第2章计算机网络技术基础课程课件设计网络体系结构与网络协议

网络体系结构及网络协议 课件
目 录
• 网络体系结构概述 • OSI模型 • TCP/IP模型 • 网络协议详解 • 网络安全与协议 • 未来网络体系结构展望
01 网络体系结构概述
什么是网络体系结构
总结词
网络体系结构是计算机网络中各层功 能及其相互关系的集合，定义了网络 中数据传输和通信的规则。
DNS协议
总结词
域名系统，将域名转换为IP地址。
详细描述
DNS协议是互联网上用于将域名转换为IP地址的一种分布式数据库系统。通过DNS协议，用户可以在 浏览器中输入域名，而不是IP地址，来访问网站。DNS协议将域名解析为相应的IP地址，以便计算机 能够相互通信。
FTP协议
总结词
文件传输协议，用于在网络上传输文件。
远程办公 企业通过SSH协议建立安全的远程登 录通道，保证远程办公数据的安全性。
域名系统（DNS） DNS通过DNSSEC协议提供安全可靠 的域名解析服务，保护用户免受DNS 欺骗攻击。
06 未来网络体系结构展望
软件定义网络（SDN）
总结词
软件定义网络是一种新型网络体系结构，通过将网络控制与 转发分离，实现网络资源的灵活管理和调度。
DNSSEC协议
DNSSEC协议是一种DNS安全扩展协议，可以为DNS查询提供数据完 整性和源认证等安全保护。
网络安全协议的应用场景
电子商务 电子商务网站通过SSL/TLS协议对用户 提交的敏感信息进行加密传输，保证交
易数据的安全性。 虚拟专用网络（VPN） VPN通过IPsec协议建立安全的网络 连接，保护数据传输的安全性。
应用层
直接为用户提供服务，如文件传输、电子邮件和网页 浏览等。
表示层

TCP/IP协议族概述
01
TCP/IP协议族定义
02
TCP/IP协议族组成
TCP/IP协议族是一组网络通信协议的 集合，用于实现不同计算机系统之间 的数据传输和通信。
TCP/IP协议族由多个协议组成，包括 传输控制协议（TCP）、网际协议（ IP）、地址解析协议（ARP）、反向 地址解析协议（RARP）等。
协议规定了数据传输的格式、控制流 程、同步方式、数据交换方式等，使 得不同系统之间能够实现可靠、高效 的数据传输和资源共享。
协议的分层结构
OSI七层模型
包括物理层、数据链路层、网络层、 传输层、会话层、表示层和应用层。
协议分层结构的作用
将复杂的通信问题分解为多个相对简 单的子问题，便于设计和实现。
TCP/IP四层模型
包括网络接口层、网络层、传输层和 应用层。
协议的标准化
国际标准
由国际标准化组织（ISO）制定，如OSI模型。
工业标准
由一些大公司或组织制定，如TCP/IP模型。
事实标准
在实践中被广泛采用并成为标准的协议，如以太网协议。
标准化组织
如IEEE、ITU等。
02
CHAPTER
TCP/IP协议族
它处理路由和转发，选择最佳 路径，并根据网络状况进行流 量控制。
03
网络层协议包括IP（互联网协 议）、ICMP（互联网控制消息 协议）和IGMP（互联网组管 理协议）等。
传输层
传输层负责建立和维护端到端的连接，确保数 据的可靠传输。
它提供了面向连接的传输服务，例如TCP（传 输控制协议）和无连接的传输服务，例如UDP （用户数据报协议）。
传输层协议还处理流量控制、拥塞控制和错误 控制等问题。

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1 计算机网络的分类
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1 计算机网络的分类
在图1-1中，虚线框外的部分称为资源子网。资源子网中包括 拥有资源的用户主机和请求资源的用户终端，它们都是端节点。 虚线框内的部分叫作通信子网，其任务是在端节点之间传送由信 息组成的报文，主要由转发节点和通信链路组成。
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1 计算机网络的分类
在图1-1中，按照ARPA网络的术语 把转发节点统称为接口信 息处理机（Interface Message Processor, IMP）0 IMP是一种专 用于通 信的计算机，有些IMP之间直接相连，有些IMP之间必须 经过其他IMP才能相连。当IMP收到一个报文后要根据报文的目 标地址决定把该报文提交给与它相连的主机还是转发到下一个 IMP,这种通信方式叫作存储-转发通信。在广域网中的通信一般都 采用这种方式。
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1 计算机网络的分类
计算机网络的组成元素可以分为两大类，即网络节点和通信 链路。网络节点又分为端节点和转发节点。端节点指信源和信宿 节点，例如用户主机和用户终端；转发节点指网络通信过程 中控 制和转发信息的节点，例如交换机、集线器、接口信息处理机等 。通信链路是指传输信息的信道，可以是电话线、同轴电缆、无 线电线路、卫星线路、微波中继线路和光纤缆线等。网络节点通 过通信链路连接成的计算机网络如图1-1所示。
规则结构：总线型 规则结构：总线型、
、星型 和环型 星型和 环型
分布式数据处理办 LAN互联，综合声音
公自动化
、视频 和数据业务
不规则的网状结构 远程数据传输
1 计算机网络的分类
按照使用方式可以把计算机网络分为校园网(Campus Network)和企业网(Enterprise Network),前者用于学校内部的教 学科研信息的交换和共享，后者用于企业管理和办公自动化。 — 个校园网或企业网可以由内联网(Intranet)和外联网(Extranet)组 成。内联网是采用Internet 技术(TCP/IP协议和B/S结构)建立的校 园网或企业网，用防火墙限制与外部的信息交换，以确保内部的 信息安全。外联网是校园网或企业网的一部分，通过Internet±的 安全通道与内部网进行通信。

随着计算机技术的飞速发展，信息网络已经成为社会发展的重要保证。有很多是敏感信息 ，甚至是国家机密。所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击（例如信息泄露、信息 窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等）。
网络安全威胁
网络攻击行为日趋复杂、隐蔽性更强，网络钓鱼、勒索软件等新型攻击手段不断涌现，给 企业和个人带来重大损失。
协议封装与解封装过程
协议封装
在发送数据时，数据首先被封装在协 议数据单元（PDU）中，然后逐层向 下传递。每经过一个层次，就会加上 该层的协议头部或尾部信息。
协议解封装
在接收数据时，数据从下层向上层逐 层传递，每经过一个层次，就会去掉 该层的协议头部或尾部信息，还原出 原始数据。
技术
防火墙定义
是一种隔离技术，一种在内部网络与外部网络之间实施安全防范 的系统。
防火墙功能
它可以根据预先设定的规则，允许或是限制传输的数据通过。
防火墙分类
根据实现技术不同，防火墙可以分为包过滤型、代理型和有状态检 测型等。
数据加密技术
数据加密定义
是一种限制对网络上传输数据的访问权的技术 。
第三阶段
国际互联网与移动互联网 ，全球范围内的计算机网 络互联互通，形成国际互 联网和移动互联网。
计算机网络分类
根据规模
局域网、城域网、广域网和互联网。
根据拓扑结构
星型、总线型、环型和网状型。
根据传输介质
有线网和无线网。
02
网络体系结构与协议
OSI参考模型
01
概述
OSI参考模型是一个开放的分层 体系结构，用于描述网络协议的 层次结构。
数据加密方法
主要有对称加密和非对称加密两种方法。
数据加密标准