《網(wǎng)絡(luò)工程概述》課件

網(wǎng)絡(luò)工程概述目錄CONTENTS網(wǎng)絡(luò)工程簡(jiǎn)介網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理與安全網(wǎng)絡(luò)工程發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)01網(wǎng)絡(luò)工程簡(jiǎn)介CHAPTER定義網(wǎng)絡(luò)工程是一門(mén)研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行、維護(hù)的工程學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域。目的旨在培養(yǎng)掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原理、具備網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)能力的專業(yè)人才，以滿足社會(huì)對(duì)高效、可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求。網(wǎng)絡(luò)工程的定義20世紀(jì)60年代，隨著計(jì)算機(jī)的普及和互聯(lián)網(wǎng)的誕生，網(wǎng)絡(luò)工程逐漸發(fā)展成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。起源經(jīng)歷了從ARPANET到TCP/IP協(xié)議的誕生，再到萬(wàn)維網(wǎng)的普及，以及云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的崛起，網(wǎng)絡(luò)工程不斷發(fā)展和完善。發(fā)展歷程隨著5G、6G通信技術(shù)的演進(jìn)，云計(jì)算、邊緣計(jì)算的發(fā)展，以及人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的融合，網(wǎng)絡(luò)工程將面臨更多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。未來(lái)趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)工程的歷史與發(fā)展教育行業(yè)高校和教育機(jī)構(gòu)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)工程課程培養(yǎng)學(xué)生掌握相關(guān)技能，為行業(yè)發(fā)展輸送人才。政府機(jī)構(gòu)政府機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)也需要網(wǎng)絡(luò)工程的專業(yè)人才。企業(yè)信息化企業(yè)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)和管理也是網(wǎng)絡(luò)工程的重要應(yīng)用領(lǐng)域。互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程在互聯(lián)網(wǎng)公司的應(yīng)用廣泛，包括但不限于網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)安全、云計(jì)算等。通信行業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程在通信行業(yè)的應(yīng)用主要涉及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化和維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)工程的應(yīng)用領(lǐng)域02網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)CHAPTER定義OSI（OpenSystemsInterconnection）參考模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的一個(gè)用于描述網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的分層體系結(jié)構(gòu)。層次OSI參考模型分為七個(gè)層次，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。功能每個(gè)層次都有特定的功能，各層次間相對(duì)獨(dú)立，通過(guò)接口進(jìn)行通信，共同完成網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)。OSI參考模型定義TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）模型是一個(gè)用于描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層體系結(jié)構(gòu)。層次TCP/IP模型分為四個(gè)層次，分別是應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層。功能TCP/IP模型的應(yīng)用層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的應(yīng)用層、表示層和會(huì)話層，傳輸層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的傳輸層，網(wǎng)絡(luò)層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層，鏈路層對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。TCP/IP模型分類常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括TCP/IP協(xié)議族、HTTP協(xié)議、FTP協(xié)議、SMTP協(xié)議等。標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)國(guó)際上制定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的組織包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、Internet工程任務(wù)組（IETF）等。定義網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是一組規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的通信和交互行為。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)03局域網(wǎng)技術(shù)CHAPTER以太網(wǎng)技術(shù)定義以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)以太網(wǎng)的局限性以太網(wǎng)技術(shù)01020304以太網(wǎng)是一種基于CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）技術(shù)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)幀由7字節(jié)的頭部、1500字節(jié)的數(shù)據(jù)和4字節(jié)的幀校驗(yàn)序列組成。以太網(wǎng)具有簡(jiǎn)單、靈活、可靠、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用最廣泛的局域網(wǎng)技術(shù)之一。以太網(wǎng)在傳輸大數(shù)據(jù)量時(shí)效率較低，且在傳輸過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突。無(wú)線局域網(wǎng)是一種利用無(wú)線通信技術(shù)在局域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)定義無(wú)線局域網(wǎng)由無(wú)線網(wǎng)卡、接入點(diǎn)（AP）和相關(guān)軟件組成。無(wú)線局域網(wǎng)的組成無(wú)線局域網(wǎng)具有移動(dòng)性強(qiáng)、可擴(kuò)展性好、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)無(wú)線局域網(wǎng)在傳輸過(guò)程中可能會(huì)受到干擾，且傳輸速度和距離受到限制。無(wú)線局域網(wǎng)的局限性無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)虛擬局域網(wǎng)是一種通過(guò)軟件方式將物理網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)邏輯子網(wǎng)的技術(shù)。虛擬局域網(wǎng)技術(shù)定義虛擬局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)虛擬局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)方式虛擬局域網(wǎng)的局限性虛擬局域網(wǎng)可以提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和管理性，方便對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理分配。虛擬局域網(wǎng)可以通過(guò)交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。虛擬局域網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)需要較高的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備支持，且可能會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和管理難度。虛擬局域網(wǎng)技術(shù)04廣域網(wǎng)技術(shù)CHAPTER總結(jié)詞數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)是一種基于數(shù)字通信技術(shù)的廣域網(wǎng)技術(shù)，提供高速、可靠的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸服務(wù)。詳細(xì)描述DDN通過(guò)數(shù)字通信技術(shù)，提供穩(wěn)定、可靠的傳輸通道，適用于需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?chǎng)景，如金融交易、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。它采用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)，具有低誤碼率、低時(shí)延和高傳輸速率的特點(diǎn)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）幀中繼是一種基于分組交換技術(shù)的廣域網(wǎng)技術(shù)，提供高效的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)?？偨Y(jié)詞幀中繼通過(guò)將數(shù)據(jù)分割成幀進(jìn)行傳輸，并在交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)快速交換，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。它支持動(dòng)態(tài)帶寬分配和流量控制，適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量要求較高的場(chǎng)景，如視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程教育等。詳細(xì)描述幀中繼（FrameRelay）VSATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種基于信元的交換技術(shù)，提供高速、高效的多媒體傳輸服務(wù)。詳細(xì)描述ATM采用固定長(zhǎng)度的信元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，支持多種服務(wù)質(zhì)量等級(jí)，能夠滿足不同類型數(shù)據(jù)的傳輸需求。它適用于需要處理大量多媒體數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，如視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有高帶寬利用率和良好的擴(kuò)展性，是寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的核心技術(shù)之一。總結(jié)詞ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)05網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與組網(wǎng)CHAPTER路由器是網(wǎng)絡(luò)中的重要設(shè)備，用于連接不同的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和路徑選擇。路由協(xié)議是路由器之間進(jìn)行路由信息交換的協(xié)議，常見(jiàn)的路由協(xié)議包括OSPF、BGP、RIP等。路由器與路由協(xié)議路由協(xié)議路由器交換機(jī)與交換技術(shù)交換機(jī)交換機(jī)是一種基于MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)設(shè)備之間的快速數(shù)據(jù)傳輸。交換技術(shù)交換技術(shù)包括存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、直通轉(zhuǎn)發(fā)和碎片丟棄等，不同類型的交換機(jī)采用不同的交換技術(shù)。集線器集線器是一種物理層設(shè)備，用于連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中傳輸。組網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)包括星型、總線型、環(huán)型和網(wǎng)狀等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不同的組網(wǎng)技術(shù)適用于不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和需求。集線器與組網(wǎng)技術(shù)06網(wǎng)絡(luò)管理與安全CHAPTER用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和監(jiān)控，提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理框架。SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）一種遠(yuǎn)程登錄協(xié)議，允許管理員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和配置。Telnet提供了一種加密的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，用于遠(yuǎn)程登錄和管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。SSH（安全外殼協(xié)議）用于同步網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時(shí)間，確保網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備時(shí)間一致。NTP（網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議）網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議與技術(shù)包括病毒、蠕蟲(chóng)、木馬等，可能對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和數(shù)據(jù)造成破壞。惡意軟件通過(guò)大量請(qǐng)求擁塞網(wǎng)絡(luò)資源，導(dǎo)致合法用戶無(wú)法訪問(wèn)。拒絕服務(wù)攻擊通過(guò)偽裝成合法網(wǎng)站或電子郵件誘騙用戶泄露敏感信息。釣魚(yú)攻擊包括防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、安全掃描工具等，用于檢測(cè)和防御網(wǎng)絡(luò)安全威脅。防護(hù)措施網(wǎng)絡(luò)安全威脅與防護(hù)用于隔離內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)，控制網(wǎng)絡(luò)流量的進(jìn)出，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量，發(fā)現(xiàn)異常行為或攻擊行為，及時(shí)發(fā)出警報(bào)和處理。防火墻技術(shù)入侵檢測(cè)系統(tǒng)防火墻技術(shù)與入侵檢測(cè)系統(tǒng)07網(wǎng)絡(luò)工程發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)CHAPTER云計(jì)算技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)工程提供了彈性的資源擴(kuò)展和靈活的配置服務(wù)，使得網(wǎng)絡(luò)工程可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求快速調(diào)整計(jì)算和存儲(chǔ)資源。云計(jì)算技術(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬化，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)管理和優(yōu)化，提高了網(wǎng)絡(luò)工程的可靠性和可用性。云計(jì)算技術(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)工程的自動(dòng)化管理，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)工程的運(yùn)維和管理流程，降低了網(wǎng)絡(luò)工程的運(yùn)營(yíng)成本。云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用123大數(shù)據(jù)技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)工程提供了海量的數(shù)據(jù)處理和分析能力，使得網(wǎng)絡(luò)工程可以更好地理解和預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)行為。大數(shù)據(jù)技術(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)流量分析，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)故障的快速定位和解決，提高了網(wǎng)絡(luò)工程的可用性和穩(wěn)定性。大數(shù)據(jù)技術(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)用戶行為分析，為網(wǎng)絡(luò)工程提供了個(gè)性化的服務(wù)和營(yíng)銷策略，提高了網(wǎng)絡(luò)工程的商業(yè)價(jià)值。大數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)工程中的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)