计算机网络课件@无忧PP

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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
用网桥连接子网
网桥常用于同类型 局域网之间的连接
HUB
网桥
各局域网采用同样 的网络操作系统
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
计算机网络的拓朴结构
拓扑结构：就是计算机的连接方式。 把网络中的计算机看作节点，通信线 路看作线形成的几何图。
➢总线形 ➢星形
终端阻抗匹配器
对总线长度、 结点数有限制
➢环形
➢树形
➢网状
常用集线器 作为主结点
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
在传统的网络结构中常使用两种网络互连设备： ❖桥连接器 ❖路由器
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
中继器
中继器：用于同种类型的网络在物理层上的连接。
信号在传输媒介中传播时会衰减，要保证信号 能可靠地传输到目的地，使用的传输媒介的长度将 受到限制。中继器可扩充传输媒介的有效长度并连 接不同类型的介质，从而扩展局域网的长度，保证 信号可靠地传输到目的地。中继器不仅具有放大信 号的作用而且具有使信号再生的作用。
网络连接设备

01 03
虚拟专用网络技术概述
虚拟专用网络技术是一种可以在 公共网络上建立加密通道的技术 ，通过这种技术可以保证数据传 输的安全性和可靠性。
02
虚拟专用网络协议
虚拟专用网络协议包括PPTP、 L2TP、IPSec等，其中PPTP和 L2TP协议比较常见。
04 广域网技术
数字数据网技术
01
数字数据网（DDN）是一种基于数字传输技术的数据通信网络，提 供可靠、高效的数据传输服务。
05 网络互联技术
路由器技术
路由器概述
路由器是网络互联的关键设备，用于连 接不同网络，实现数据包的转发和路径
选择。
路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、 BGP等，用于在路由器之间传递路由
信息。
路由表
路由器通过路由表来决定数据包的转 发路径，路由表根据路由协议动态生 成。
路由优化
为了提高网络性能，需要对路由进行 优化，包括路由聚合、路由过滤和策 略路由等。
无线局域网拓扑结构
无线局域网的拓扑结构与以太网类似，包括星型、总线型和环型等。
无线局域网设备
无线局域网设备包括无线网卡、无线路由器、无线接入点等。
虚拟专用网络技术
虚拟专用网络设备
虚拟专用网络设备包括路由器、 防火墙、VPN网关等。
04
虚拟专用网络的应用场景
虚拟专用网络可以应用于远程办 公、在线会议、数据传输等场景 ，保证数据传输的安全性和可靠 性。
。
帧中继技术通过简化数据链路 层协议，提高了数据传输的效 率，适用于对数据传输实时性
要求较高的应用场景。
帧中继技术可提供动态带宽分 配和流量控制功能，可根据用 户需求灵活调整带宽和数据传 输速率。

物理层的定义
01
物理层是计算机网络体系结构中的最底层，负责传输比特流。
物理层的功能
02
提供物理连接、传输比特流、定义接口标准等。
物理层的协议
03
包括EIA/TIA-232、EIA/TIA-499等。
数据通信基础
数据通信模型
包括信源、信宿、信道、发送 设备、接收设备等。
数据传输方式
包括基带传输、频带传输、宽 带传输等。
UDP协议的主要特点
TCP与UDP的比较
UDP协议是一种无连接的、不可 靠的、基于数据报的传输层通信 协议。它不保证数据的可靠传输， 但具有较快的传输速度和较低的 通信开销，适用于一些实时性要 求较高的应用。
TCP协议和UDP协议在连接方式、 可靠性、传输速度、通信开销等 方面存在显著的差异。TCP协议 适用于需要可靠传输的应用，如 文件传输、电子邮件等；而UDP 协议则适用于实时性要求较高的 应用，如音视频通话、在线游戏 等。
计算机网络的组成与分类
组成
计算机网络由资源子网和通信子网两部分组成。资源子网包括主机、终端、外 设、软件与信息资源等；通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设 备组成。
分类
根据网络覆盖范围，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广 域网（WAN）；根据传输技术，可分为广播式网络和点对点网络。
计算机网络的功能与应用
功能
计算机网络具有数据通信、资源共享、 分布式处理、提高系统可靠性等功能。
VS
应用
计算机网络已广泛应用于各个领域，如办 公自动化、电子商务、远程教育、远程医 疗、智能制造等。同时，随着物联网、云 计算、大数据等技术的发展，计算机网络 的应用前景将更加广阔。

VS
无线局域网组件
包括无线网卡、无线接入点（AP）、无线 路由器等设备，共同构建无线局域网环境。
局域网组建与维护
组建步骤
需求分析、拓扑结构设计、设备选型与配置、网络布线、系统测试与验收等。
维护措施
定期检查网络设备和线路状态、备份重要数据、更新防病毒软件和补丁程序、及时处理网络故障等，确保局域网 稳定可靠运行。
防火墙技术原理及应用
防火墙原理
通过监测和控制网络流量，阻止未经授权的访问和数据传输，保护内部网络免受外部攻 击。
应用场景
在企业网络边界部署防火墙，过滤进出网络的数据包，防止恶意攻击和未经授权的访问。
入侵检测与应急响应策略
入侵检测
通过实时监控网络流量和系统日志，发现异 常行为和潜在攻击，及时发出警报。
ICMP协议
用于在IP网络中发送控制消息， 如ping命令。
RARP协议
将MAC地址转换为32位的IP地 址。
IP地址与域名系统
IP地址
用于唯一标识网络中的主 机或设备，包括IPv4和 IPv6两种格式。
域名系统
将域名解析为对应的IP地 址，方便用户记忆和访问 网络应用。
DNS服务器
提供域名解析服务的服务 器，包括根域名服务器、 顶级域名服务器和权威域 名服务器等。
第四代计算机网络
以Internet为核心的信息网络， 融合了多种信息技术，提供更为
丰富的网络服务和应用。
计算机网络分类与拓扑结构
分类
按照覆盖范围和用途，计算机网络可分为局域网、城域网、广域网和互联网等 类型。
拓扑结构
常见的计算机网络拓扑结构包括星型、环型、总线型、树型和网状型等。
计算机网络标准化组织

机.它的出现和发展时期 为20世纪50年代中--70
年代初
第一代:面向终端的计算机网络 第二代:以分组交换网络为代表的网络
包括LAN, MAN, WAN)，它 的出现和发展时期大约是20 世纪70-90年代. 典型的代表是 目前Internet网的前身 ARPANET.如后面示意图。
第三代:标准化网络
其中：结点是由一个通信接口单元和有关的设备如计 算机、磁盘等到构成，可分为转接结点和访问结点；链路 是指两个结点之间承载信息的通信线路或信道。
常见计算机网络的拓朴结构有：
总线型网络拓朴结构；星型网络拓朴结构； 环型网络拓朴结构；树型网络拓朴结构； 网型网络拓朴结构；混合型网络拓朴结构。
三、计算机网络的拓扑结构
计算机网络拓扑结构是指计算机 网络节点和通讯链路所组成的几何形 状，也即网络节点之间的连接方式。
1. 星型拓扑结构
由中央结点和通过点到点链路接到中央结点的 各站点组成，如图所示。
优点: 1）简单，易管理和维护； 2）易实现结构化布线；
3)易扩展，易升级。 缺点:
1) 依赖于中心结点，如果此结点出现故障，全网则 瘫痪。
房间 建筑物 园区 城市 国家 洲 星球
局域网 城域网 广域网
•局域网(LAN,Local Area Network)
一般指处于几公里内校园或一幢建筑物内的专用网络。
覆盖距离一般为10km左右 传输速率高，已达10Gbps 误码率低总线型、环型 组建方便、使用灵活、易于管理
IEEE802.3 IEEE802.4 IEEE802.5
1各计算机是独
立自主的，其运 行不依赖于其他 计算机 2计算机之间的连 接是物理实现的 3用来实现网络通 信、资源管理和 网络服务的专门 软件 4计算机之间能够 利用各种通信手 段进行相互通信， 并共享软件、硬 件和数据等资源

有线网络、无线网络、卫 星网络等。
3 按拓扑结构划分
总线型、星型、环形、网 状等。
计算机网络的结构
客户-服务器结构
客户端向服务器提交请求，服务器提供相应的服务。
对等结构
所有主机都被视为对等关系，可以相互通信与资源 共享。
计算机网络的层次模型
物理层
负责传输比特流。
网络层
负责将数据帧通过路由器传送。
数据链路层
负责将比特流划分为数据帧。
传输层
提供可靠的端到端数据传输。
TCP/IP协议族
TCP/IP协议族是一组通信协议，包括TCP、IP等，用于实现互联网络中的通信。
网络设备与网络拓扑
路由器
用于在不同网络间传输数据。
交换机
光纤
用于在局域网内连接多台计算机。
传输速度快、抗干扰能力强的通 信线缆。
计算机网络的应用
1
电子邮件
2
快速、方便地发送和接收电子邮件。
3
互联网
实现全球范围内的信息交流和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源共享。
远程访问
通过网络远程访问其他计算机或服务器。
计算机网络(第5版)课件
计算机网络是指将地理位置不同的多台计算机和相关设备通过通信线路连接 起来，实现资源共享和信息传递的系统。
计算机网络的定义
计算机网络是由多台计算机和相关设备组成的系统，通过通信线路相连接，实现资源共享和信息传递。
计算机网络的分类
1 按覆盖范围划分
2 按网络性质划分
局域网、城域网、广域网、 互联网等。

OSI七层模型
物理层
详细介绍计算机网络中的物理层，并讲解它 的作用和特点。
网络层
详细介绍网络层的功能和作用，深入讲解IP 协议和子网划分的相关知识。
数据链路层
介绍数据链路层的概念和作用，阐述局域网 中的数据链路控制协议。
传输层
介绍传输层的特点和作用，解析TCP、UDP 协议的工作原理和应用。
TCP/IP协议及其实现
ARP协议与ARP缓存
ARP协议
详细介绍ARP协议的概念 和作用，深入讲解地址解 析协议的实现和应用。
ARP缓存
讲解ARP缓存的特点和作 用，介绍ARP欺骗攻击和 防范措施。
NDP协议
介绍IPv6中的NDP协议， 讲解邻居发现和地址解析 的相关知识。
NAT技术与端口映射
NAT技术
介绍NAT技术的作用和特点，讲解如何进行动 态地址转换和端口转换。
讲解路由发生错误的场景和 原因，并解决常见的路由问 题。
ICMP协议与Ping工具
1
Ping工具
2
讲解Ping工具的使用，讲解Ping命令
的工作原理和参数选项。
3
ICMP协议
详细介绍ICMP协议的特点和作用， 讲解常用的ICMP消息类型。
Traceroute工具
介绍Traceroute工具的原理和使用， 深入剖析路由器跟踪技术。
DHCP协议与DHCP服务器
1 DHCP协议
介绍DHCP协议的特点和作 用，讲解如何自动获取IP地 址和参数。
2 DHCP服务器
详细介绍DHCP服务器的配 置和管理，深入解析DHCP 协议的实现和应用。
3 IP分配策略
讲解IP地址分配策略和改进方案，介绍如何保证网络资源的可用性。

DNS的查询过程
DNS域名系统
提供可靠的文件传输服务，支持文件的上传和下载。
FTP的作用
主动模式和被动模式，它们定义了数据传输的连接方式。
FTP的工作模式
FTP协议定义了一系列命令和响应，用于实现文件的传输和管理。
FTP的命令和响应
FTP文件传输协议
用于Web浏览器和Web服务器之间的通信，实现网页的浏览和数据的传输。
IPv6配置
IPv6地址及配置
路由器是网络层的核心设备，负责根据路由表转发数据包，实现不同网络之间的通信。
路由器
三层交换机是具有路由功能的交换机，可以实现不同VLAN之间的通信和高速转发。
三层交换机
防火墙是网络安全的重要设备之一，可以过滤和检查进出网络的数据包，防止非法访问和攻击。
防火墙
网络层设备
集线器（Hub）：多端口的中继器，实现多设备间的互联。
网卡（Network Interface Card, NIC）：计算机与网络的接口设备，实现计算机与网络的连接。
光纤收发器：实现光信号与电信号之间的转换，用于光纤通信。
双绞线、同轴电缆、光纤等传输媒介：用于传输比特流。
调制解调器（Modem）：实现模拟信号与数字信号之间的转换，用于远程通信。
HTTP的作用
HTTP的请求方法
HTTP的响应状态码
HTTP的消息格式
GET、POST、PUT、DELETE等，它们定义了客户端向服务器发送请求的方式。
200、404、500等，它们表示服务器对客户端请求的响应状态。
请求行、请求头、请求体、状态行、响应头和响应体，它们定义了HTTP消息的格式和内容。
集线器（Hub）：集线器是一种多端口的中继器，它可以将多个设备连接在一起形成一个局域网。集线器工作在物理层，不具备交换功能。

帧中继
概述
帧中继是一种基于X.25协议的广域网技术，提供 了一种高效的、面向连接的数据传输服务。
工作原理
帧中继采用分组交换技术，将数据分割成一定长 度的帧进行传输，能够根据需要动态分配带宽。
特点
传输效率高、带宽利用率高，适用于突发性数据 传输和多媒体应用。
05
网络互联技术
路由器
01
路由器是连接不同网络 的设备，能够根据IP地 址进行数据包的转发。
网关可以对数据包进行协议 转换，将数据包转换为适合 目标网络的格式。
网关通常用于广域网和局域 网的连接，实现不同网络之 间的通信。
网关还可以提供防火墙、流 量控制等功能，保护网络的 安全和稳定性。
网桥
网桥是用于连接两个相同类型网络的设备，能够实现两 个网络之间的数据交换。
网桥还可以用于分割广播域，避免广播风暴的产生。
04
广域网技术
公用电话交换网
概述
公用电话交换网（PSTN）是一种利用公共电话系统来传输数据的 网络，是最早的广域网技术之一。
工作原理
PSTN通过模拟信号传输语音信息，但在数据通信中，需要经过调 制解调器将数字信号转换为模拟信号，或反之。
特点
成本低、覆盖范围广，但传输速度慢，不适合大数据量传输。
数字数据网
防火墙类型
根据部署位置和功能，防火墙可分为包过滤防火墙、代理服务器防 火墙和有状态检测防火墙等类型。
防火墙部署
防火墙通常部署在网络的入口处，用于保护内部网络免受外部攻击。
数据加密技术
数据加密定义
数据加密是通过特定的算法将明 文数据转换为密文数据，以保护 数据的机密性和完整性。
数据加密类型
数据加密可分为对称加密和公钥 加密两种类型。对称加密使用相 同的密钥进行加密和解密，公钥 加密使用不同的密钥进行加密和 解密。

2. Internet是从ARPANET逐步发展而来的，是世界上最 大的互联网络，称为“国际互联网”或“因特网”，它使 用的是TCP/IP协议。
1.2.4 计算机网络的发展历程
我国互联网发展的历程，我们可以将其划分为以下几个重要节点：
1．铁道部在1980年即开始进行计算机联网实验。然后，从1987年9月20 日钱天白教授发出第一封E-mail开始，到1994年4月20日NCFG正式连入 Internet这段时间里，中国的互联网在艰苦地孕育着。
资源子网 资源子网由各类主机、终端、其他外围设备及各种软件资源等组成，负责全网的数据处理 和向网络用户提供网络资源以及网络
服务。它是计算机网络的外层。 （１）主机 （２）终端 终端（Terminal）是用户访问网络的界面装置。 2．通信子网 通信子网是由网络结点和通信线路组成的独立的数据通信系统，承担全网的数据传输、转 接、加工和变换等通信处理工作，实
1.3.5按传播技术分类
根据所使用的传输技术，可以将网络分为：广播式网络和点到点网 络。
1.3.6按网络操作系统分类
根据使用的网络操作系统，可以将网络分为：Novell Netware 网、 UNIX网、Linux网、Windows NT网等。
1.4计算机网络的性能
1.4.1计算机网络的性能指标
性能指标从不同的方面来度量计算机网络的性能。 1．速率
比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位
2．带宽
“带宽”（bandwidth）有以下两种不同的意义： （1）带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不 同频率成份所占据的频率范围 （2）在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络 带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。