計(jì)算機(jī)絡(luò)基礎(chǔ)

匯報(bào)人：xxx20xx-03-18計(jì)算機(jī)絡(luò)基礎(chǔ)目錄計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議局域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是連接分散的計(jì)算機(jī)設(shè)備及通信設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞和資源共享的系統(tǒng)。功能實(shí)現(xiàn)資源共享，包括硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源；提高系統(tǒng)的可靠性，通過備份和分布式處理增強(qiáng)系統(tǒng)的容錯(cuò)能力；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和集中管理，提供高效的信息傳輸和管理手段。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義與功能以單個(gè)計(jì)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多個(gè)自主功能的主計(jì)算機(jī)通過通信線路互相連接起來，形成資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化，使得不同廠商生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)能互相通信，促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展。開放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)因特網(wǎng)的出現(xiàn)以及高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如ATM、光纖等的發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用更加廣泛和深入。因特網(wǎng)與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程按照覆蓋地理范圍，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)；按照傳輸介質(zhì)，可分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)。分類常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括星型、環(huán)型、總線型、樹型和網(wǎng)狀型等。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)國際標(biāo)準(zhǔn)化zu織（ISO）負(fù)責(zé)制定和推廣國際標(biāo)準(zhǔn)，包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的OSI七層參考模型等。負(fù)責(zé)制定和推廣電氣和電子工程領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的802系列標(biāo)準(zhǔn)等。負(fù)責(zé)制定和推廣互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括TCP/IP協(xié)議族等。還有諸如美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI）、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）等也在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化方面發(fā)揮著重要作用。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）其他zu織計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化組織02網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信指在兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的過程，包括數(shù)據(jù)傳輸、信號(hào)處理、通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)連接等元素。帶寬指在單位時(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”，單位是bps（比特每秒）。信號(hào)數(shù)據(jù)在傳輸過程中的表現(xiàn)形式，可以是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。吞吐量單位時(shí)間內(nèi)成功地傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)量，以每秒比特?cái)?shù)(bps)或每秒幀數(shù)表示。數(shù)據(jù)通信基本概念傳輸介質(zhì)與通信設(shè)備傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗ǖ?，包括雙絞線、同軸電纜、光纖等有線介質(zhì)和無線電波、微波、紅外線等無線介質(zhì)。通信設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)備，如路由器、交換機(jī)、集線器、網(wǎng)卡等。網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間的接口設(shè)備，負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)可以傳輸?shù)母袷健⒃紨?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)男盘?hào)形式，包括模擬數(shù)據(jù)編碼和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。數(shù)據(jù)編碼將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸，或?qū)⒌皖l信號(hào)調(diào)制為高頻信號(hào)進(jìn)行傳輸，包括幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制等。調(diào)制技術(shù)發(fā)送方將數(shù)據(jù)編碼為特定格式進(jìn)行傳輸，接收方則對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼以還原原始數(shù)據(jù)。編碼與解碼數(shù)據(jù)編碼與調(diào)制技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)頻分多路復(fù)用（FDM）將傳輸介質(zhì)的可用帶寬劃分為多個(gè)頻段，每個(gè)頻段分配給一個(gè)信號(hào)源使用。時(shí)分多路復(fù)用（TDM）將時(shí)間劃分為多個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段分配給一個(gè)信號(hào)源使用，各信號(hào)源輪流使用時(shí)段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。波分多路復(fù)用（WDM）在光纖通信中，利用不同波長的光波在同一根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)的技術(shù)。碼分多路復(fù)用（CDM）每個(gè)信號(hào)源使用不同的編碼方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，各信號(hào)源可以在同一頻段內(nèi)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸而不會(huì)相互干擾。奇偶校驗(yàn)通過添加額外的二進(jìn)制位（校驗(yàn)位）使得整個(gè)數(shù)據(jù)（包括校驗(yàn)位）中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)（偶校驗(yàn)）或奇數(shù)（奇校驗(yàn)），從而檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸過程中是否發(fā)生錯(cuò)誤。自動(dòng)重傳請(qǐng)求（ARQ）當(dāng)接收方檢測(cè)到數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)向發(fā)送方發(fā)送一個(gè)重傳請(qǐng)求，要求發(fā)送方重新發(fā)送數(shù)據(jù)。前向糾錯(cuò)（FEC）在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送方會(huì)附加一些冗余信息，當(dāng)接收方檢測(cè)到數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，可以利用這些冗余信息進(jìn)行糾錯(cuò)，而不需要請(qǐng)求發(fā)送方重新發(fā)送數(shù)據(jù)。循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）發(fā)送方在數(shù)據(jù)后附加CRC碼，接收方通過計(jì)算接收到的數(shù)據(jù)的CRC碼并與附加的CRC碼進(jìn)行比較，以檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸過程中是否發(fā)生錯(cuò)誤。差錯(cuò)控制方法03網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議物理層負(fù)責(zé)傳輸比特流，提供機(jī)械、電氣、功能和規(guī)程的特性。數(shù)據(jù)鏈路層在物理層提供比特流服務(wù)的基礎(chǔ)上，建立數(shù)據(jù)鏈路，提供幀同步、差錯(cuò)控制等功能。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包從源到宿的傳遞和網(wǎng)際互連，處理網(wǎng)絡(luò)擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)路由等問題。OSI參考模型及各層功能傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層OSI參考模型及各層功能提供端到端的可靠傳輸服務(wù)，建立、管理和終止連接。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的表示、加密和壓縮等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作。負(fù)責(zé)建立、管理、終止會(huì)話，以及會(huì)話過程中的數(shù)據(jù)交換。提供網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)，如電子郵件、文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)瀏覽等。TCP/IP協(xié)議族是一組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的集合，包括TCP、UDP、IP等協(xié)議。UDP協(xié)議提供不可靠的、無連接的傳輸服務(wù)，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高但允許少量丟包的應(yīng)用場(chǎng)景。TCP協(xié)議提供可靠的、面向連接的傳輸服務(wù)，適用于要求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)景。IP協(xié)議負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸和路由選擇，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的關(guān)鍵協(xié)議。TCP/IP協(xié)議族及特點(diǎn)用于Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間的通信，支持文本、圖像、音頻、視頻等多種類型的數(shù)據(jù)傳輸。HTTP協(xié)議FTP協(xié)議DNS協(xié)議SMTP/POP3協(xié)議用于文件傳輸，支持文件上傳、下載、刪除等操作。用于域名解析，將域名轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的IP地址。用于電子郵件的發(fā)送和接收。常見網(wǎng)絡(luò)協(xié)議介紹路由器交換機(jī)防火墻服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其作用01020304連接不同網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。連接同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)和過濾。保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，過濾非法訪問和數(shù)據(jù)包。提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如Web服務(wù)、FTP服務(wù)、DNS服務(wù)等。04局域網(wǎng)技術(shù)安裝便捷、成本節(jié)約、擴(kuò)展方便，適用于短距離通信，通常覆蓋方圓幾千米之內(nèi)。包括星型、環(huán)型、總線型和樹型等，不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。局域網(wǎng)特點(diǎn)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)特點(diǎn)以太網(wǎng)技術(shù)原理基于CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)）機(jī)制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的多設(shè)備共享通信信道。以太網(wǎng)應(yīng)用廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)建設(shè)，支持多種傳輸介質(zhì)和速率，可實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。以太網(wǎng)技術(shù)原理及應(yīng)用基于令牌傳遞機(jī)制，控制網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸順序和訪問權(quán)限，避免沖突和碰撞。令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù)原理適用于需要實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓I(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。令牌環(huán)網(wǎng)應(yīng)用令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù)原理及應(yīng)用無線局域網(wǎng)技術(shù)原理及應(yīng)用無線局域網(wǎng)技術(shù)原理基于無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備之間的無線通信和資源共享。無線局域網(wǎng)應(yīng)用廣泛應(yīng)用于辦公室、家庭、公共場(chǎng)所等場(chǎng)景的無線接入，支持多種無線協(xié)議和設(shè)備，具有靈活性和便捷性。05廣域網(wǎng)技術(shù)覆蓋地理范圍廣，可以連接不同城市、地區(qū)甚至國家的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)；通信線路大多由電信部門提供，包括租用線、DDN、ISDN、PSTN等。廣域網(wǎng)（WAN）特點(diǎn)包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、電路交換連接、分組交換連接、虛電路連接等。連接方式廣域網(wǎng)特點(diǎn)及連接方式TCP（傳輸控制協(xié)議）原理TCP是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。在發(fā)送數(shù)據(jù)前，通信雙方必須在彼此間建立一條連接，之后才能開始數(shù)據(jù)的傳輸。TCP提供超時(shí)重發(fā)、丟棄重復(fù)數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、流量控制等功能，保證數(shù)據(jù)能從一端傳到另一端。UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）原理UDP是一種無連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡單不可靠信息傳送服務(wù)。UDP不保證數(shù)據(jù)包的到達(dá)、不保證數(shù)據(jù)包的到達(dá)順序，也不對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行重發(fā)。它只負(fù)責(zé)將應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去，但是并不能保證它們能到達(dá)目的地。傳輸控制協(xié)議TCP和UDP原理路由選擇算法和路由協(xié)議包括靜態(tài)路由選擇算法（如最短路徑算法Dijkstra、Bellman-Ford算法等）和動(dòng)態(tài)路由選擇算法（如RIP、OSPF等）。路由選擇算法包括內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP，如RIP、OSPF）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP，如BGP）。這些協(xié)議規(guī)定了路由器之間如何交換路由信息、如何根據(jù)這些信息計(jì)算出到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑等。路由協(xié)議VS包括訪問控制策略（如基于角色的訪問控制RBAC）、加密策略（如對(duì)稱加密、非對(duì)稱加密等）、防火墻策略等。這些策略用于保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源不受未經(jīng)授權(quán)的訪問和攻擊。管理方法包括安全管理、風(fēng)險(xiǎn)管理、事件響應(yīng)等。安全管理包括制定安全zheng策、進(jìn)行安全教育和培訓(xùn)等；風(fēng)險(xiǎn)管理包括識(shí)別潛在的安全威脅、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施等；事件響應(yīng)包括在安全事件發(fā)生時(shí)及時(shí)響應(yīng)、處理并恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)安全策略網(wǎng)絡(luò)安全策略和管理方法06網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與服務(wù)包括撥號(hào)接入、寬帶接入、光纖接入、無線接入等多種方式，這些方式提供了不同速度和穩(wěn)定性的網(wǎng)絡(luò)連接。提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)的公司或機(jī)構(gòu)，如中國電信、中國聯(lián)通、中國移動(dòng)等，它們負(fù)責(zé)建設(shè)和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，向用戶提供接入服務(wù)。互聯(lián)網(wǎng)接入方式服務(wù)提供商互聯(lián)網(wǎng)接入方式和服務(wù)提供商電子郵件系統(tǒng)原理基于客戶端-服務(wù)器模式，通過SMTP、POP3等協(xié)議實(shí)現(xiàn)郵件的發(fā)送、接收和管理。電子郵件應(yīng)用用戶可以通過電子郵件客戶端或Web郵箱收發(fā)電子郵件，實(shí)現(xiàn)信息交流和文件傳輸?shù)裙δ?。電子郵件系統(tǒng)原理及應(yīng)用FTP協(xié)議原理FTP（FileTransferProtocol）是文件傳輸協(xié)議的簡稱，它基于客戶端-服務(wù)器模式，提供了文件的上傳、下載、刪除等功能。0102TFTP協(xié)議原理TFTP（TrivialFileTransferProtocol）是簡單文件傳輸協(xié)議的簡稱，它相比FTP更為簡單，但功能相對(duì)較弱，主要用于小文件的傳輸。文件傳輸協(xié)議FTP和TFTP原理Telnet原理Telnet是一種遠(yuǎn)程登錄協(xié)議，它允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器，并在服務(wù)器上執(zhí)行命令。SSH原理SSH（SecureShell）是一種安全的遠(yuǎn)程登