計算機網絡課件REPORTING目錄計算機網絡概述網絡體系結構與協議局域網與廣域網網絡設備與連接網絡協議分析網絡故障診斷與排除PART01計算機網絡概述REPORTING計算機網絡定義：計算機網絡是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網絡操作系統和網絡管理軟件的管理下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。計算機網絡定義與組成計算機網絡組成：計算機網絡主要由以下幾個部分組成1.主機（Host）：任何一臺或多臺計算機都可以稱為主機，它們可以是大型機、中型機或小型機。2.網絡接口卡（NetworkInterfaceCard，NIC）：網絡接口卡是主機的一部分，它負責將數據轉換為可以在網絡上傳輸的格式。計算機網絡定義與組成035.集線器（Hub）集線器是一種共享設備，它可以將多個設備連接到一個網絡上。013.傳輸介質（Media）傳輸介質是網絡的基本組成部分，它包括電纜、光纖、微波等。024.中繼器（Repeater）中繼器是用來放大電信號的設備，它可以將信號傳輸到更遠的距離。計算機網絡定義與組成123路由器是一種智能設備，它可以根據網絡地址將數據包從一個網絡發送到另一個網絡。6.路由器（Router）交換機是一種智能設備，它可以根據網絡地址將數據包從一個端口發送到另一個端口。7.交換機（Switch）計算機網絡的主要功能包括數據通信、資源共享和分布式處理等。計算機網絡的功能計算機網絡定義與組成第一代計算機網絡第二代計算機網絡第三代計算機網絡第四代計算機網絡計算機網絡的發展歷程01020304以單臺計算機為中心的遠程聯機系統，代表為ARPANET。以多臺計算機為中心的計算機通信網，代表為美國國防部的MILNET。國際化的互聯網，代表為Internet。高速、移動和多媒體網絡，代表為寬帶網和移動通信網。局域網（LocalAreaNetwork，LAN）、城域網（MetropolitanAreaNetwork，MAN）、廣域網（WideAreaNetwork，WAN）。星型網、環型網、總線型網、樹型網和網狀網等。計算機網絡的分類根據拓撲結構分類根據覆蓋范圍分類PART02網絡體系結構與協議REPORTING確保原始數據可在各種物理媒體上傳輸，包括電纜、光纖等。物理層數據鏈路層網絡層為網絡層提供可靠的數據傳輸，包括以太網、令牌環等。負責數據包的發送與接收，包括IP、ICMP等協議。030201OSI參考模型傳輸層提供端到端的數據傳輸服務，包括TCP、UDP等協議。會話層建立、管理和終止會話。表示層用于數據格式的轉換，包括加密、解密等。應用層為應用程序提供網絡服務，包括HTTP、FTP等協議。OSI參考模型ICMP互聯網控制消息協議，用于發送錯誤報告和控制信息。RARP反向地址解析協議，將MAC地址轉換為IP地址。ARP地址解析協議，將IP地址轉換為MAC地址。TCP提供可靠的數據傳輸服務，通過握手、確認機制確保數據的完整性和可靠性。UDP提供無連接的數據傳輸服務，適用于需快速發送和接收數據的場景。TCP/IP協議族用于標識網絡中的主機身份，由32位二進制數組成，通常以點分十進制格式顯示。IP地址用于標識IP地址的網絡部分和主機部分，由連續的1和0組成，通常以點分十進制格式顯示。子網掩碼IP地址與子網掩碼PART03局域網與廣域網REPORTING定義01局域網（LocalAreaNetwork，LAN）是一種在有限區域內（如一座建筑、一所學校、一座城市）實現的計算機網絡。特點02局域網覆蓋范圍較小，但具有較高的傳輸速率和較低的延遲。它們通常被用于連接工作站、打印機、服務器等設備，并可以實現設備之間的數據共享和資源共享。拓撲結構03局域網可以采用多種拓撲結構，如星型、環型、總線型等。其中，星型結構是最常用的一種，它由一個中心節點控制其他節點的連接和通信。局域網定義廣域網（WideAreaNetwork，WAN）是一種跨越較大地理范圍（如跨越城市、國家甚至跨國）實現的計算機網絡。特點廣域網覆蓋范圍大，可以連接多個局域網和其他網絡，實現不同地域之間的數據傳輸和信息交流。廣域網通常由電信運營商和其他網絡服務提供商提供，并可以使用多種傳輸媒介，如光纖、衛星通信等。組成廣域網由路由器、交換機、服務器等設備組成，它們被用來連接不同地域的局域網和其他網絡，并實現數據傳輸和信息交流。廣域網定義網絡拓撲結構是指網絡中各個節點（如計算機、服務器、路由器等）之間的連接方式和布局。分類網絡拓撲結構可以分為星型、環型、總線型、樹型、網狀等幾種。每種拓撲結構都有其特點和適用場景。星型拓撲在星型拓撲中，所有節點都連接到一個中心節點，中心節點控制所有節點的通信。這種拓撲結構簡單易維護，但當中心節點出現故障時，整個網絡會受到影響。網絡拓撲結構PART04網絡設備與連接REPORTING網卡是計算機與網絡連接的硬件設備，負責將計算機連接到網絡。網卡概述根據傳輸速率、接口類型、總線類型等因素，網卡有不同的分類。網卡分類在選購網卡時，需要考慮其接口類型、傳輸速率、兼容性等因素。網卡選購網卡交換機是一種網絡設備，可實現多個設備之間的數據交換。交換機概述交換機根據MAC地址表進行數據轉發，能夠提高數據傳輸效率。交換機工作原理根據不同的應用場景和性能需求，交換機有不同的分類。交換機分類交換機01路由器是一種網絡設備，可實現不同網絡之間的連接。路由器概述02路由器根據路由表進行數據轉發，能夠將數據包從一個網絡轉發到另一個網絡。路由器工作原理03根據不同的應用場景和性能需求，路由器有不同的分類。路由器分類路由器防火墻工作原理防火墻通過設置安全策略，對進出網絡的數據包進行過濾和檢查，確保只有授權的數據包能夠通過。防火墻分類根據不同的應用場景和性能需求，防火墻有不同的分類。防火墻概述防火墻是一種網絡安全設備，可保護網絡免受未經授權的訪問和攻擊。防火墻PART05網絡協議分析REPORTING協議概述HTTP（HypertextTransferProtocol）是一種應用層協議，用于在網絡中傳輸超文本（例如網頁）。HTTP基于請求/響應模型，客戶端向服務器發送請求，服務器響應請求并返回數據。HTTP請求包括一個URL和一些其他信息，如請求方法（GET、POST等）和請求頭。HTTP響應包括狀態碼、響應頭和響應體。狀態碼表示請求的處理結果。HTTP提供了多種緩存機制，如ETag、Last-Modified、Cache-Control等，以減少不必要的網絡傳輸。請求/響應模型狀態碼和HTTP響應緩存機制URL和HTTP請求HTTP協議分析協議概述連接過程用戶認證數據傳輸FTP協議分析FTP使用2個端口，一個用于控制連接，另一個用于數據連接。控制連接用于交換命令和響應，數據連接用于實際的數據傳輸。FTP支持匿名訪問和用戶認證。用戶認證需要提供用戶名和密碼。FTP支持文本和二進制數據傳輸，可以以主動和被動模式進行傳輸。FTP（FileTransferProtocol）是一種用于在網絡上傳輸文件的協議。DNS（DomainNameSystem）是一種用于將域名映射到IP地址的分布式數據庫系統。協議概述域名結構查詢過程解析器和區域DNS域名采用層次結構，由多個標簽組成，標簽之間用點分隔。DNS查詢包括客戶端向服務器發送查詢請求，服務器響應查詢并返回IP地址。DNS解析器負責將域名解析為IP地址。DNS區域是DNS數據庫的一部分，由特定的DNS服務器負責管理。DNS協議分析協議概述TCP（TransmissionControlProtocol）是一種面向連接的協議，提供可靠的數據傳輸服務。數據傳輸過程TCP數據傳輸包括發送方發送數據、接收方接收數據、接收方發送確認、發送方接收確認等步驟。流量控制和擁塞控制TCP通過滑動窗口機制實現流量控制和擁塞控制。流量控制用于控制發送方的發送速率，以避免接收方過載。擁塞控制用于控制網絡中數據的數量，以避免網絡擁塞。三次握手TCP連接建立過程中，客戶端和服務器之間需要交換三個分組，稱為三次握手。三次握手建立了可靠的連接。TCP協議分析PART06網絡故障診斷與排除REPORTING通過觀察網絡設備的指示燈、網絡連接線、接口等，判斷是否存在故障。觀察法使用網絡測試工具，如ping、traceroute等，對網絡進行測試，以確定故障點。測試法通過對網絡數據的分析，如流量、丟包率等，判斷是否存在網絡故障。分析法網絡故障診斷方法首先需要明確網絡故障的現象，例如無法上網、網速慢等。確定故障現象根據故障現象，分析可能的原因，如硬件故障、軟件故障、網絡配置錯誤等。分析故障原因根據分析的結果，制定相應的解決方案，如更換設備、修復軟件問題、重新配置網絡等。制定解決方案將制定的解決方案付諸實施，如更換損壞的網線、重新配置網絡等。實施解決方案網絡故障排除步驟無法上網