計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)演講人：日期:CONTENTS目錄01網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)概述02網(wǎng)絡(luò)硬件組成03協(xié)議與參考模型04網(wǎng)絡(luò)類型劃分05網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)06網(wǎng)絡(luò)安全與管理01網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)概述定義與核心功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的計(jì)算機(jī)通過通信設(shè)備和線路連接起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息交流的系統(tǒng)。定義數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布式處理、信息交換與協(xié)同作業(yè)、提高系統(tǒng)的可靠性和可用性。核心功能技術(shù)發(fā)展歷程第一階段計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，誕生了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，具有遠(yuǎn)程信息交換、資源共享等功能。01第二階段以局域網(wǎng)為主，出現(xiàn)了以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了局部范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)。02第三階段廣域網(wǎng)的出現(xiàn)，采用X.25、幀中繼等公用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)。03第四階段互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，采用TCP/IP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了全球范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)，催生了眾多網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用。04實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域辦公自動化在線教育電子商務(wù)娛樂休閑計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得辦公室內(nèi)的計(jì)算機(jī)可以共享文件、打印機(jī)等資源，提高工作效率。通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行商品交易、支付等商業(yè)活動，改變了傳統(tǒng)商業(yè)模式。學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、在線考試等，打破了地域限制，促進(jìn)了教育資源的共享。網(wǎng)絡(luò)游戲、在線音樂、視頻等娛樂服務(wù)豐富了人們的日常生活。02網(wǎng)絡(luò)硬件組成有線傳輸介質(zhì)雙絞線、同軸電纜、光纖。無線傳輸介質(zhì)無線電波、紅外線、激光。傳輸介質(zhì)類型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分類交換機(jī)、路由器。核心設(shè)備集線器、無線接入點(diǎn)、調(diào)制解調(diào)器。接入設(shè)備防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、安全網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備終端連接設(shè)備計(jì)算機(jī)設(shè)備臺式機(jī)、筆記本、工作站。01移動設(shè)備智能手機(jī)、平板電腦、無線傳感器。02終端設(shè)備打印機(jī)、掃描儀、攝像頭。0303協(xié)議與參考模型OSI七層模型解析物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層傳輸層物理層是OSI模型的最底層，負(fù)責(zé)傳輸比特流，涉及電纜、網(wǎng)卡、集線器等硬件設(shè)備。提供數(shù)據(jù)鏈路控制，負(fù)責(zé)幀的同步、錯(cuò)誤檢測與校正，及流量控制等。負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)路徑的選擇和邏輯地址的尋址，處理路由選擇和數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，確保數(shù)據(jù)包的順序、錯(cuò)誤恢復(fù)和流量控制。TCP/IP四層模型鏈路層（網(wǎng)絡(luò)接口層）負(fù)責(zé)在物理網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)幀，對應(yīng)OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。02040301傳輸層TCP和UDP協(xié)議，提供可靠的端到端數(shù)據(jù)傳輸和無效的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸。網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議為主，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。應(yīng)用層HTTP、FTP、SMTP等協(xié)議，為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用支持。協(xié)議核心功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)封裝與拆封錯(cuò)誤檢測與校正流量控制擁塞控制數(shù)據(jù)在各層之間傳輸時(shí)，需要進(jìn)行封裝和拆封，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換和傳輸。通過添加冗余信息，協(xié)議能夠檢測并糾正數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。協(xié)議通過滑動窗口等機(jī)制，對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行流量控制，防止網(wǎng)絡(luò)擁堵。協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過重時(shí)，采取相應(yīng)措施避免擁塞，如TCP的擁塞控制算法。04網(wǎng)絡(luò)類型劃分拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類總線型拓?fù)渌性O(shè)備連接到一條公共通信線路上，數(shù)據(jù)傳輸通過這條線路進(jìn)行，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于布線等優(yōu)點(diǎn)，但易于出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突和難以診斷的問題。星型拓?fù)渌性O(shè)備通過獨(dú)立的通信線路連接到中央節(jié)點(diǎn)（如集線器或交換機(jī)），數(shù)據(jù)傳輸通過中央節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，具有易于管理、故障排查方便等優(yōu)點(diǎn)，但中央節(jié)點(diǎn)故障會導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。環(huán)型拓?fù)涿總€(gè)設(shè)備連接到兩個(gè)相鄰的設(shè)備，形成一個(gè)閉合環(huán)路，數(shù)據(jù)傳輸通過環(huán)路進(jìn)行，具有傳輸效率高、無需中央節(jié)點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障都會導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。樹型拓?fù)浣Y(jié)合了星型和總線型拓?fù)涞奶攸c(diǎn)，通過多個(gè)分支節(jié)點(diǎn)連接設(shè)備，具有易于擴(kuò)展、層次分明等優(yōu)點(diǎn)，但中央節(jié)點(diǎn)的負(fù)載較重，一旦中央節(jié)點(diǎn)故障會影響其下屬節(jié)點(diǎn)。覆蓋范圍區(qū)分（LAN/WAN）覆蓋范圍較小，通常在一個(gè)建筑物或一個(gè)園區(qū)內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸速率高，誤碼率低，具有低延遲和高可靠性等特點(diǎn)，常用于辦公室、工廠等場所。局域網(wǎng)（LAN）覆蓋范圍廣泛，可以連接不同城市、國家甚至全球范圍內(nèi)的設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸速率相對較低，誤碼率較高，具有較高的延遲和抖動，常用于互聯(lián)網(wǎng)接入、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等場景。廣域網(wǎng)（WAN）傳輸方式比較基帶傳輸將數(shù)字信號直接傳輸?shù)酵ㄐ啪€路上，不需要調(diào)制和解調(diào)過程，具有設(shè)備簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但易受干擾，傳輸距離有限。頻帶傳輸將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號后再進(jìn)行傳輸，具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但需要調(diào)制和解調(diào)過程，設(shè)備復(fù)雜度高。寬帶傳輸在頻帶傳輸?shù)幕A(chǔ)上，采用更高的頻率和更寬的頻帶進(jìn)行傳輸，可以同時(shí)傳輸多種信號，具有傳輸速度快、容量大等優(yōu)點(diǎn)，但成本較高，技術(shù)復(fù)雜度高。無線傳輸通過無線電波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具有無需布線、靈活性高、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但易受干擾和阻礙物影響，傳輸穩(wěn)定性和安全性較差。05網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)DNS域名解析原理DNS概述DNS（DomainNameSystem）是一種按域名進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它將用戶輸入的域名解析成IP地址，以便計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。01DNS解析過程包括遞歸查詢和迭代查詢兩種方式。遞歸查詢指客戶端向DNS服務(wù)器發(fā)出查詢請求，DNS服務(wù)器負(fù)責(zé)返回最終解析結(jié)果；迭代查詢則是DNS服務(wù)器之間逐級查詢，直到找到最終解析結(jié)果。02DNS緩存為提高解析效率，DNS服務(wù)器會緩存解析結(jié)果，以減少重復(fù)查詢。同時(shí)，客戶端也會緩存已解析的域名，以提高訪問速度。03DNS安全與防護(hù)包括防止DNS欺騙、緩存污染、DNS劫持等攻擊手段，主要通過使用DNSSEC、提高DNS服務(wù)器的安全性等措施來保障DNS解析的安全性和可靠性。04HTTP/HTTPS協(xié)議機(jī)制HTTP（HyperTextTransferProtocol）是一種用于傳輸超文本標(biāo)記語言（HTML）和其他資源的應(yīng)用層協(xié)議。它是Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間通信的基礎(chǔ)。HTTP協(xié)議概述HTTP協(xié)議采用請求/響應(yīng)模型?？蛻舳讼蚍?wù)器發(fā)送請求，請求獲取特定資源；服務(wù)器收到請求后，進(jìn)行處理并返回響應(yīng)，包含請求的資源或錯(cuò)誤信息。HTTP請求與響應(yīng)HTTP狀態(tài)碼用于表示服務(wù)器對請求的響應(yīng)狀態(tài)。常見的狀態(tài)碼有200（表示請求成功）、404（表示請求的資源未找到）等。HTTP狀態(tài)碼HTTPS（HTTPSecure）是一種基于SSL/TLS加密的HTTP協(xié)議，用于保障Web通信的安全性。HTTPS協(xié)議在傳輸數(shù)據(jù)前會對雙方進(jìn)行身份驗(yàn)證，并加密傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。HTTPS協(xié)議云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)云計(jì)算概述云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算資源、存儲資源和應(yīng)用程序等集成在一起，實(shí)現(xiàn)按需分配、按使用量付費(fèi)的靈活使用方式。云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特點(diǎn)包括高可用性、可擴(kuò)展性、靈活性、安全性等方面。云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通常采用多租戶技術(shù)、虛擬化技術(shù)、自動化部署等技術(shù)手段，以滿足不同用戶的需求。云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組成云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括云服務(wù)提供商的基礎(chǔ)設(shè)施、云平臺層、云應(yīng)用層三個(gè)層次。其中，基礎(chǔ)設(shè)施層提供計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)資源；云平臺層提供開發(fā)、測試、部署等云服務(wù)；云應(yīng)用層則是面向用戶的最終應(yīng)用或服務(wù)。云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬化技術(shù)、容器化技術(shù)、自動化運(yùn)維技術(shù)、安全技術(shù)等方面。這些技術(shù)共同支撐起云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，為用戶提供高效、可靠的服務(wù)。06網(wǎng)絡(luò)安全與管理防火墻技術(shù)應(yīng)用6px6px6px通過對數(shù)據(jù)包進(jìn)行篩選和過濾，控制網(wǎng)絡(luò)流量，阻止非法入侵。包過濾技術(shù)通過檢測網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，判斷數(shù)據(jù)包是否合法，防止非法訪問。狀態(tài)檢測技術(shù)針對特定應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行過濾和檢查，提高安全性。應(yīng)用網(wǎng)關(guān)技術(shù)010302制定合理的防火墻部署策略，提高網(wǎng)絡(luò)安全性能。防火墻部署策略04數(shù)據(jù)加密方法對稱加密非對稱加密散列函數(shù)數(shù)字簽名使用相同的密鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，速度快但密鑰分發(fā)困難。使用公鑰和私鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，解決了密鑰分發(fā)問題但加密解密速度較慢。將任意長度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為固定長度的散列值，用于數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證。使用私鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名，接收方使用公鑰驗(yàn)證簽