第一章--网络基础知识及其应用第一节

基础教程西南师范大学网络技术室整理2005.5“网络工程师培训”基础教程 第一章网络基础知识第一章网络基础知识.1培训目标本章介绍网络的基础知识，包括网络的演进和层次化模型、TCP/IP 协议简介、局域网和广域网的定义及常用设备原理、常用协议原理与常用组网方式、一些协议特性的比较、以及不同的费用和性能需求下网络组网方式的选用。

.2网络的演进与层次模型.2.1网络的演进六十至七十年代，网络的概念主要是基于主机架构的低速串行联接，提供应用程序执行、远程打印和数据服务功能。

IBM 的 SNA 架构与非IBM 公司的 X.25 公用数据网络是这种网络的典型例子。

七十至八十年代，出现了以个人电脑为主的商业计算模式。

最初，个人电脑是独立的设备，由于认识到商业计算的复杂性，局域网产生了。

局域网的出现，大大降低了商业用户打印机和磁盘昂贵的费用。

八十年代至九十年代，远程计算的需求不断地增加，迫使计算机界开发出多种广域网络协议，满足不同计算方式下远程联接的需求，网间网的互联极大程度地发展起来。

.2.2 OSI 七层模型及其功能在七十年代末，国际标准化组织 ISO 提出了开放系统互连参考模型。

协议分层大大简化了网络协议的复杂性，这实际也是自顶向下、逐步细化的程序设计方法的很好的应用。

网络协议按功能组织成一系列“层”，每一层建筑在它的下层之上。

分成的层数，每一层的名字、功能，都可以不一样，但是每一层的目的都是为上层提供一定的服务，屏蔽低层的细节。

物理层涉及到通信在信道上传输的原始比特流，它实现传输数据所需要的机械、电气、功能性及过程等手段。

数据链路层的主要任务是提供对物理层的控制，检测并纠正可能出现的错误，使之对网络层显现一条无错线路；并且进行流量调控。

网络层检查网络拓扑，以决定传输报文的最佳路由，其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。

传输层的基本功能是从会话层接受数据，并且在必要的时候把它分成较小的单元，传递给网络层，并确保到达对方的各段信息正确无误。

第一章网络基础知识第一节什么是计算机网络计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机或专门的外部设备（如手机）用通信线路（包括有线和无线的线路）互联成一个规模大、功能强的系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享硬件、软件、数据信息等资源。

简单来说，计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。

第二节计算机网络的功能一、数据通信数据通信指的是：通过通讯线路使计算机之间产生的一种信息交换方式。

根据传输媒介的不同，分为有线数据通讯和无线数据通信。

优势：比传统方法更高效更节省资源。

二、资源共享共享就是大家一起享用。

资源就是我们需要共享的硬件（打印机、磁盘）或者软件（程序、电影等）。

优势：共享资源的目的是避免重复的投资和劳动，从而提升资源的利用率，使系统的整体性能价格比得到提高。

三、提高系统的可靠性在一个系统内，单个部件和计算机的暂时失效必须通过替换资源的办法来维持系统的持续运行。

但在计算机网络中，各种资源可以分别存放在多个地点，而用户可以通过多种途径来访问网络内部的每个资源。

优势：避免了单点失效对用户造成的影响。

四、分布式网络处理和负载均衡分布式指的是：在分布式计算机操作系统支持下，互连的计算机可以互相协调工作，把多个分散节点的工作站通过网络连接成为一个整体，共同完成一项任务。

也可以这么解释：采用分布式计算结构，可以把原来系统内中央处理器处理的任务分散给相应的处理器，实现不同功能的各个处理器相互协调，共享系统的外设与软件。

这样就加快了系统的处理速度，简化了主机的逻辑结构。

而负载均衡是说：把多台计算机连接成网络后，各个计算机之间的忙闲程度是不均匀的，在同一网络内可以通过协同操作和并行处理提高整个系统的处理能力，使网络内各个计算机实现负载均衡。

第三节 TCP/IP五层参考模型TCP/IP图 TCP/IP五层模型结构一、物理层物理层（Physical Layer）也称为一层，这一层的处理单位是比特（bit），它的主要功能是完成相邻节点之间比特（bit）的传输。

《计算机网络技术》教案HH TARPA 网络结构图HH课题第三章计算机网络技术基础3.1 计算机网络的拓扑结构教学目标知识与技能掌握几种常见网络拓扑结构的原理及其特点过程方法培养学生的认知能力情感态度价值观树立科学的世界观教学方法教师讲解、演示，学生认真学习并思考、记忆；教师讲授与学生理解协调并重的教学法教学重点网络拓扑结构教学难点网络拓扑结构教学过程教学内容一、复习提问二、新授教学三、巩固练习四、课堂小结五、布置作业1、从拓朴的角度看，计算机网络分为哪几种类型？2、计算机网络在哪些方面得到了应用？3.1 计算机网络的拓扑结构一、计算机网络的拓扑结构1、定义：计算机网络的拓扑结构是把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。

网络拓扑是指网络连接的形状，或者是网络在物理上的连通性。

网络拓扑结构能够反映各类结构的基本特征，即不考虑网络节点的具体组成，也不管它们之间通信线路的具体类型，把网络节点画作“点”，把它们之间的通信线路画作“线”，这样画出的图形就是网络的拓扑结构图。

不同的拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等各不相同，分别适应于不同场合。

它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面，是研究计算机网络的主要环节之一。

2、计算机网络的拓扑结构主要是指通信子网的拓扑结构，常见的一般分为以下几种：（1）.总线型（2）.星型（3）.环型（4）.网状型（5）.树型3.1.2 总线型拓扑结构总线结构中，各节点通过一个或多个通信线路与公共总线连接。

总线型结构简单、扩展容易。

网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障，可靠性较高。

总线型结构是从多机系统的总线互联结构演变而来的，又可分为单总线结构和多总线结构，常用CSMA/CD和令牌总线访问控制方式。

总线型结构的优点：（1）电缆长度短，易于布线和维护。

（2）可靠性高。

（3）可扩充性强。

《网络安全》课程教学大纲课程编码： 4300131 课程总学时： 48 ，理论学时：24 ，实践（实验）学时：24 课程学分：2开课学期： 7 适用专业：计算机技科学与技术一、教学目标使学生掌握网络安全的基本知识，并为学生进一步从事网络安全工作，做好知识准备；使学生掌握网络安全及其防范技术的基本方法，并能自觉运用安全管理的技术与规范；使学生了解网络安全的标准和法律法规，自觉维护网络系统的安全。

二、课程性质与任务本课程是计算机科学与技术专业学生的一门网络方向学科专业课。

主要讲述计算机系统的安全技术及其方法。

内容包括计算机系统的环境安全、软件安全、数据加密技术、网络安全与防火墙技术、计算机病毒的诊断与消除等。

三、预修课程学习本课程之前，应先学习计算机文化、计算机网络、操作系统和数据库原理等课程。

四、学时分配本课程总学时48学时，其中课堂讲授24学时，实验教学24学时。

课堂讲授内容与学五、讲授内容第一章网络安全概述教学目的和要求：了解网络安全研究的体系、研究网络安全的必要性、研究网络安全社会意义以及目前计算机网络安全的相关法规。

如何评价一个系统或者应用软件的安全等级。

教学难点和重点：重点是网络安全相关的基本概念，网络安全研究的体系结构以及配置实验环境。

难点是网络安全防护体系。

教学内容：第一节网络安全基础知识1 网络安全的定义2 网络安全的特征3网络安全的重要性第二节网络安全的主要威胁因素1 协议安全问题2 操作系统与应用程序漏洞3 安全管理问题4 黑客攻击5 网络犯罪第三节常用的防范措施1 完善安全管理制度2 采用访问控制3 数据加密措施4 数据备份与恢复第四节网络安全策略1 我国评价标准2 国际评价标准第五节环境配置1 安装VMware虚拟机2 配置VMware虚拟机3 Sniffer工具的介绍和使用第二章远程攻击的一般步骤教学目的和要求：要求掌握网络攻击的过程及其分类。

理解本地入侵和远程入侵的区别。

模块五网络基础及其应用一、网络基础1、网络的基本概念计算机网络是现代计算机技术和通信技术相结合的产物。

具体地说，为了信息传输和资源共享，将若干台计算机用通信线路按一定的规范链接起来，这就是计算机网络2、网络的分类分类的方式很多：按服务对象分类，可分为通用网和专用网。

按网络中计算机的分布范围以及网络的连接技术分类，可分为局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(W AN)。

按网络的拓扑结构可分为星型、总线型、环型、树型、网型。

按网络的传输媒体可分为双绞线、同轴电缆、光纤、无线等。

3、网络的基本功能资源共享和信息传输。

4、Internet（因特网）概念Internet（因特网）是一个将世界各地的各种网络按Internet协议互联起来的大型互联网络，所以又叫国际互联网。

Internet（因特网）起源于美国国防部的一个军用网络。

5、Internet（因特网）提供的基本服务：（1）电子邮件（E-mail）（2）文件传输（FTP）（3）远程登录（Telnet）（4）万维网(WWW)6、电子邮件（E-mail）一个完整的邮箱是由两部分组成的，中间用一个符号“@”分开。

例如abc@，“abc”是用户注册的帐号名，“”是存放电子邮件的计算机名，也就是邮件服务器。

一般电子邮件接收服务器名为POP3，发送服务器为SMTP7、WWW(1)万维网简称WWW，是英文“World Wide Web”的缩写，有时也简称Web。

Web网页是使用超文本标记语言（HTML）编写的文本文件。

（2）统一资源定位符（URL）的表示我们平常所说的网址实质上就是URL，它包括传输协议、服务器名称和文件路径名。

每个网站有一个网站地址，如中国中小学教育教学网的网址为，http为传输协议，为服务器的名称，com表示商业网，cn表示中国。

补充：net网络机构edu 教育机构org组织机构gov政府网mil军事网(3) IP地址表示，如202.102.52.3由四组数字组成，每组数字范围为0~255。

第一章 计算机基础知识1、1946年2月15日世界上第一台电子计算机ENIAC （埃尼阿克）在美国宾州大学研制成功。

2、计算机发展史：第一代：电子管计算机采用电子管为基本元件，设计使用机器语言或汇编语言。

要用于科学和工程计算 第二代：晶体管计算机采用晶体管为基本元件，程序设计采用高级语言，出现了操作系统，应用到数据和事物处理及工业控制等领域第三代：中小规模集成电路计算机采用集成电路为基本元件，应用到文字处理、企业管理和自动控制等领域 第四代：大规模、超大规模集成电路计算机采用大规模集成电路为主要功能元件，在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手。

3、计算机的特点（1）运算速度快（2）运算精度高（3）存储能力强（4）逻辑判断能力强（5）可靠性高4、计算机的分类5、计算机的应用领域按工作原理划分按功能划分按性能专用计算机 通用计算机 巨型计算机又称超级计算机、超级电脑。

大中型计算机 小型计算机 工作站 微型计算机 模拟式电子计算机 数字式电子计算机 模拟数字混合计算机 台式机 便携机或称笔记本手持机或称掌上（1）科学计算（2）信息处理（3）计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM ）（4）计算机辅助教学与计算机管理教学（CAI/CMI ）（5）自动控制（6）多媒体应用（7）电子商务6、计算机的发展趋势智能化巨型化微型化网络化多媒体化7、计算机硬件系统（冯。

诺伊曼机构）计算机硬件系统由五个基本部分组成，控制器运算器包括算术运算和逻辑运算存储器存放程序和数据输入设备键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等输出设备。

显示器、打印机、绘图仪控制器和运算器构成了计算机硬件系统的核心——中央处理器CPU（Central Processing Unit）。

通常把控制器、运算器和内存储器称为主机。

8、计算机指令定义指令是对计算机进行程序控制的最小单元，是一种采用二进制表示的命令语言。

一条指令通常由两个部分组成，即操作码和操作数。

信息化概论复习⼤纲复习⼤纲（1-8讲）第⼀章信息化、信息和信息资源第⼀节信息化就在我们⾝边⼀、信息化是⽣存⾰命和思维改造通过图⽚和案例认识信息化对我们⽇常⼯作、⽣活、学习的影响⼆、认识全球的信息化全球信息化加剧了信息战和数字鸿沟，并呈现愈演愈烈的趋势。

对《国家信息化发展战略（2006-2020年）》相关内容的解读，理解全球信息化发展的状况、热点和趋势。

三、对信息化的基本认识信息化也带来了很多现实的问题：信息污染、信息犯罪、信息安全、信息侵权等，它的影响有正⾯的也有负⾯的。

第⼆节信息⼀、信息的概念⾸先讲授信息术语，古⽂中的信息是消息和⾳讯的意思；西⽂中的表达则是Information、Massage。

1928年信息开始作为术语出现，现已⼴泛应⽤于⾃然科学和社会科学诸多领域。

其次信息的定义，申农和维纳都对信息提出过各⾃代表性的定义，信息是事物存在的⽅式和运动状态的表现形式。

认识论层⾯上的信息包括语法信息、语义信息和语⽤信息。

再次，信息与数据和知识的关系。

在理解各⾃定义和其关系的代表性观点基础上，从形成看是原料和制品递进的关系（信息是知识的原料，知识是信息加⼯提炼的结晶。

在数据的基础上形成信息，在信息的基础上形成知识，是⼀种递进的关系）；从载体看是客观物质存在和⼤脑精神存在的关系（⽆论⼈类能否接受，是否理解，信息都是客观存在的；⽽知识是⼈类认识世界、改造世界进⾏实践的结果，属于⼈的认识范畴）。

⼆、信息的特征信息存在的普遍性和客观性、信息产⽣的⼴延性和⽆限性、信息在时间和空间上的传递性、信息对物质载体的独⽴性、信息对认识主体的相对性、信息对利⽤者的共享性、信息的不可变换性和不可组合性、信息产⽣和利⽤的时效性。

三、信息的构成通过做游戏理解申农通信系统模型四、信息的类型按信息描述的对象划分：⾃然信息、⽣物信息和机器信息；按信息的性质划分，可分为语法信息、语义信息和语⽤信息；从利⽤者观察的⾓度和过程划分，可分为实在信息、先验信息和实得信息；按信息的内容划分，可分为经济信息、科技信息、娱乐信息、政治信息等；按信息的流通渠道划分，可分为正式信息和⾮正式信息；按信息记录⽅式划分，可分为图像信息、⽂字信息、数字信息等。

第一章：互联网概述1、互联网是一种计算机网络的集合，以TCP/IP进行数据通信，把世界各地的计算机网络连接在一起，实现信息交换和资源共享。

互联网是建立在一组共同协议之上的网络设备和线路的物理集合，是一组可共享的资源集。

它包括基于TCP/IP 协议的网间网；使用和开发这些网络的用户群；可以从网络上获得的资源集。

狭义的互联网是所有采用IP协议的网络互连的集合，TCP/IP协议的分组可通过路由选择实现相互传输，它也可称为IP Internet。

广义的互联网是指IP 互联网加上所有能通过路由选择至目的站的网络，包括使用电子邮件等应用层网关的网络、各种存储转发的网络以及采用非IP协议的网络互连的集合。

2、互联网起源于ARPA网。

NSFnet已成为互联网的重要骨干网之一。

1969年到1983年是互联网的形成阶段，主要用作网络技术的研究和试验。

1983年到1994年是互联网的实用阶段。

1989年由CERN开发成功的万维网，使互联网开始进入迅速发展时期。

互联网最初的宗旨是用来支持教育和科研活动。

三金工程：金桥；金关；金卡。

主要网络接入商：CHINANET；CSTNET；CERNET；3、互联网：是指互相连接起来的多台计算机的集合。

通常包括互连和互联两层次。

互连是物理的，由硬件实现。

互联是逻辑的，由软件实现。

在网络结构的最低层，信息交换体现为直接相连的两台机器之间的比特流传输。

信息交换在网络的低层由硬件实现，而到了高层则由软件实现。

计算机网络：是以相互共享资源方式连接起来的、各自具备独立功能的计算机系统的集合。

（独立自治、相互连接的计算机集合）计算机网络：凡是地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，以功能完善的网络软件实现网络中资源共享的系统。

(2012.10.41)4、网络硬件是计算机网络系统的物质基础。

常见的网络硬件有：计算机、网络接口卡、集中器、结点机、调制解调器、路由器以及传输介质等。

20232024学年人教版高中信息技术必修二第一章第一节《信息技术及其应用》
教案
•学生行为：认真听讲，记录关键信息，提问疑惑。

•设计目的：确保学生对信息技术的基础有清晰的认识。

（三）案例分析（10分钟）
•教师行为：提供信息技术在教育、医疗、金融等领域的应用案例，引导学生分析讨论。

•学生行为：分组讨论案例，分析信息技术的应用及其带来的变化。

•设计目的：通过案例分析，让学生理解信息技术在实际生活中的应用。

（四）互动体验（10分钟）
•教师行为：组织学生体验学校信息技术实验室的设备，如3D打印机、虚拟现实头盔等。

•学生行为：积极参与体验活动，感受信息技术的魅力。

•设计目的：通过亲身体验，增强学生对信息技术的认识和兴趣。

（五）小组合作（5分钟）
•教师行为：让学生分组，讨论信息技术对未来社会的可能影响。

•学生行为：积极讨论，提出自己的观点和想法。

•设计目的：培养学生的团队合作能力和创新思维。

（六）总结反馈（5分钟）
•教师行为：总结本节课的重点内容，提出问题让学生回顾。

•学生行为：回答问题，总结学习收获。

•设计目的：巩固学生的知识记忆，检验学习效果。

（七）作业布置（5分钟）
•教师行为：布置相关的课后阅读和实践任务，鼓励学生深入探究。

•学生行为：记录作业要求，准备课后完成。

网络安全基础知识与防范措施第一章：网络安全的概念与重要性网络安全是指保护网络系统、网络设施及其服务不受非法侵入、破坏、修改、泄露、中断等威胁的一系列措施和技术手段。

随着互联网的普及与应用的广泛，网络安全问题变得越来越严重，给个人、企业和国家带来深远的影响。

网络安全的重要性在于保护个人隐私及财产安全，维护国家安全和社会稳定。

第二章：网络攻击与病毒防范网络攻击是指利用网络系统的漏洞，对目标系统进行非法操作和破坏的行为。

常见的网络攻击有黑客攻击、拒绝服务攻击、网络钓鱼等。

为了防范网络攻击，我们可以采取一系列有效的措施，如加强网络设备的安全配置、及时修补系统漏洞、使用防火墙和入侵检测系统等。

此外，及时更新杀毒软件，提高用户的安全意识也是有效的病毒防范措施。

第三章：网络身份认证与访问控制网络身份认证是验证用户在网络中的身份信息，以防止非法用户的访问和使用网络资源。

常见的身份认证方式有账号密码、数字证书、生物特征识别等。

访问控制则是限制用户对网络资源的权限，确保合法用户只能访问给予他们访问权限的资源。

为了增强网络安全，我们可以采用多重身份认证方式、设立访问控制策略、限制敏感数据的访问等措施。

第四章：数据加密与传输安全数据加密是指将明文数据通过密码算法转化为密文，以保证数据在网络传输过程中不被窃取或篡改。

传输安全则是指保护数据在网络传输过程中不受攻击和干扰。

常用的加密算法有对称加密算法和非对称加密算法，我们可以在数据传输过程中使用这些加密算法进行数据保护。

同时，使用安全传输协议如HTTPS和VPN 也能提供数据传输的安全保证。

第五章：网络安全策略与管理制定和执行网络安全策略是确保网络安全的重要一环。

网络安全策略应包括完善的安全政策、网络设备管理、日志管理和安全事件响应计划等内容。

为了有效管理网络安全，我们可以建立安全意识教育培训制度、设立安全管理岗位、制定网络安全管理规范等。

此外，及时备份数据、定期进行安全评估和演练也是保持网络安全的有效手段。