《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用》課件

《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用》本課件介紹網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議、安全以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等。旨在幫助您理解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作原理，并掌握相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。課程介紹1課程目標(biāo)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用，培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才。2課程內(nèi)容涵蓋網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全等內(nèi)容。3教學(xué)方式課堂講授、案例分析、實(shí)驗(yàn)操作、課后作業(yè)等多種方式。4考核方式平時(shí)成績(jī)、期末考試相結(jié)合，全面評(píng)估學(xué)習(xí)效果。網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)是連接多個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)。這些設(shè)備可以通過電纜、無線或其他方式進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)使用各種協(xié)議來管理數(shù)據(jù)傳輸并確保數(shù)據(jù)安全。網(wǎng)絡(luò)分類有線網(wǎng)絡(luò)使用物理介質(zhì)，例如電纜或光纖，連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)，無需物理連接。廣域網(wǎng)(WAN)連接地理位置分散的網(wǎng)絡(luò)，跨越城市、國家甚至洲。局域網(wǎng)(LAN)連接同一地點(diǎn)的設(shè)備，例如辦公室或家庭。OSI參考模型1應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽2表示層數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，如文字、圖片3會(huì)話層建立、管理和終止會(huì)話4傳輸層提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸5網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)尋址和路由6數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)幀的傳輸和錯(cuò)誤檢測(cè)7物理層定義物理連接和信號(hào)傳輸OSI模型將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層，以便于理解和開發(fā)。每一層都負(fù)責(zé)特定的功能，并與相鄰層進(jìn)行交互。TCP/IP協(xié)議簇1概述TCP/IP協(xié)議簇是互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議集，由多個(gè)層級(jí)協(xié)議組成，共同負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。2網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和尋址，為網(wǎng)絡(luò)層提供連接服務(wù)，確保數(shù)據(jù)包能夠到達(dá)目標(biāo)主機(jī)。3傳輸層TCP和UDP協(xié)議負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的傳輸，TCP提供可靠的連接服務(wù)，UDP提供無連接的服務(wù)，確保數(shù)據(jù)包能夠按順序到達(dá)目的地。4應(yīng)用層HTTP、FTP、DNS等協(xié)議負(fù)責(zé)提供特定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，幫助應(yīng)用程序之間進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)功能。數(shù)據(jù)鏈路層物理層數(shù)據(jù)鏈路層建立在物理層之上，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換為信號(hào)并傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上。數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)鏈路層將數(shù)據(jù)分成幀，包含源地址、目標(biāo)地址和數(shù)據(jù)等信息。MAC地址每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有唯一的MAC地址，用于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)適配器數(shù)據(jù)鏈路層通過網(wǎng)絡(luò)適配器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的傳輸。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層功能網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)傳送到目的主機(jī)。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議等。IP協(xié)議IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層的核心協(xié)議，負(fù)責(zé)為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配唯一的IP地址。IP協(xié)議通過路由表來確定數(shù)據(jù)包的下一跳地址。傳輸層數(shù)據(jù)分段傳輸層將應(yīng)用層數(shù)據(jù)分成數(shù)據(jù)段，并在每個(gè)數(shù)據(jù)段添加傳輸層首部。端口號(hào)傳輸層使用端口號(hào)識(shí)別不同的應(yīng)用程序，例如HTTP使用端口號(hào)80，而FTP使用端口號(hào)21。連接管理傳輸層提供可靠的連接服務(wù)，例如TCP，或無連接服務(wù)，例如UDP。流量控制傳輸層通過流量控制機(jī)制防止接收方被過多的數(shù)據(jù)淹沒。應(yīng)用層應(yīng)用層概述應(yīng)用層是OSI模型的最高層，負(fù)責(zé)與用戶交互。提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽、文件傳輸?shù)?。典型?yīng)用層協(xié)議HTTPFTPSMTPDNSTelnet網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的物理或邏輯連接方式。它決定了網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和擴(kuò)展性。常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括星型、總線型、環(huán)型、樹型等。每種結(jié)構(gòu)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。星型拓?fù)?集中式管理所有設(shè)備連接到中心設(shè)備，集中管理和控制網(wǎng)絡(luò)流量。2易于維護(hù)故障診斷和修復(fù)相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)楣收蟽H影響連接到該設(shè)備的設(shè)備。3高可靠性如果中心設(shè)備故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將癱瘓，但其他設(shè)備不受影響。4成本較高需要中心設(shè)備，并且需要更多線纜連接到中心設(shè)備，導(dǎo)致成本較高。總線型拓?fù)淇偩€拓?fù)渌性O(shè)備連接到一條公共傳輸介質(zhì)，如同一條總線。信號(hào)傳輸信號(hào)沿總線傳播，所有設(shè)備共享總線帶寬。環(huán)型拓?fù)鋽?shù)據(jù)傳輸方向數(shù)據(jù)在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中沿一個(gè)方向傳輸，從一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到到達(dá)目的地。節(jié)點(diǎn)連接方式每個(gè)節(jié)點(diǎn)都與相鄰的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，形成一個(gè)閉合環(huán)路。數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)數(shù)據(jù)在環(huán)中循環(huán)傳輸，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都接收數(shù)據(jù)并檢查目標(biāo)地址，只有目標(biāo)節(jié)點(diǎn)才會(huì)處理數(shù)據(jù)。樹型拓?fù)鋵蛹?jí)結(jié)構(gòu)類似樹枝的層級(jí)結(jié)構(gòu)，中心節(jié)點(diǎn)連接多個(gè)分支，每個(gè)分支又可連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)。分層管理中心節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)管理下級(jí)節(jié)點(diǎn)，有利于集中管理和控制網(wǎng)絡(luò)資源。擴(kuò)展性強(qiáng)方便擴(kuò)展，新增節(jié)點(diǎn)只需連接到上層節(jié)點(diǎn)，無需影響其他節(jié)點(diǎn)。安全可靠中心節(jié)點(diǎn)故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。IP地址1網(wǎng)絡(luò)地址IP地址是分配給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符，就像家庭住址一樣，它用于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備。2格式IP地址由四組數(shù)字組成，每組數(shù)字介于0到255之間，并用句點(diǎn)(.)分隔。例如，00。3版本IP地址主要分為IPv4和IPv6，IPv4使用32位地址，而IPv6使用128位地址，提供更大的地址空間。4重要性IP地址對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信至關(guān)重要，它允許設(shè)備之間找到彼此并交換數(shù)據(jù)。IP地址劃分IP地址劃分是為了更好地管理網(wǎng)絡(luò)，將整個(gè)IP地址空間劃分為不同的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)擁有自己獨(dú)立的IP地址范圍。1網(wǎng)絡(luò)號(hào)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)2子網(wǎng)號(hào)標(biāo)識(shí)子網(wǎng)3主機(jī)號(hào)標(biāo)識(shí)主機(jī)IP地址劃分可以有效地減少網(wǎng)絡(luò)地址浪費(fèi)，提高網(wǎng)絡(luò)效率，方便網(wǎng)絡(luò)管理。DHCP自動(dòng)分配IP地址DHCP（DynamicHostConfigurationProtocol）動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議。自動(dòng)分配IP地址，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理。IP地址管理DHCP服務(wù)器負(fù)責(zé)IP地址的分配和回收，避免地址沖突，提高網(wǎng)絡(luò)效率。減少配置復(fù)雜性DHCP服務(wù)器可以自動(dòng)配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用戶無需手動(dòng)設(shè)置IP地址，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)配置過程。DNS域名系統(tǒng)DNS域名系統(tǒng)（DomainNameSystem）將域名解析為IP地址的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。DNS服務(wù)器架構(gòu)DNS服務(wù)器分為根服務(wù)器、頂級(jí)域名服務(wù)器、權(quán)威服務(wù)器和緩存服務(wù)器。DNS查詢過程當(dāng)用戶輸入域名時(shí)，DNS服務(wù)器會(huì)進(jìn)行遞歸查詢。最終找到與域名對(duì)應(yīng)的IP地址。網(wǎng)頁瀏覽用戶輸入網(wǎng)址用戶在瀏覽器地址欄中輸入想要訪問的網(wǎng)站地址，例如“”。DNS解析瀏覽器將域名解析為相應(yīng)的IP地址，找到服務(wù)器的位置。建立連接瀏覽器與服務(wù)器建立連接，并發(fā)送HTTP請(qǐng)求，要求獲取網(wǎng)頁內(nèi)容。服務(wù)器響應(yīng)服務(wù)器收到請(qǐng)求后，將網(wǎng)頁內(nèi)容以HTML格式發(fā)送給瀏覽器。瀏覽器渲染瀏覽器接收HTML代碼，將其解析為可視化的網(wǎng)頁內(nèi)容，并顯示在頁面上。HTTP協(xié)議超文本傳輸協(xié)議HTTP協(xié)議用于在客戶端和服務(wù)器之間傳輸網(wǎng)頁等數(shù)據(jù)。無狀態(tài)協(xié)議每個(gè)請(qǐng)求都是獨(dú)立的，服務(wù)器不保存關(guān)于先前請(qǐng)求的信息。請(qǐng)求-響應(yīng)模式客戶端發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器響應(yīng)請(qǐng)求，包含網(wǎng)頁內(nèi)容或其他數(shù)據(jù)。應(yīng)用層協(xié)議HTTP位于TCP/IP協(xié)議棧的應(yīng)用層，負(fù)責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)通信的高層細(xì)節(jié)。HTML語言網(wǎng)頁基礎(chǔ)HTML是一種標(biāo)記語言，用于創(chuàng)建網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。元素和標(biāo)簽HTML使用元素和標(biāo)簽來定義頁面結(jié)構(gòu)，例如標(biāo)題、段落、列表、圖片和鏈接。語義化使用HTML元素來表示內(nèi)容的語義，例如使用``表示文章，使用``表示導(dǎo)航。屬性標(biāo)簽可以包含屬性來提供更多信息，例如`href`屬性用于指定鏈接的目標(biāo)URL。CSS樣式樣式控制CSS用來定義網(wǎng)頁的樣式，例如字體、顏色、布局等。網(wǎng)頁元素CSS可以控制網(wǎng)頁中的所有元素，例如標(biāo)題、段落、圖片等。語法結(jié)構(gòu)CSS使用選擇器來選擇要控制的元素，然后使用屬性和值來定義樣式。JavaScript編程網(wǎng)頁交互JavaScript可以讓網(wǎng)頁更具交互性，通過用戶操作觸發(fā)事件，并動(dòng)態(tài)更新網(wǎng)頁內(nèi)容。動(dòng)態(tài)內(nèi)容JavaScript允許創(chuàng)建動(dòng)態(tài)效果，例如動(dòng)畫、滑塊、菜單等，增強(qiáng)網(wǎng)頁體驗(yàn)。數(shù)據(jù)驗(yàn)證JavaScript可以對(duì)用戶輸入進(jìn)行驗(yàn)證，確保數(shù)據(jù)的完整性和有效性，提高網(wǎng)頁安全性。網(wǎng)頁游戲JavaScript被廣泛用于開發(fā)簡(jiǎn)單的網(wǎng)頁游戲，例如益智游戲、休閑游戲等，為用戶提供娛樂體驗(yàn)。Web服務(wù)器Web服務(wù)器是用于處理和響應(yīng)來自客戶端的HTTP請(qǐng)求的軟件應(yīng)用程序。它存儲(chǔ)著網(wǎng)站文件，包括HTML、CSS、JavaScript和圖像等。當(dāng)用戶在瀏覽器中輸入網(wǎng)站地址時(shí)，瀏覽器會(huì)向Web服務(wù)器發(fā)送HTTP請(qǐng)求，Web服務(wù)器會(huì)根據(jù)請(qǐng)求內(nèi)容返回相應(yīng)的網(wǎng)頁文件給用戶瀏覽器。Web服務(wù)器不僅用于提供網(wǎng)站內(nèi)容，還可以進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證、數(shù)據(jù)庫連接、動(dòng)態(tài)頁面生成等操作。常用的Web服務(wù)器軟件包括Apache、Nginx、IIS等。Apache服務(wù)器開源免費(fèi)Apache服務(wù)器是一款開源、免費(fèi)的Web服務(wù)器軟件，廣受用戶歡迎，擁有大量開發(fā)者和維護(hù)者?？缙脚_(tái)支持Apache可以在多種操作系統(tǒng)上運(yùn)行，包括Unix、Linux、Windows等，方便用戶選擇合適的平臺(tái)。安全可靠Apache擁有完善的安全機(jī)制，可以有效抵御常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊，保障網(wǎng)站安全運(yùn)行。模塊化設(shè)計(jì)Apache采用模塊化設(shè)計(jì)，用戶可以根據(jù)需要安裝和配置不同的模塊，擴(kuò)展服務(wù)器功能。Nginx服務(wù)器高性能Nginx服務(wù)器以其高效的性能而聞名，能夠處理大量并發(fā)連接，提供快速響應(yīng)速度。模塊化設(shè)計(jì)Nginx采用模塊化設(shè)計(jì)，可以根據(jù)需求靈活配置，擴(kuò)展功能，滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景。安全可靠Nginx提供豐富的安全特性，可以有效防止常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊，確保服務(wù)器安全穩(wěn)定運(yùn)行。開源免費(fèi)Nginx是一款開源軟件，免費(fèi)使用，并擁有龐大的社區(qū)支持，可以快速獲取幫助和資源。IIS服務(wù)器歷史悠久作為微軟的web服務(wù)器，IIS歷史悠久，廣泛應(yīng)用于Windows系統(tǒng)。功能豐富支持多種網(wǎng)站應(yīng)用程序和技術(shù)，如ASP.NET、PHP等。安全可靠提供豐富的安全功能，例如身份驗(yàn)證、授權(quán)和訪問控制。易于管理通過圖形界面或命令行工具進(jìn)行配置和管理，方便快捷。網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全是保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常運(yùn)行和信息安全的關(guān)鍵.網(wǎng)絡(luò)安全包含多種風(fēng)險(xiǎn)和威脅，需要采取多種手段進(jìn)行防御。防火墻保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全防火墻通過檢查進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的流量，阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問和惡意攻擊。它充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)和外部世界之間的屏障。防火墻可以部署在不同的位置，例如，在網(wǎng)絡(luò)邊界、服務(wù)器或個(gè)人計(jì)算機(jī)上。加密技術(shù)11.對(duì)稱加密使用相同的密鑰進(jìn)行加密和解密，例如AES