計算機(jī)科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論(第二版)第4章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信原理局域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)安全與管理策略計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述01計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由多臺地理上分散的、具有獨(dú)立功能的計算機(jī)通過通信設(shè)備和線路連接起來，在相應(yīng)軟件支持下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從ARPANET到Internet的發(fā)展歷程，實(shí)現(xiàn)了從局部到全球、從專用到公用的變革。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與發(fā)展發(fā)展歷程定義組成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部分組成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)信息處理，通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)信息傳輸。結(jié)構(gòu)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒕W(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等多個方面。常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、環(huán)型、總線型、樹型和網(wǎng)狀型等。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與結(jié)構(gòu)分類根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和傳輸技術(shù)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）。特點(diǎn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布式處理等特點(diǎn)，能夠?yàn)橛脩籼峁└咝А⒈憬莸男畔⒎?wù)。同時，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還具有開放性、互連性、高可靠性等特點(diǎn)，使得不同地域、不同行業(yè)的用戶能夠方便地交換和共享信息。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類與特點(diǎn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信原理02數(shù)據(jù)通信基本概念指通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)字通信系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行的傳輸和交換。數(shù)據(jù)在傳輸過程中的電磁表示，分為模擬信號和數(shù)字信號。傳輸信號的通路，包括物理信道和邏輯信道。單位時間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，通常以比特率（bps）表示。數(shù)據(jù)通信信號信道數(shù)據(jù)傳輸速率

網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議計算機(jī)之間進(jìn)行通信所必須遵循的規(guī)則和約定，包括語法、語義和時序三個要素。TCP/IP協(xié)議族一組網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的集合，包括TCP、UDP、IP、HTTP等協(xié)議，是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)由IEEE制定的局域網(wǎng)和城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，包括Ethernet、WiFi等標(biāo)準(zhǔn)。包括電路交換、報文交換和分組交換三種方式。電路交換適用于實(shí)時性要求高的通信，報文交換適用于數(shù)據(jù)量大的通信，分組交換結(jié)合了前兩者的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)據(jù)傳輸方式指在通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的技術(shù)，包括電路交換、報文交換、分組交換和ATM交換等。其中，分組交換技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)交換技術(shù)之一。數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸方式與交換技術(shù)局域網(wǎng)技術(shù)03局域網(wǎng)定義局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是一種在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)計算機(jī)之間通信的網(wǎng)絡(luò)，通常覆蓋一個建筑物、校園或企業(yè)園區(qū)等。通常限制在幾公里以內(nèi)。數(shù)據(jù)傳輸速率較高，一般為10Mbps、100Mbps或更高。由于傳輸距離短，信號衰減和干擾較小，誤碼率較低。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對較小，管理和維護(hù)相對容易。地理范圍小低誤碼率易于管理和維護(hù)高速率局域網(wǎng)概述及特點(diǎn)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)遵循OSI七層模型或TCP/IP四層模型，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層等。局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)定義了以太網(wǎng)（Ethernet）的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范。IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)定義了令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范。IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)定義了無線局域網(wǎng)（WirelessLAN）的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用CSMA/CD訪問控制方法，具有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。以太網(wǎng)技術(shù)采用令牌傳遞方式控制訪問，適用于對實(shí)時性要求較高的應(yīng)用。令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例無線局域網(wǎng)技術(shù)：基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)，通過無線方式實(shí)現(xiàn)計算機(jī)之間的通信。局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部計算機(jī)之間的文件共享、打印共享等。企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)校園網(wǎng)工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)通過局域網(wǎng)連接學(xué)校內(nèi)各個計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、圖書館等，提供資源共享和信息服務(wù)。通過局域網(wǎng)連接生產(chǎn)線上的各種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)和管理。030201局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例廣域網(wǎng)技術(shù)04廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN）是一種覆蓋地理范圍較大的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，主要連接不同城市、不同國家甚至全球范圍內(nèi)的計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。廣域網(wǎng)定義廣域網(wǎng)具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍廣、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通信協(xié)議多樣等特點(diǎn)。它通常采用分組交換技術(shù)，支持各種不同類型的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，如電子郵件、文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄等。廣域網(wǎng)特點(diǎn)廣域網(wǎng)概述及特點(diǎn)廣域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)廣域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層三層。其中，網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，物理層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)和信號編碼。廣域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)廣域網(wǎng)采用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)主要有TCP/IP協(xié)議族、X.25協(xié)議、幀中繼（FrameRelay）協(xié)議、ATM（AsynchronousTransferMode）協(xié)議等。這些協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了廣域網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷健⒘鞒毯涂刂品绞健V域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)VS廣域網(wǎng)的接入技術(shù)主要有專線接入、電路交換接入、分組交換接入和寬帶接入等。專線接入適用于對數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量要求較高且通信量較大的用戶，電路交換接入適用于需要建立固定連接的用戶，分組交換接入適用于突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩簦瑢拵Ы尤雱t適用于對數(shù)據(jù)傳輸速度要求較高的用戶。廣域網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例廣域網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，如企業(yè)內(nèi)部的遠(yuǎn)程辦公、電子商務(wù)交易、在線視頻會議等。此外，廣域網(wǎng)還廣泛應(yīng)用于金融、教育、科研等領(lǐng)域，為不同地域的用戶提供高效、便捷的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。廣域網(wǎng)接入技術(shù)廣域網(wǎng)接入技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例互聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用05從ARPANET到現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的演變過程，以及TCP/IP協(xié)議棧的出現(xiàn)。互聯(lián)網(wǎng)的起源Web1.0、Web2.0和移動互聯(lián)網(wǎng)時代的特征與影響。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展階段國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，包括連接、互通和標(biāo)準(zhǔn)化。互聯(lián)網(wǎng)全球化互聯(lián)網(wǎng)概述及發(fā)展歷程TCP/IP協(xié)議族傳輸控制協(xié)議（TCP）和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）等核心協(xié)議的作用和實(shí)現(xiàn)原理。互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定IETF、W3C等標(biāo)準(zhǔn)化組織的工作流程和影響力。互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)分層模型、協(xié)議棧及各層功能。互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)Web應(yīng)用Web瀏覽器、Web服務(wù)器和HTTP協(xié)議在Web應(yīng)用中的作用，以及HTML5、CSS3和JavaScript等前端技術(shù)的發(fā)展。社交媒體社交網(wǎng)絡(luò)的興起，如Facebook、Twitter和微博等，以及它們對信息傳播方式的影響。云計算與大數(shù)據(jù)云計算的基本原理和服務(wù)模式（SaaS、PaaS、IaaS），以及大數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)，如Hadoop和Spark。物聯(lián)網(wǎng)與人工智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居、工業(yè)自動化等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及人工智能技術(shù)在機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理和計算機(jī)視覺等方面的突破。01020304互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及服務(wù)模式創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)安全與管理策略06數(shù)據(jù)泄露由于黑客攻擊、內(nèi)部泄露等原因?qū)е旅舾袛?shù)據(jù)泄露，防范措施包括數(shù)據(jù)加密、訪問控制、安全審計等。網(wǎng)絡(luò)攻擊包括病毒、蠕蟲、木馬、拒絕服務(wù)攻擊等，防范措施包括安裝防病毒軟件、定期更新操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序補(bǔ)丁、限制不必要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。身份冒用攻擊者冒充合法用戶進(jìn)行非法操作，防范措施包括強(qiáng)密碼策略、多因素認(rèn)證、定期更換密碼等。網(wǎng)絡(luò)安全威脅與防范措施123對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行合理配置和監(jiān)控，確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常運(yùn)行，實(shí)施方法包括設(shè)備巡檢、故障排查、性能優(yōu)化等。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理分配和調(diào)度，確保網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行，實(shí)施方法包括資源規(guī)劃、負(fù)載均衡、流量控制等。網(wǎng)絡(luò)資源管理制定和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安全策略，確保網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性，實(shí)施方法包括安全審計、漏洞管理、應(yīng)急響應(yīng)等。網(wǎng)絡(luò)安全管理網(wǎng)絡(luò)管理策略及實(shí)施方法03社會責(zé)任作為