信息技術(shù)基礎(chǔ)-第三章：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今信息時(shí)代不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。它連接了世界各地的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和信息的高效傳輸。這一章將深入探討計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理和構(gòu)建方式,讓您全面掌握網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。qabyqaewfessdvgsd計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念和作用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指由相互連接的計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備所組成的系統(tǒng)。它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸、資源共享和遠(yuǎn)程通信等功能。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用改變了人們的生活方式,提高了工作效率,促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型、星型、環(huán)型、樹型根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能：接入網(wǎng)、骨干網(wǎng)、專網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最基本的硬件設(shè)備,它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)和傳輸。不同型號(hào)和配置的計(jì)算機(jī)可應(yīng)用于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)電纜網(wǎng)絡(luò)電纜是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)互連的物理媒介,包括雙絞線、光纖和同軸電纜等。不同類型的電纜具有不同的傳輸速率和距離。網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)適配卡(網(wǎng)卡)是計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的硬件接口,負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)包封裝并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中。路由器路由器是連接不同網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇,確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的高效傳輸。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件組成操作系統(tǒng)提供基本的網(wǎng)絡(luò)功能,如網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧等,支持網(wǎng)絡(luò)通信。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、信息共享等功能,如Web瀏覽器、郵件客戶端等。網(wǎng)絡(luò)管理軟件管理和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,提供網(wǎng)絡(luò)診斷、故障排查等功能。網(wǎng)絡(luò)安全軟件保護(hù)網(wǎng)絡(luò)免受各種攻擊和威脅,如防火墻、殺毒軟件等。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)設(shè)備和線纜的物理布局方式。常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括總線型、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀等。每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都有其特點(diǎn)和適用場(chǎng)景,選擇合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議1協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)通信依賴于各種標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議,確保不同設(shè)備和系統(tǒng)之間能夠互聯(lián)互通。2OSI參考模型OSI七層參考模型為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的分層架構(gòu)提供了標(biāo)準(zhǔn)化的指引。3TCP/IP協(xié)議族TCP/IP協(xié)議族是互聯(lián)網(wǎng)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn),涵蓋網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層等多個(gè)關(guān)鍵層面。OSI參考模型1應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、服務(wù)，如web瀏覽、文件傳輸2表示層數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、加解密3會(huì)話層維護(hù)應(yīng)用程序間的會(huì)話通信4傳輸層端到端數(shù)據(jù)傳輸，包括分組控制、差錯(cuò)校正5網(wǎng)絡(luò)層路由和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，如IP協(xié)議OSI參考模型是一個(gè)概念性的網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)通信劃分為7個(gè)層次。每一層都有特定的功能和責(zé)任，相互配合完成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程。這種層次化的設(shè)計(jì)使網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程更加清晰和可管理。TCP/IP協(xié)議族1應(yīng)用層HTTP、FTP、SMTP等2傳輸層TCP、UDP3網(wǎng)絡(luò)層IP、ICMP4網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層以太網(wǎng)、FDDI等TCP/IP協(xié)議族是互聯(lián)網(wǎng)通信的核心協(xié)議體系,由不同層次的協(xié)議組成。應(yīng)用層定義了常見的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)議,如HTTP、FTP和SMTP。傳輸層提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸,主要包括TCP和UDP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的路由和轉(zhuǎn)發(fā),主要有IP協(xié)議和ICMP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)層則定義了具體的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù),如以太網(wǎng)、FDDI等。這種分層設(shè)計(jì)使得TCP/IP協(xié)議族具有良好的可擴(kuò)展性和靈活性。網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符。它用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的位置和通信路徑。常見的網(wǎng)絡(luò)地址包括IP地址、MAC地址和域名。這些地址使得網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備能夠互相識(shí)別和通信。掌握網(wǎng)絡(luò)地址的概念和應(yīng)用非常重要，它是理解和使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)。IP地址IP地址是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分。它是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符，用于標(biāo)識(shí)和定位設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的位置。IP地址由4組數(shù)字組成，每組數(shù)字稱為一個(gè)字節(jié)，范圍從0到255。每個(gè)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上都需要一個(gè)獨(dú)特的IP地址，這樣才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的二進(jìn)制數(shù)字，用于定義一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)中哪些位用于網(wǎng)絡(luò)地址，哪些位用于主機(jī)地址。它通常以點(diǎn)分十進(jìn)制表示，例如""。子網(wǎng)掩碼可以動(dòng)態(tài)地劃分網(wǎng)絡(luò)，以提高網(wǎng)絡(luò)利用率和安全性。網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接不同網(wǎng)絡(luò)的重要設(shè)備。它負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)和路由數(shù)據(jù)包,使不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信成為可能。網(wǎng)關(guān)可以連接局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),或者連接一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和公網(wǎng)。通過(guò)網(wǎng)關(guān),用戶可以訪問(wèn)遠(yuǎn)程服務(wù)器和資源,享受到更豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。DNS服務(wù)DNS（DomainNameSystem）是互聯(lián)網(wǎng)上用于將域名轉(zhuǎn)換為IP地址的核心服務(wù)。DNS服務(wù)器維護(hù)著龐大的域名與IP地址之間的映射關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，提供域名解析服務(wù)，使得用戶可以通過(guò)更加人性化的域名訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源。DNS解析過(guò)程包括遞歸查詢和迭代查詢兩種方式。遞歸查詢由本地DNS服務(wù)器代表客戶端完成整個(gè)解析過(guò)程，而迭代查詢則由客戶端自行從根域名服務(wù)器開始依次查詢。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備多樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括路由器、交換機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡等,通過(guò)互聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享。核心交換設(shè)備網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)是網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵設(shè)備,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和隔離,保證網(wǎng)絡(luò)暢通高效運(yùn)行。智能路由設(shè)備路由器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā),可以提供有線和無(wú)線兩種接入方式,保障網(wǎng)絡(luò)安全。交換機(jī)交換機(jī)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一種重要設(shè)備,負(fù)責(zé)在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高效轉(zhuǎn)發(fā)和交換。它通過(guò)識(shí)別目的地址,將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)亩丝?提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和效率。現(xiàn)代交換機(jī)具有"即插即用"的特性,用戶無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的配置即可使用。它們通常采用自學(xué)習(xí)機(jī)制,能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)和維護(hù)連接設(shè)備的MAC地址信息,提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和靈活性。路由器路由器是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中重要的硬件設(shè)備之一。它用于連接不同的網(wǎng)絡(luò)分段,并負(fù)責(zé)在這些網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由器可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的路由表,選擇最優(yōu)的傳輸路徑,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)之間的高效傳輸。路由器通常有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口,可以同時(shí)連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。它能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整路由表,確保數(shù)據(jù)交換的高可靠性和低時(shí)延。防火墻防火墻是一種網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備,用于監(jiān)控和控制網(wǎng)絡(luò)流量,阻擋未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊。它位于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)之間,充當(dāng)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵角色。防火墻通過(guò)設(shè)置嚴(yán)格的訪問(wèn)規(guī)則,可以有效地阻擋來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的非法訪問(wèn)和攻擊。同時(shí)它還可以記錄網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)日志,以便進(jìn)行監(jiān)控和分析。網(wǎng)卡網(wǎng)卡是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵硬件組件。它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸和接收,是網(wǎng)絡(luò)連接的基礎(chǔ)。網(wǎng)卡可以是內(nèi)置于主板或獨(dú)立的外置設(shè)備,提供各種網(wǎng)絡(luò)接口類型,如以太網(wǎng)、WIFI等。網(wǎng)卡的性能直接影響到網(wǎng)絡(luò)速度和穩(wěn)定性。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為我們提供了各種便捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),如文件共享、遠(yuǎn)程登錄、電子郵件和網(wǎng)頁(yè)瀏覽等。這些服務(wù)豐富了我們的工作和生活,提高了辦公和娛樂的效率。文件共享文件共享是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要功能。通過(guò)文件共享，用戶可以在網(wǎng)絡(luò)中快速、方便地訪問(wèn)和交換各種文檔、圖片、視頻等數(shù)字資源。共享文件可以存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或個(gè)人計(jì)算機(jī)上，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在不同設(shè)備間傳輸。通過(guò)文件共享可以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用和信息的高效傳播。常見的文件共享方式包括局域網(wǎng)共享、FTP、云存儲(chǔ)等。文件共享需要注意個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)安全的保護(hù)，避免未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。遠(yuǎn)程登錄遠(yuǎn)程登錄是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接,從遠(yuǎn)程位置訪問(wèn)和控制其他計(jì)算機(jī)或設(shè)備的功能。這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于家庭、企業(yè)和教育領(lǐng)域,使得用戶能夠在任何地點(diǎn)高效管理設(shè)備和信息。遠(yuǎn)程登錄一般需要身份驗(yàn)證,包括用戶名和密碼或其他安全措施,確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)安全。同時(shí),遠(yuǎn)程登錄也常用于遠(yuǎn)程支持和故障診斷,提高工作效率。電子郵件電子郵件是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送和接收數(shù)字信息的一種重要通信方式。主要功能包括發(fā)送、接收、回復(fù)和轉(zhuǎn)發(fā)電子郵件。使用電子郵件可以及時(shí)、方便地與他人進(jìn)行文字交流。網(wǎng)頁(yè)瀏覽網(wǎng)頁(yè)瀏覽是最常見的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之一。通過(guò)瀏覽器軟件，用戶可以訪問(wèn)和瀏覽互聯(lián)網(wǎng)上豐富多彩的網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容。網(wǎng)頁(yè)瀏覽涉及以下幾個(gè)主要步驟：輸入網(wǎng)址或搜索關(guān)鍵詞，向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求瀏覽器根據(jù)協(xié)議解析網(wǎng)頁(yè)代碼并渲染頁(yè)面用戶可以點(diǎn)擊鏈接跳轉(zhuǎn)、輸入信息等與網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行交互瀏覽器會(huì)緩存部分內(nèi)容以加快下次訪問(wèn)速度網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全是指保護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)免受非法訪問(wèn)、破壞和攻擊的措施。它包括身份驗(yàn)證、訪問(wèn)控制、加密等技術(shù)手段,確保網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的機(jī)密性、完整性和可用性。病毒與防護(hù)病毒種類計(jì)算機(jī)病毒數(shù)量龐大且種類繁多,包括木馬病毒、蠕蟲病毒、特洛伊木馬病毒等。它們可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、郵件等途徑傳播,給系統(tǒng)和數(shù)據(jù)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p害。防護(hù)措施安裝和更新殺毒軟件、養(yǎng)成良好的上網(wǎng)習(xí)慣、謹(jǐn)慎打開附件和鏈接是預(yù)防病毒感染的關(guān)鍵。還應(yīng)定期備份數(shù)據(jù),提高系統(tǒng)安全性。軟硬件防護(hù)硬件防護(hù)包括采用防火墻、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。軟件防護(hù)包括使用殺毒軟件、定期升級(jí)系統(tǒng)補(bǔ)丁等。提高整體的計(jì)算機(jī)防護(hù)能力至關(guān)重要。應(yīng)急處置一旦被病毒感染,應(yīng)立即隔離受感染計(jì)算機(jī),運(yùn)行殺毒軟件進(jìn)行排查和清理,必要時(shí)還要恢復(fù)備份數(shù)據(jù)。及時(shí)采取有效措施可最大程度降低損失。入侵檢測(cè)與防御監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)控分析網(wǎng)絡(luò)流量和系統(tǒng)日志,及時(shí)發(fā)現(xiàn)可疑活動(dòng)。部署入侵檢測(cè)系統(tǒng)利用專業(yè)的入侵檢測(cè)和預(yù)防系統(tǒng),自動(dòng)檢測(cè)和阻止未授權(quán)訪問(wèn)和攻擊行為。制定響應(yīng)計(jì)劃一旦發(fā)現(xiàn)入侵