《认识计算机网络 》课件.pptx

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1、认识计算机网络PPT课件计算机网络概述计算机网络体系结构计算机网络的硬件设备计算机网络协议与技术网络安全与防护计算机网络应用与发展趋势contents目录计算机网络概述CATALOGUE01由若干个计算机和通信设备，通过传输介质和网络软件相互连接，实现数据、信息和资源的共享的系统。计算机网络计算机网络中数据的传输和处理过程，包括数据的发送、传输和接收。数据通信计算机网络中各个节点之间通信的规则和标准，规定了数据交换的格式、控制流程和数据传输方式。网络协议计算机网络定义 计算机网络发展历程面向终端的计算机网络20世纪50年代，以单个计算机为中心，通过有线方式连接多个终端设备，实现数据传输和共享。

2、分组交换网络20世纪60年代，以多个计算机为中心，通过通信子网进行连接，实现数据的分布式处理和资源共享。互联网20世纪70年代末至今，以TCP/IP协议为基础，将全球范围内的计算机网络连接起来，形成覆盖全球的互联网。按覆盖范围分类：局域网、城域网、广域网和互联网。按拓扑结构分类：星型网、总线网、环型网和网状网。按传输介质分类：有线网和无线网。计算机网络分类计算机网络体系结构CATALOGUE02OSI参考模型概述OSI（Open Systems Interconnection）参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一个用于描述计算机网络协议的分层模型，它将网络协议划分为七个层次，以便更好地理

3、解和标准化。七个层次从上到下分别是应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。每个层次都有特定的功能和协议。特点OSI参考模型有助于不同厂商和不同操作系统之间的互操作性，并为网络设计和开发提供了框架。概述TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是一个分层模型，用于描述互联网协议族。它与OSI参考模型类似，但只有四个层次。四个层次应用层、传输层、网络层和链路层。其中，TCP和IP协议分别位于传输层和网络层。特点TCP/IP模型简单明了，易于实现和维护，因此在互联网中广泛应用。010203TCP/IP模型协议

4、是计算机网络中用于规定通信规则和交互方式的规则集合。不同层次使用不同的协议，以确保数据的可靠传输和有效通信。协议分层是将复杂的网络协议划分为多个较小的、易于处理的组件的方法。每一层负责特定的功能，并与其他层协同工作，以实现整个网络通信的功能。通过分层，可以降低复杂性，提高可管理性和可扩展性。分层协议与分层计算机网络的硬件设备CATALOGUE03路由器是计算机网络中的重要设备，用于连接不同的网络，实现数据包的转发和路由。路由器的分类有多种，根据不同的标准可以分为固定配置路由器、模块化路由器等。路由器的性能指标包括吞吐量、延迟、丢包率等，这些指标对于网络的性能和稳定性有着重要的影响。路由器的主要

5、功能包括路由选择、网络隔离、流量控制等，能够提高网络的稳定性和安全性。路由器交换机是一种基于MAC地址识别和完成数据交换的设备。交换机的分类有多种，根据不同的标准可以分为二层交换机、三层交换机等。交换机能够根据MAC地址表将数据帧转发到对应的端口，实现数据的交换和传输。交换机的性能指标包括背板带宽、吞吐量、延迟等，这些指标对于网络的性能和稳定性有着重要的影响。交换机服务器是指在网络环境中提供各类服务的计算机，如Web服务器、数据库服务器等。客户机是指通过网络访问服务器资源的计算机，客户机通过网络向服务器发送请求并获得服务。服务器的性能指标包括处理器速度、内存容量、磁盘容量等，这些指标对于服务器

6、的性能和稳定性有着重要的影响。服务器与客户机网卡01网卡是计算机与网络连接的接口卡，负责将计算机接入网络并实现数据的传输。02网卡的分类有多种，根据不同的标准可以分为独立网卡和集成网卡等。03网卡的主要性能指标包括传输速率、传输距离等，这些指标对于网络的性能和稳定性有着重要的影响。计算机网络协议与技术CATALOGUE04IP协议概述IP协议是互联网的基础，负责将数据从一台计算机传输到另一台计算机。它是一种无连接的协议，意味着在传输数据之前，发送方和接收方之间没有预先建立连接。每个网络设备（如计算机、手机等）都有一个独特的IP地址，用于标识和定位设备在网络中的位置。IP地址分为IPv4和IPv

7、6两种版本，其中IPv4使用32位地址，而IPv6使用128位地址。IP数据报是IP协议传输的数据单位，它包含源IP地址、目的IP地址、以及其他一些控制信息，如生存时间（TTL）和协议类型。IP协议使用路由选择算法来确定数据报从源到目的的最佳路径。路由选择基于一系列路由协议，如RIP、OSPF和BGP等。IP地址IP数据报路由选择IP协议TCP协议TCP协议概述：TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，它提供了一种可靠的、有序的和错误校验的数据传输方式。TCP在因特网上广泛使用，如HTTP、FTP和SMTP等应用层协议都建立在TCP连接之上。TCP连接：TCP连接需要经过三次握手过程来建立

8、，并在传输完毕后通过四次挥手过程来关闭连接。这确保了数据传输的可靠性和资源的有效利用。流量控制和拥塞控制：TCP具有复杂的机制来控制数据流量和防止网络拥塞。它使用一系列算法，如慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复等，来动态调整数据传输的速率。TCP报文段：TCP报文段是TCP协议传输的数据单位，它包含源端口、目的端口、序列号、确认号、窗口大小、偏移量以及其他控制信息。UDP协议UDP协议概述：UDP（用户数据报协议）是一种无连接的协议，它提供了一种简单但不可靠的数据传输方式。与TCP不同，UDP不保证数据的有序传输或错误校验，因此适用于对实时性要求较高但对可靠性要求较低的应用，如流媒体和实时游戏等

9、。UDP报文：UDP报文包含源端口、目的端口、长度、校验和以及其他控制信息。由于UDP是无连接的协议，因此没有像TCP那样的握手和挥手过程。UDP应用：许多应用层协议都建立在UDP之上，如DNS、SNMP、TFTP等。尽管UDP在某些方面不如TCP可靠，但它能够提供更快的传输速度和更低的延迟。UDP与TCP比较：与TCP相比，UDP更加轻量级且简单，因此在某些特定场景下具有优势。然而，由于UDP缺乏TCP提供的可靠性和有序性保证，因此在需要可靠数据传输的场景下通常不使用UDP。DNS（域名系统）是一个分布式数据库系统，用于将域名转换为IP地址。它使得用户可以通过易于记忆的域名来访问互联网上的资

10、源，而不是使用难以记忆的IP地址。DNS概述DNS查询由客户端发出，请求将特定域名解析为相应的IP地址。DNS服务器会响应查询，返回与该域名相关联的IP地址列表。这些IP地址可以是多个，以便实现负载均衡和容错功能。DNS查询与响应为了提高性能并减少DNS查询的频率，许多计算机和网络设备都配置了DNS缓存。当一个域名被解析后，相关的IP地址信息会被存储在缓存中，以便后续对该域名的访问可以直接从缓存中获取IP地址而无需再次查询DNS服务器。DNS缓存DNS劫持是一种攻击手段，攻击者通过篡改DNS记录来将用户重定向到恶意网站。为了防范DNS劫持，可以使用加密的DNS查询（如DNS over HTTP

11、S或DNS over TLS）来保护DNS通信的安全性。DNS劫持与安全DNS协议网络安全与防护CATALOGUE05防火墙类型根据工作原理和应用场景，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。防火墙定义防火墙是用于阻止非法访问和恶意攻击的网络安全设备，通过限制网络通信来保护内部网络资源。防火墙部署防火墙通常部署在网络入口处，对进入内部网络的数据包进行过滤和检查，防止未经授权的访问和攻击。防火墙技术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。数据加密定义数据加密方法数据加密应用常见的数据加密方法包括对 称 加 密（如 AES、DES）和非对

12、称加密（如RSA、ECC）。数据加密广泛应用于数据传输、存储和备份，确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。030201数据加密技术入侵检测定义入侵检测是通过对网络和系统日志进行分析，发现异常行为和潜在的攻击行为，及时发出警报并采取应对措施。入侵检测类型入侵检测系统可分为基于主机入侵检测系统和基于网络的入侵检测系统。入侵检测功能入侵检测系统具有实时监控、报警、日志记录和事件响应等功能，能够及时发现并应对各种网络威胁。入侵检测技术计算机网络应用与发展趋势CATALOGUE06总结词全球信息共享与交流的重要平台详细描述万维网（World Wide Web）是一种基于超文本的信息系统，通过浏览器可以实现

13、全球范围内的信息检索、浏览和交互。它使得人们能够方便地获取和分享各种形式的信息，包括文本、图片、音频和视频等。万维网（WWW）总结词实现物体与物体之间的智能化互联详细描述物联网（Internet of Things,IoT）是指通过网络技术实现物体与物体之间的智能化互联，实现物体的远程监控、控制和管理等功能。物联网的应用范围广泛，包括智能家居、智能交通、智能工业等领域。物联网（IoT）通过网络提供可伸缩的、按需付费的计算服务总结词云计算（Cloud Computing）是一种基于互联网的计算方式，通过虚拟化技术将计算资源（如服务器、存储设备和应用程序）以服务的形式提供给用户。用户可以通过网络随时随地地访问这些服务，并按需付费。云计算具有可伸缩性、灵活性、高可用性和可靠性等特点。详细描述云计算（Cloud Computing）VS提升计算机网络的管理和安全性能详细描述人工智能（Artificial Intelligence,AI）和机器学习（Machine Learning,ML）技术在计算机网络中有着广泛的应用，主要用于提升网络的管理和安全性能。例如，AI和ML可以用于入侵检测、恶意软件分析、网络流量分析等方面，提高网络的安全性和稳定性。同时，AI和ML也可以用于网络管理和优化，提高网络资源的利用效率和网络服务质量。总结词人工智能与机器学习在计算机网络中的应用THANKS感谢观看