全性維護等方面。網(wǎng)絡(luò)管理的目標是提高網(wǎng)絡(luò)的可用性、可靠性和安全性，降低網(wǎng)絡(luò)運營成本，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。8.2SNMP協(xié)議簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SimpleNetworkManagementProtocol，SNMP）是一種互聯(lián)網(wǎng)標準協(xié)議，用于在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間收集和組織信息，并修改這些設(shè)備的設(shè)定。SNMP采用客戶機/服務(wù)器模型，主要由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS）和代理（Agent）兩部分組成。SNMP協(xié)議有以下版本：（1）SNMPv1：第一個版本，提供基本的網(wǎng)絡(luò)管理功能。（2）SNMPv2c：第二個版本，增加了團體字符串認證和更多的操作。（3）SNMPv3：第三個版本，加強了安全性和認證機制。8.3CMIP協(xié)議公共管理信息協(xié)議（CommonManagementInformationProtocol，CMIP）是一種基于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。與SNMP相比，CMIP提供了更為豐富的管理功能，支持面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)管理。CMIP采用連接方式，具有更高的安全性。但是由于實現(xiàn)復(fù)雜和傳輸效率較低，CMIP在實際應(yīng)用中的普及程度不如SNMP。8.4網(wǎng)絡(luò)管理工具網(wǎng)絡(luò)管理工具是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理功能的基礎(chǔ)，主要包括以下幾類：（1）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工具：用于實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路和服務(wù)器等的狀態(tài)，以便及時發(fā)覺和解決問題。（2）功能管理工具：用于收集和分析網(wǎng)絡(luò)功能數(shù)據(jù)，評估網(wǎng)絡(luò)運行狀況，為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供依據(jù)。（3）配置管理工具：用于配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的參數(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正常運行。（4）故障管理工具：用于檢測、診斷和解決網(wǎng)絡(luò)故障，保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。（5）安全管理工具：用于保護網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)和用戶免受非法訪問和攻擊。第9章網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)9.1加密技術(shù)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，使得信息安全問題日益凸顯。加密技術(shù)作為保障信息安全的核心技術(shù)，得到了廣泛應(yīng)用。本節(jié)主要介紹加密技術(shù)的基本概念、分類及常用算法。9.1.1基本概念加密技術(shù)是指將明文信息通過一定的算法轉(zhuǎn)換為密文，以保護信息在傳輸過程中不被非法竊取、篡改和泄露。加密技術(shù)的核心是加密算法和密鑰。9.1.2分類根據(jù)加密算法的類型，加密技術(shù)可分為對稱加密、非對稱加密和混合加密。9.1.3常用算法常見的加密算法包括：數(shù)據(jù)加密標準（DES）、三重DES（3DES）、高級加密標準（AES）、橢圓曲線加密算法（ECC）等。9.2鑒別與授權(quán)網(wǎng)絡(luò)安全中的鑒別與授權(quán)技術(shù)，主要用于保證網(wǎng)絡(luò)資源的合法使用，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和操作。本節(jié)主要介紹鑒別與授權(quán)的基本概念、方法及其應(yīng)用。9.2.1基本概念鑒別與授權(quán)是指在網(wǎng)絡(luò)通信過程中，驗證用戶身份和權(quán)限的過程。鑒別技術(shù)主要包括：密碼鑒別、生物特征鑒別等；授權(quán)技術(shù)主要包括：訪問控制列表（ACL）、角色訪問控制（RBAC）等。9.2.2方法鑒別與授權(quán)的方法主要包括：基于密碼的鑒別、基于數(shù)字證書的鑒別、基于生物特征的鑒別等。9.2.3應(yīng)用鑒別與授權(quán)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如：遠程登錄、網(wǎng)上銀行、電子商務(wù)等。9.3入侵檢測與防御入侵檢測與防御技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全的重要組成部分，旨在發(fā)覺并阻止惡意攻擊行為。本節(jié)主要介紹入侵檢測與防御的基本原理、方法及其應(yīng)用。9.3.1基本原理入侵檢測與防御技術(shù)通過對網(wǎng)絡(luò)流量、系統(tǒng)日志等信息的分析，檢測潛在的惡意行為，并采取相應(yīng)的防御措施。9.3.2方法入侵檢測與防御的方法主要包括：基于簽名的檢測、基于異常的檢測、基于行為的檢測等。9.3.3應(yīng)用入侵檢測與防御技術(shù)廣泛應(yīng)