計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)作業(yè)指導(dǎo)書

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u18181第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識 3312581.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 3173241.1.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述 3263591.1.2OSI參考模型 4173451.1.3TCP/IP模型 4177491.2數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 4299411.2.1數(shù)據(jù)通信概述 452311.2.2傳輸介質(zhì) 422071.2.3數(shù)據(jù)編碼與調(diào)制 4233361.2.4多路復(fù)用技術(shù) 485621.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn) 4295261.3.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述 5133321.3.2典型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 583291.3.3網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)與組織 56483第2章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 5219902.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備概述 5276682.1.1傳輸介質(zhì) 532822.1.2網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備 5202972.1.3交換機(jī) 5236802.1.4路由器 5120212.1.5防火墻 585712.1.6其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 6173162.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 624742.2.1星型拓?fù)?694812.2.2環(huán)型拓?fù)?6291312.2.3總線型拓?fù)?6146762.2.4樹型拓?fù)?6312242.2.5網(wǎng)狀拓?fù)?6205442.3交換機(jī)與路由器配置 6110052.3.1交換機(jī)配置 6203442.3.2路由器配置 77074第3章局域網(wǎng)技術(shù) 7172223.1以太網(wǎng)技術(shù) 7156493.1.1概述 7321753.1.2基本原理 7287573.1.3常見以太網(wǎng)類型 7326103.2交換式局域網(wǎng) 7208463.2.1概述 72913.2.2交換機(jī)工作原理 8220573.2.3交換式局域網(wǎng)的優(yōu)勢 8270383.3虛擬局域網(wǎng) 8314493.3.1概述 868543.3.2VLAN工作原理 8237623.3.3VLAN的優(yōu)勢 86952第4章廣域網(wǎng)技術(shù) 9217354.1廣域網(wǎng)概述 97314.2常見廣域網(wǎng)技術(shù) 9315144.2.1電路交換技術(shù) 943444.2.2報(bào)文交換技術(shù) 912154.2.3分組交換技術(shù) 9137534.2.4幀中繼技術(shù) 9144794.2.5異步傳輸模式 9324354.3網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 10206114.3.1路由器 10322034.3.2交換機(jī) 1080564.3.3調(diào)制解調(diào)器 10186394.3.4傳輸線路 1016608第5章網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議與應(yīng)用 10242845.1網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議概述 1028305.2IP地址與子網(wǎng)劃分 10271295.2.1IP地址 102285.2.2子網(wǎng)劃分 11180655.3路由選擇算法 1197055.3.1靜態(tài)路由 11183555.3.2動態(tài)路由 11286885.3.3混合路由 119783第6章傳輸層協(xié)議與應(yīng)用 11114496.1傳輸層協(xié)議概述 11149146.2TCP協(xié)議 1268316.3UDP協(xié)議 1222975第7章應(yīng)用層協(xié)議與應(yīng)用 13187427.1應(yīng)用層協(xié)議概述 13193997.2常見應(yīng)用層協(xié)議 1331747.2.1HTTP協(xié)議 1377.2.2FTP協(xié)議 1364907.2.3SMTP協(xié)議 13293567.2.4DNS協(xié)議 13125557.3應(yīng)用層安全 13103327.3.1應(yīng)用層安全概述 13140297.3.2協(xié)議 14192657.3.3SSH協(xié)議 14142667.3.4VPN技術(shù) 1431036第8章網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù) 14211538.1網(wǎng)絡(luò)安全概述 1452878.1.1網(wǎng)絡(luò)安全概念 14113028.1.2網(wǎng)絡(luò)安全威脅類型 14134088.1.3網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施 15146558.2加密與認(rèn)證技術(shù) 15299348.2.1加密技術(shù) 15148948.2.2認(rèn)證技術(shù) 15153548.3防火墻與入侵檢測 15185548.3.1防火墻 16204018.3.2入侵檢測 1632059第9章網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù) 16293789.1網(wǎng)絡(luò)管理概述 161719.1.1網(wǎng)絡(luò)管理基本概念 1642589.1.2網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo) 16256249.1.3網(wǎng)絡(luò)管理功能 1636679.1.4網(wǎng)絡(luò)管理體系 17219499.2SNMP協(xié)議 17208319.2.1SNMP概述 17154389.2.2SNMP版本 17101609.2.3SNMP操作 17204609.3網(wǎng)絡(luò)管理工具 1728789.3.1常用網(wǎng)絡(luò)管理工具 1791239.3.2網(wǎng)絡(luò)管理工具的選擇 172066第10章網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐 182761210.1網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ) 183261710.1.1網(wǎng)絡(luò)編程概念 182903910.1.2網(wǎng)絡(luò)編程模型 18640610.1.3套接字編程 182412110.1.4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編程 183172510.2常用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)技術(shù) 181417210.2.1HTTP協(xié)議編程 182921410.2.2FTP協(xié)議編程 181500210.2.3SMTP協(xié)議編程 183047710.2.4網(wǎng)絡(luò)安全編程 181623410.3實(shí)踐項(xiàng)目案例與解析 182839010.3.1網(wǎng)絡(luò)聊天室 1942810.3.2網(wǎng)絡(luò)文件共享系統(tǒng) 192991610.3.3在線投票系統(tǒng) 191106210.3.4簡易郵件客戶端 19第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識1.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.1.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是為了實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的互連與通信而設(shè)計(jì)的一種層次化的模型。它主要包括OSI（開放系統(tǒng)互聯(lián)）參考模型和TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）模型。本節(jié)將重點(diǎn)介紹這兩種體系結(jié)構(gòu)的基本原理及其各層功能。1.1.2OSI參考模型OSI參考模型共分為七層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。各層之間相互獨(dú)立，通過接口進(jìn)行通信。本節(jié)將詳細(xì)介紹每一層的功能、協(xié)議及其相互關(guān)系。1.1.3TCP/IP模型TCP/IP模型是一個(gè)四層體系結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)接口層、互聯(lián)網(wǎng)層、傳輸層和應(yīng)用層。本節(jié)將對TCP/IP模型各層的主要功能、協(xié)議以及與OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行闡述。1.2數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)1.2.1數(shù)據(jù)通信概述數(shù)據(jù)通信是指在不同計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。本節(jié)將介紹數(shù)據(jù)通信的基本概念、傳輸方式、傳輸速率以及傳輸方向等內(nèi)容。1.2.2傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是數(shù)據(jù)通信中數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗ǖ?。本?jié)將主要討論有線傳輸介質(zhì)（如雙絞線、同軸電纜、光纖等）和無線傳輸介質(zhì)（如無線電波、紅外線等）的特點(diǎn)和應(yīng)用。1.2.3數(shù)據(jù)編碼與調(diào)制為了在傳輸介質(zhì)上有效地傳輸數(shù)據(jù)，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和調(diào)制。本節(jié)將介紹常見的數(shù)據(jù)編碼和調(diào)制技術(shù)，如基帶傳輸、頻帶傳輸、幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）等。1.2.4多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)是指在同一傳輸介質(zhì)上同時(shí)傳輸多路信號的技術(shù)。本節(jié)將討論頻分多路復(fù)用（FDM）、時(shí)分多路復(fù)用（TDM）、波分多路復(fù)用（WDM）等常見多路復(fù)用技術(shù)。1.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)1.3.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸格式、控制信息傳輸過程以及實(shí)現(xiàn)通信雙方協(xié)同工作的規(guī)則。本節(jié)將介紹網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念、要素以及作用。1.3.2典型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議本節(jié)將重點(diǎn)介紹一些典型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如HTTP、FTP、SMTP、DHCP、TCP、UDP等，并對它們的原理和應(yīng)用進(jìn)行闡述。1.3.3網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)與組織為了保證不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的兼容性和互操作性，需要制定一系列網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。本節(jié)將介紹國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國際電信聯(lián)盟（ITU）、互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）等機(jī)構(gòu)制定的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)組織。第2章網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備概述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，它們在數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)以及網(wǎng)絡(luò)安全等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本章主要介紹以下幾類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：2.1.1傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗ǖ溃p絞線、同軸電纜、光纖和無線電波等。不同的傳輸介質(zhì)具有不同的傳輸速率、距離和抗干擾能力。2.1.2網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備主要包括以太網(wǎng)網(wǎng)卡、無線網(wǎng)卡等，它們負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備與傳輸介質(zhì)連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。2.1.3交換機(jī)交換機(jī)（Switch）是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。它根據(jù)MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的交換，有效減少網(wǎng)絡(luò)沖突，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率。2.1.4路由器路由器（Router）是一種用于實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)的設(shè)備。它根據(jù)IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，通過選擇最佳路徑，實(shí)現(xiàn)高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。2.1.5防火墻防火墻（Firewall）是一種網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，用于保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)免受外部攻擊。它可以根據(jù)預(yù)設(shè)的安全策略，對進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和控制。2.1.6其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括集線器、網(wǎng)橋、VPN設(shè)備等，它們在特定場景下發(fā)揮著重要作用。2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間連接的物理或邏輯布局。合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以提高網(wǎng)絡(luò)功能、便于管理和維護(hù)。以下介紹幾種常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：2.2.1星型拓?fù)湫切屯負(fù)洌⊿tarTopology）是一種以中心節(jié)點(diǎn)為核心，其他節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)直接相連的結(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易于管理，故障診斷簡單，但中心節(jié)點(diǎn)的故障會導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。2.2.2環(huán)型拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)洌≧ingTopology）是一種節(jié)點(diǎn)按照環(huán)形連接的方式組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)在環(huán)中單向傳輸，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能接收并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。環(huán)型拓?fù)渚哂休^好的冗余性，但環(huán)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量受限，故障診斷困難。2.2.3總線型拓?fù)淇偩€型拓?fù)洌˙usTopology）是一種所有節(jié)點(diǎn)共享一條傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、成本低，但故障診斷困難，且易受網(wǎng)絡(luò)擁塞影響。2.2.4樹型拓?fù)錁湫屯負(fù)洌═reeTopology）是一種分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有多個(gè)分支和子分支。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展，但根節(jié)點(diǎn)的故障會導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)失效。2.2.5網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)狀拓?fù)洌∕eshTopology）是一種節(jié)點(diǎn)之間相互連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有很高的冗余性和可靠性，但成本較高，管理和維護(hù)復(fù)雜。2.3交換機(jī)與路由器配置2.3.1交換機(jī)配置交換機(jī)配置主要包括以下內(nèi)容：（1）基本配置：包括交換機(jī)名稱、IP地址、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、VLAN劃分等。（2）端口配置：包括端口速率、雙工模式、流量控制等。（3）安全配置：包括端口安全、MAC地址過濾、風(fēng)暴控制等。（4）QoS配置：包括隊(duì)列調(diào)度、流量整形、優(yōu)先級設(shè)置等。2.3.2路由器配置路由器配置主要包括以下內(nèi)容：（1）基本配置：包括路由器名稱、IP地址、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等。（2）接口配置：包括接口類型、IP地址、子網(wǎng)掩碼等。（3）路由協(xié)議配置：包括靜態(tài)路由、動態(tài)路由（如RIP、OSPF、BGP等）。（4）安全配置：包括防火墻規(guī)則、NAT轉(zhuǎn)換、訪問控制等。（5）VPN配置：包括VPN類型（如PPTP、L2TP、IPSec等）及相應(yīng)參數(shù)設(shè)置。第3章局域網(wǎng)技術(shù)3.1以太網(wǎng)技術(shù)3.1.1概述以太網(wǎng)（Ethernet）是一種廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)的通信技術(shù)。它基于IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，采用CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/碰撞檢測）協(xié)議，實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。3.1.2基本原理以太網(wǎng)采用共享介質(zhì)訪問控制方法，通過雙絞線、同軸電纜或光纖等傳輸介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先檢測信道是否空閑，若空閑，則發(fā)送數(shù)據(jù)；若信道忙，則等待直到信道空閑。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，若發(fā)生碰撞，則停止發(fā)送，等待一段隨機(jī)時(shí)間后重新嘗試發(fā)送。3.1.3常見以太網(wǎng)類型（1）傳統(tǒng)以太網(wǎng)：包括10BASET、10BASE2、10BASE5等，傳輸速率為10Mbps。（2）快速以太網(wǎng)：包括100BASETX、100BASEFX等，傳輸速率為100Mbps。（3）千兆以太網(wǎng)：包括1000BASET、1000BASESX等，傳輸速率為1000Mbps。（4）萬兆以太網(wǎng)：包括10GBASET、10GBASESR等，傳輸速率為10Gbps。3.2交換式局域網(wǎng)3.2.1概述交換式局域網(wǎng)（SwitchedLocalAreaNetwork）采用交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。交換式局域網(wǎng)具有更高的傳輸速率、更好的帶寬利用率和更低的碰撞率。3.2.2交換機(jī)工作原理交換機(jī)根據(jù)MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。當(dāng)交換機(jī)收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀時(shí)，查找MAC地址表，確定數(shù)據(jù)幀的目標(biāo)端口，然后將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)至目標(biāo)端口。若MAC地址表中沒有相應(yīng)條目，則進(jìn)行廣播，使數(shù)據(jù)幀在局域網(wǎng)內(nèi)所有端口傳播。3.2.3交換式局域網(wǎng)的優(yōu)勢（1）提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率：交換式局域網(wǎng)采用點(diǎn)對點(diǎn)通信，減少碰撞，提高傳輸速率。（2）提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率：交換式局域網(wǎng)可以根據(jù)需求動態(tài)分配帶寬，有效利用網(wǎng)絡(luò)資源。（3）降低網(wǎng)絡(luò)延遲：交換式局域網(wǎng)通過減少碰撞和廣播域，降低網(wǎng)絡(luò)延遲。3.3虛擬局域網(wǎng)3.3.1概述虛擬局域網(wǎng)（VirtualLocalAreaNetwork，VLAN）是一種基于軟件實(shí)現(xiàn)的局域網(wǎng)技術(shù)。通過將一個(gè)物理局域網(wǎng)劃分為多個(gè)邏輯上的局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不同VLAN之間的隔離和通信。3.3.2VLAN工作原理（1）VLAN劃分：根據(jù)需求將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備劃分為不同的VLAN，每個(gè)VLAN擁有獨(dú)立的廣播域。（2）VLAN標(biāo)識：為每個(gè)VLAN分配一個(gè)唯一的VLAN標(biāo)識（VLANID），用于區(qū)分不同VLAN。（3）VLAN通信：通過交換機(jī)實(shí)現(xiàn)不同VLAN之間的數(shù)據(jù)交換。當(dāng)數(shù)據(jù)幀進(jìn)入交換機(jī)時(shí)，根據(jù)VLAN標(biāo)識進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。3.3.3VLAN的優(yōu)勢（1）靈活配置網(wǎng)絡(luò)：VLAN允許網(wǎng)絡(luò)管理員根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活劃分和配置網(wǎng)絡(luò)資源。（2）提高網(wǎng)絡(luò)安全：VLAN之間相互隔離，有效防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和廣播風(fēng)暴。（3）簡化網(wǎng)絡(luò)管理：通過VLAN技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理員可以實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和監(jiān)控，降低網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本。第4章廣域網(wǎng)技術(shù)4.1廣域網(wǎng)概述廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）是指覆蓋廣泛地理區(qū)域的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通?？缭蕉鄠€(gè)城市、省份乃至國家。與局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）相比，廣域網(wǎng)的傳輸速率較低，但覆蓋范圍更廣。廣域網(wǎng)的主要目的是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信息傳輸與資源共享。本章將介紹廣域網(wǎng)的基本概念、技術(shù)特點(diǎn)以及在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀。4.2常見廣域網(wǎng)技術(shù)4.2.1電路交換技術(shù)電路交換技術(shù)（CircuitSwitching）是一種傳統(tǒng)的廣域網(wǎng)技術(shù)，其基本原理是在通信兩端建立一條專用的物理連接，在整個(gè)通信過程中，該連接將一直保持占用狀態(tài)。電路交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是通信延遲小，但缺點(diǎn)是線路利用率低，不適用于數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。4.2.2報(bào)文交換技術(shù)報(bào)文交換技術(shù)（MessageSwitching）是將整個(gè)報(bào)文作為一個(gè)整體進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)的一種廣域網(wǎng)技術(shù)。在報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)中，報(bào)文從源節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)可能經(jīng)過多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會根據(jù)報(bào)文的目的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。報(bào)文交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是線路利用率高，但缺點(diǎn)是傳輸時(shí)延較大。4.2.3分組交換技術(shù)分組交換技術(shù)（PacketSwitching）是將數(shù)據(jù)劃分為較小的數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸?shù)膹V域網(wǎng)技術(shù)。每個(gè)數(shù)據(jù)包包含目的地址、源地址等控制信息，通過網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立傳輸，到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)后再重新組裝成原始數(shù)據(jù)。分組交換技術(shù)具有線路利用率高、傳輸時(shí)延較小等優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代廣域網(wǎng)的主流技術(shù)。4.2.4幀中繼技術(shù)幀中繼技術(shù)（FrameRelay）是一種高速分組交換技術(shù)，它簡化了分組交換的處理過程，提高了傳輸速率。幀中繼僅對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行差錯(cuò)檢測，而不進(jìn)行糾正，因此傳輸時(shí)延較小。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)互聯(lián)和廣域網(wǎng)接入。4.2.5異步傳輸模式異步傳輸模式（AsynchronousTransferMode，ATM）是一種基于分組交換的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。ATM采用固定長度的數(shù)據(jù)單元（稱為細(xì)胞），支持多種傳輸速率和不同類型的數(shù)據(jù)傳輸。ATM具有高速、高效、靈活等優(yōu)點(diǎn)，適用于寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（BISDN）。4.3網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備4.3.1路由器路由器（Router）是一種工作在網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)備，主要用于實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸。路由器通過查找路由表，為數(shù)據(jù)包選擇合適的路徑，并將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。4.3.2交換機(jī)交換機(jī)（Switch）是一種工作在數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備，主要用于實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換。交換機(jī)通過學(xué)習(xí)設(shè)備的MAC地址，建立和維護(hù)一個(gè)MAC地址表，根據(jù)MAC地址表進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。4.3.3調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器（Modem）是一種用于實(shí)現(xiàn)模擬信號與數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備。在廣域網(wǎng)接入中，調(diào)制解調(diào)器主要用于將計(jì)算機(jī)數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電話線路上的模擬信號，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。4.3.4傳輸線路傳輸線路是廣域網(wǎng)中用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砻浇?，主要包括同軸電纜、雙絞線、光纖等。不同類型的傳輸線路具有不同的傳輸速率、帶寬和抗干擾能力，適用于不同的廣域網(wǎng)應(yīng)用場景。第5章網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議與應(yīng)用5.1網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議概述網(wǎng)絡(luò)層位于OSI七層模型中的第三層，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸和路由選擇。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議定義了數(shù)據(jù)包的格式、傳輸機(jī)制以及路由選擇策略，以保證數(shù)據(jù)包能夠從源主機(jī)傳輸?shù)侥康闹鳈C(jī)。本章主要介紹網(wǎng)絡(luò)層中幾種典型的協(xié)議及其應(yīng)用。5.2IP地址與子網(wǎng)劃分5.2.1IP地址IP地址（InternetProtocolAddress）是網(wǎng)絡(luò)層中用于唯一標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備的地址。IP地址由32位二進(jìn)制數(shù)組成，通常采用點(diǎn)分十進(jìn)制表示法，分為四段，每段8位。IP地址分為兩類：IPv4和IPv6。IPv4地址是目前使用最廣泛的IP地址，而IPv6地址則因其更大的地址空間被視為未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。5.2.2子網(wǎng)劃分子網(wǎng)劃分是將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)小的子網(wǎng)，以便于管理和提高網(wǎng)絡(luò)功能。子網(wǎng)劃分通過在IP地址中設(shè)置子網(wǎng)掩碼來實(shí)現(xiàn)。子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的二進(jìn)制數(shù)，用于標(biāo)識IP地址中哪些位是網(wǎng)絡(luò)位，哪些位是主機(jī)位。通過子網(wǎng)劃分，可以有效地分配IP地址資源，降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。5.3路由選擇算法路由選擇算法是網(wǎng)絡(luò)層中的關(guān)鍵部分，它決定了數(shù)據(jù)包從源主機(jī)到目的主機(jī)的路徑。以下是一些常見的路由選擇算法：5.3.1靜態(tài)路由靜態(tài)路由是手動配置的路由，管理員需要為每個(gè)路由器指定到達(dá)特定網(wǎng)絡(luò)的路由。靜態(tài)路由簡單易用，但缺乏靈活性，不適用于大型網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓l繁的場景。5.3.2動態(tài)路由動態(tài)路由是通過路由協(xié)議在路由器之間交換路由信息，自動計(jì)算路由的算法。常見的動態(tài)路由協(xié)議有：RIP（路由信息協(xié)議）、OSPF（開放最短路徑優(yōu)先）、BGP（邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）等。動態(tài)路由具有自適應(yīng)性，適用于大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。5.3.3混合路由混合路由是靜態(tài)路由和動態(tài)路由的結(jié)合，既可以手動配置路由，也可以通過路由協(xié)議自動獲取路由信息。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求靈活選擇路由策略。本章介紹了網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議及其應(yīng)用，包括IP地址與子網(wǎng)劃分，以及路由選擇算法。通過了解這些知識，讀者可以為后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分析與編程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第6章傳輸層協(xié)議與應(yīng)用6.1傳輸層協(xié)議概述傳輸層協(xié)議位于OSI七層模型中的第四層，負(fù)責(zé)在網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)終端（例如，兩臺計(jì)算機(jī)）之間建立、管理和終止連接。傳輸層的主要功能是為應(yīng)用層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，保證數(shù)據(jù)正確無誤地從發(fā)送方傳遞到接收方。本章將重點(diǎn)討論兩種主流的傳輸層協(xié)議：TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）。6.2TCP協(xié)議TCP（傳輸控制協(xié)議）是一種面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。它通過建立端到端的連接，為應(yīng)用層提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。以下是TCP協(xié)議的主要特點(diǎn)：（1）面向連接：在數(shù)據(jù)傳輸前，TCP會建立一條連接，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴＃?）可靠傳輸：TCP通過序列號、確認(rèn)應(yīng)答、重傳機(jī)制、流量控制和擁塞控制等技術(shù)，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。（3）流量控制：TCP使用滑動窗口機(jī)制，根據(jù)接收方的處理能力調(diào)整發(fā)送方的發(fā)送速度，防止數(shù)據(jù)丟失。（4）擁塞控制：TCP通過擁塞窗口和慢啟動等機(jī)制，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。（5）提供全雙工通信：TCP允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸，提高通信效率。6.3UDP協(xié)議UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）是一種無連接、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。與TCP相比，UDP簡化了傳輸過程，提高了傳輸速度，但犧牲了數(shù)據(jù)的可靠性。以下是UDP協(xié)議的主要特點(diǎn)：（1）無連接：UDP在數(shù)據(jù)傳輸前不需要建立連接，傳輸數(shù)據(jù)時(shí)直接將數(shù)據(jù)包發(fā)送給接收方。（2）不可靠傳輸：UDP不保證數(shù)據(jù)包的順序、完整性，也不提供重傳機(jī)制，因此數(shù)據(jù)的可靠性較差。（3）簡單高效：UDP協(xié)議頭部較小，處理速度較快，適用于對實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場景。（4）支持廣播和多播：UDP支持一對一、一對多和多對多的通信方式，適用于視頻會議、在線游戲等應(yīng)用場景。（5）提供數(shù)據(jù)校驗(yàn)：UDP頭部包含一個(gè)校驗(yàn)和字段，用于檢測數(shù)據(jù)包在傳輸過程中是否出現(xiàn)錯(cuò)誤。本章對傳輸層協(xié)議與應(yīng)用進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)分析了TCP和UDP兩種協(xié)議的特點(diǎn)和適用場景。了解這些協(xié)議有助于更好地設(shè)計(jì)、開發(fā)和優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。第7章應(yīng)用層協(xié)議與應(yīng)用7.1應(yīng)用層協(xié)議概述應(yīng)用層協(xié)議定義了應(yīng)用程序間的通信規(guī)則和交互方式，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的部分。它建立在傳輸層提供的服務(wù)之上，為應(yīng)用軟件提供網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。應(yīng)用層協(xié)議主要包括協(xié)議數(shù)據(jù)單元的格式、傳輸數(shù)據(jù)的順序以及數(shù)據(jù)出錯(cuò)時(shí)的處理機(jī)制等。本章將重點(diǎn)介紹應(yīng)用層協(xié)議的基本概念、分類及作用。7.2常見應(yīng)用層協(xié)議7.2.1HTTP協(xié)議超文本傳輸協(xié)議（HTTP）是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的協(xié)議之一，主要用于在Web瀏覽器和服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)。HTTP協(xié)議定義了客戶端請求和服務(wù)器響應(yīng)的格式，支持?jǐn)?shù)據(jù)的文本、圖片、視頻等格式的傳輸。7.2.2FTP協(xié)議文件傳輸協(xié)議（FTP）是用于在計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行文件傳輸?shù)膽?yīng)用層協(xié)議。FTP客戶端與服務(wù)器之間建立連接后，可以通過命令進(jìn)行文件的、刪除等操作。7.2.3SMTP協(xié)議簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）是用于郵件傳輸?shù)膮f(xié)議。它定義了郵件客戶端與郵件服務(wù)器之間發(fā)送、接收郵件的規(guī)則。SMTP協(xié)議通過可靠的傳輸機(jī)制，保證郵件的準(zhǔn)確投遞。7.2.4DNS協(xié)議域名系統(tǒng)（DNS）協(xié)議負(fù)責(zé)將易于記憶的域名解析為IP地址。DNS協(xié)議通過分布式數(shù)據(jù)庫的方式，將域名與IP地址的映射關(guān)系存儲在全球范圍內(nèi)的域名服務(wù)器上。7.3應(yīng)用層安全7.3.1應(yīng)用層安全概述應(yīng)用層安全主要關(guān)注保護(hù)應(yīng)用層協(xié)議和處理數(shù)據(jù)的完整性、機(jī)密性和可用性。應(yīng)用層安全措施包括加密、認(rèn)證、訪問控制等，旨在防范網(wǎng)絡(luò)攻擊和非法訪問。7.3.2協(xié)議超文本傳輸安全協(xié)議（）是HTTP協(xié)議的安全版本，它在HTTP協(xié)議的基礎(chǔ)上加入了SSL/TLS加密技術(shù)，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴V泛應(yīng)用于網(wǎng)上銀行、電子商務(wù)等對安全性要求較高的領(lǐng)域。7.3.3SSH協(xié)議安全外殼協(xié)議（SSH）是一種專為遠(yuǎn)程登錄會話和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供安全性的協(xié)議。SSH通過加密技術(shù)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C(jī)密性和完整性，同時(shí)支持用戶認(rèn)證和訪問控制。7.3.4VPN技術(shù)虛擬私人網(wǎng)絡(luò)（VPN）技術(shù)通過在公共網(wǎng)絡(luò)上建立安全的隧道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密傳輸。VPN技術(shù)廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程辦公、跨地域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等領(lǐng)域，保障數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全。通過本章的學(xué)習(xí)，讀者可以了解應(yīng)用層協(xié)議的基本概念、分類和作用，以及應(yīng)用層安全的相關(guān)知識。這將有助于讀者更好地理解和運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為實(shí)際應(yīng)用和開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第8章網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)8.1網(wǎng)絡(luò)安全概述網(wǎng)絡(luò)安全是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)中不可忽視的重要環(huán)節(jié)?；ヂ?lián)網(wǎng)的普及和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出。本章主要介紹網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念、威脅類型及防護(hù)措施，旨在提高讀者對網(wǎng)絡(luò)安全的認(rèn)識，為實(shí)際應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)提供理論指導(dǎo)。8.1.1網(wǎng)絡(luò)安全概念網(wǎng)絡(luò)安全是指保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的硬件、軟件及數(shù)據(jù)資源，防止因偶然或惡意的原因遭受破壞、更改、泄露，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運(yùn)行和信息安全的過程。8.1.2網(wǎng)絡(luò)安全威脅類型網(wǎng)絡(luò)安全威脅主要包括以下幾種類型：（1）非法訪問：未經(jīng)授權(quán)的用戶或程序訪問網(wǎng)絡(luò)資源。（2）數(shù)據(jù)泄露：敏感信息被未授權(quán)的人員獲取。（3）數(shù)據(jù)篡改：網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中數(shù)據(jù)被篡改。（4）拒絕服務(wù)攻擊：攻擊者通過占用網(wǎng)絡(luò)資源，使合法用戶無法訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。（5）網(wǎng)絡(luò)病毒：通過網(wǎng)絡(luò)傳播的惡意程序。（6）網(wǎng)絡(luò)釣魚：通過偽裝成合法網(wǎng)站，誘導(dǎo)用戶泄露個(gè)人信息。8.1.3網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施主要包括：（1）物理安全防護(hù)：保護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、線路等物理設(shè)施的安全。（2）訪問控制：限制用戶訪問權(quán)限，防止非法訪問。（3）加密傳輸：對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，保證數(shù)據(jù)安全。（4）防火墻：設(shè)置安全策略，阻止非法訪問和攻擊。（5）入侵檢測系統(tǒng)：監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)行為，發(fā)覺并預(yù)防網(wǎng)絡(luò)攻擊。（6）病毒防護(hù)：安裝防病毒軟件，定期更新病毒庫。8.2加密與認(rèn)證技術(shù)加密與認(rèn)證技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的核心技術(shù)，可以有效保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性和完整性。8.2.1加密技術(shù)加密技術(shù)是通過一定的算法將明文轉(zhuǎn)換為密文，防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被竊取或篡改。常見的加密技術(shù)包括對稱加密、非對稱加密和混合加密。（1）對稱加密：加密和解密使用相同的密鑰，如AES、DES等。（2）非對稱加密：加密和解密使用不同的密鑰，如RSA、ECC等。（3）混合加密：結(jié)合對稱加密和非對稱加密的優(yōu)點(diǎn)，提高加密效率。8.2.2認(rèn)證技術(shù)認(rèn)證技術(shù)用于驗(yàn)證通信雙方的身份，保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的完整性和真實(shí)性。常見的認(rèn)證技術(shù)包括數(shù)字簽名、數(shù)字證書和身份認(rèn)證協(xié)議。（1）數(shù)字簽名：利用非對稱加密技術(shù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名和驗(yàn)證。（2）數(shù)字證書：由權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā)的，用于驗(yàn)證通信雙方身份的證書。（3）身份認(rèn)證協(xié)議：通過一系列協(xié)議，驗(yàn)證用戶身份。8.3防火墻與入侵檢測防火墻和入侵檢測系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的重要手段，可以有效地防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和非法訪問。8.3.1防火墻防火墻是一種設(shè)置在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間的安全設(shè)備，根據(jù)預(yù)定的安全策略，對通過它的數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢測和過濾，阻止非法訪問和攻擊。（1）包過濾防火墻：根據(jù)數(shù)據(jù)包的源地址、目的地址、端口等信息進(jìn)行過濾。（2）應(yīng)用層防火墻：對應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行深度檢查，阻止惡意請求。（3）狀態(tài)檢測防火墻：根據(jù)數(shù)據(jù)包的狀態(tài)信息進(jìn)行過濾。8.3.2入侵檢測入侵檢測系統(tǒng)（IDS）用于監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)行為，發(fā)覺并預(yù)防網(wǎng)絡(luò)攻擊。根據(jù)檢測方法的不同，入侵檢測系統(tǒng)可分為以下幾類：（1）基于特征的入侵檢測：通過匹配已知的攻擊特征，發(fā)覺攻擊行為。（2）基于異常的入侵檢測：建立正常行為模型，發(fā)覺異常行為。（3）基于狀態(tài)的入侵檢測：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，判斷是否存在攻擊行為。通過本章的學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)掌握網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念、威脅類型及防護(hù)措施，了解加密與認(rèn)證技術(shù)，以及防火墻和入侵檢測系統(tǒng)的原理與作用。在實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)具體情況，靈活運(yùn)用這些技術(shù)和方法，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。第9章網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)9.1網(wǎng)絡(luò)管理概述網(wǎng)絡(luò)管理是保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涉及對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)和應(yīng)用程序的監(jiān)控、配置、優(yōu)化和故障排除。本章將介紹網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念、目標(biāo)、功能及管理體系。9.1.1網(wǎng)絡(luò)管理基本概念網(wǎng)絡(luò)管理是指通過一系列技術(shù)手段，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效監(jiān)控、維護(hù)和優(yōu)化，以保證網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，提高網(wǎng)絡(luò)功能，降低網(wǎng)絡(luò)故障率。9.1.2網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)管理的目標(biāo)主要包括：提高網(wǎng)絡(luò)可用性、可靠性、安全性和功能，降低運(yùn)營成本，簡化管理過程。9.1.3網(wǎng)絡(luò)管理功能網(wǎng)絡(luò)管理功能主要包括：配置管理、功能管理、故障管理、計(jì)費(fèi)管理和安全管理。9.1.4網(wǎng)絡(luò)管理體系網(wǎng)絡(luò)管理體系主要包括：ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)管理模型、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)管理模型和基于Web的網(wǎng)絡(luò)管理模型。9.2SNMP協(xié)議簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）是一種互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，用于在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間收集和組織信息，并對其進(jìn)行監(jiān)控和控制。9.2.1SNMP概述SNMP是一種應(yīng)用層