計算機網(wǎng)絡與通信作業(yè)指導書

計算機網(wǎng)絡與通信作業(yè)指導書TOC\o"1-2"\h\u22176第一章計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ) 295351.1計算機網(wǎng)絡的定義與發(fā)展 251501.2計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu) 3247661.3計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準 3293981.4計算機網(wǎng)絡的功能評價 318838第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 4326272.1數(shù)據(jù)通信的基本概念 4194462.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型 417382.3數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 4299842.4傳輸介質(zhì)與傳輸設(shè)備 53543第三章網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議 561353.1網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)概述 5159953.2開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型 5305223.3傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)模型 659663.4常用網(wǎng)絡協(xié)議介紹 610892第四章網(wǎng)絡設(shè)備與網(wǎng)絡互聯(lián) 6243374.1網(wǎng)絡設(shè)備的分類與功能 6237294.2交換機與路由器 783114.3網(wǎng)絡互聯(lián)技術(shù) 7134754.4網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換與路由選擇 822875第五章網(wǎng)絡安全與防護 821605.1網(wǎng)絡安全概述 883605.2常見網(wǎng)絡安全威脅與防護措施 9122965.3防火墻技術(shù) 9246995.4加密與認證技術(shù) 916219第六章網(wǎng)絡管理 9282246.1網(wǎng)絡管理概述 9272516.2網(wǎng)絡管理協(xié)議 10227526.3網(wǎng)絡管理工具與平臺 10111306.4網(wǎng)絡功能監(jiān)控與優(yōu)化 1017721第七章局域網(wǎng)技術(shù) 11168377.1局域網(wǎng)概述 11131737.1.1定義與特點 1167467.1.2局域網(wǎng)的組成 1171657.2以太網(wǎng)技術(shù) 11300957.2.1概述 1123287.2.2以太網(wǎng)的物理層標準 11314087.2.3以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu) 12149717.3令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù) 12127567.3.1概述 1226387.3.2令牌環(huán)網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu) 12238727.3.3令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理 12182977.4無線局域網(wǎng)技術(shù) 12140967.4.1概述 1259417.4.2無線局域網(wǎng)的物理層標準 13319977.4.3無線局域網(wǎng)的安全機制 1316428第八章廣域網(wǎng)技術(shù) 13172728.1廣域網(wǎng)概述 1350508.2電話網(wǎng)絡與幀中繼 1347228.3異步傳輸模式(ATM) 1435908.4光纖通信與DWDM技術(shù) 148580第九章互聯(lián)網(wǎng)應用與服務 15194679.1互聯(lián)網(wǎng)應用概述 15303049.2郵件與即時通訊 15119839.3網(wǎng)絡購物與電子商務 15326839.4互聯(lián)網(wǎng)娛樂與在線教育 1532080第十章未來網(wǎng)絡技術(shù)與發(fā)展趨勢 162244110.15G網(wǎng)絡技術(shù) 16895110.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 163006110.3網(wǎng)絡虛擬化與云計算 162216610.4網(wǎng)絡安全與隱私保護趨勢 16第一章計算機網(wǎng)絡基礎(chǔ)1.1計算機網(wǎng)絡的定義與發(fā)展計算機網(wǎng)絡是指將地理位置分散的計算機系統(tǒng)通過通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)相互連接，實現(xiàn)信息交換和資源共享的系統(tǒng)。自20世紀60年代以來，計算機網(wǎng)絡經(jīng)歷了從簡單到復雜、從低速到高速、從專用到公用的演變過程。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展可以分為以下幾個階段：（1）單機階段：早期的計算機系統(tǒng)采用單機模式，各個計算機之間無法進行直接通信。（2）主機終端階段：20世紀60年代，計算機系統(tǒng)開始采用主機終端模式，通過電話線實現(xiàn)遠程終端與主機之間的通信。（3）局域網(wǎng)階段：20世紀70年代，計算機技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了局域網(wǎng)技術(shù)，使得計算機之間能夠在較短的距離內(nèi)實現(xiàn)高速通信。（4）廣域網(wǎng)階段：20世紀80年代，通信技術(shù)的進步，廣域網(wǎng)技術(shù)逐漸成熟，實現(xiàn)了不同地區(qū)計算機之間的互聯(lián)。（5）互聯(lián)網(wǎng)階段：20世紀90年代，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，使得全球范圍內(nèi)的計算機實現(xiàn)了廣泛互聯(lián)，標志著計算機網(wǎng)絡發(fā)展進入了一個新的歷史階段。1.2計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡中各個組成部分的層次結(jié)構(gòu)和功能劃分。常見的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)有以下幾種：（1）OSI七層模型：國際標準化組織（ISO）提出的OSI七層模型，將網(wǎng)絡通信劃分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。（2）TCP/IP四層模型：美國國防部提出的TCP/IP四層模型，包括網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層。（3）五層模型：在OSI七層模型的基礎(chǔ)上，簡化為五層，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層。1.3計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準計算機網(wǎng)絡協(xié)議是指網(wǎng)絡中各個設(shè)備之間進行通信時所遵循的規(guī)則和約定。常見的網(wǎng)絡協(xié)議有：（1）TCP/IP協(xié)議：傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP）是互聯(lián)網(wǎng)中最核心的協(xié)議，負責實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的互聯(lián)和通信。（2）HTTP協(xié)議：超文本傳輸協(xié)議（HTTP）是互聯(lián)網(wǎng)上應用最廣泛的協(xié)議，用于實現(xiàn)Web頁面的傳輸和瀏覽。（3）FTP協(xié)議：文件傳輸協(xié)議（FTP）用于實現(xiàn)計算機之間文件的傳輸。（4）SMTP協(xié)議：簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）用于實現(xiàn)郵件的發(fā)送和接收。國際標準化組織還制定了一系列網(wǎng)絡標準，如IEEE802.3（以太網(wǎng)標準）、IEEE802.11（無線局域網(wǎng)標準）等。1.4計算機網(wǎng)絡的功能評價計算機網(wǎng)絡的功能評價主要包括以下幾個方面：（1）帶寬：帶寬是指網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)的速率，通常以比特每秒（bps）表示。（2）延遲：延遲是指數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳送到接收端所需的時間，包括傳播延遲、處理延遲、排隊延遲和傳輸延遲。（3）丟包率：丟包率是指數(shù)據(jù)包在傳輸過程中丟失的概率。（4）吞吐量：吞吐量是指網(wǎng)絡在單位時間內(nèi)成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。（5）網(wǎng)絡負載：網(wǎng)絡負載是指網(wǎng)絡中正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量與網(wǎng)絡容量之比。通過對計算機網(wǎng)絡的功能進行評價，可以為網(wǎng)絡的設(shè)計、優(yōu)化和管理提供依據(jù)。第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念數(shù)據(jù)通信是指利用電子設(shè)備，通過傳輸介質(zhì)將數(shù)據(jù)信息從一個地點傳輸?shù)搅硪粋€地點的過程。在這個過程中，數(shù)據(jù)以二進制的形式表示，并在發(fā)送端和接收端之間進行傳輸。數(shù)據(jù)通信的基本目的是實現(xiàn)信息的快速、準確、可靠和安全傳輸。2.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型是描述數(shù)據(jù)通信過程中各個組成部分及其相互關(guān)系的抽象模型。常見的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型包括以下三個部分：（1）信息源：產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息的設(shè)備或系統(tǒng)，如計算機、手機等。（2）傳輸介質(zhì)：連接發(fā)送端和接收端的物理通道，如雙絞線、光纖、無線電波等。（3）信息接收端：接收并處理數(shù)據(jù)信息的設(shè)備或系統(tǒng)，如計算機、手機等。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型還包括以下幾個關(guān)鍵要素：（1）編碼器：將信息源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)男盘?。?）解碼器：將接收到的信號還原為原始數(shù)據(jù)信息。（3）信號調(diào)制與解調(diào)：將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號進行傳輸，并在接收端將模擬信號還原為數(shù)字信號。（4）錯誤檢測與糾正：檢測并糾正數(shù)據(jù)傳輸過程中產(chǎn)生的錯誤。2.3數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是指數(shù)據(jù)在傳輸過程中所采用的技術(shù)和方法。以下介紹幾種常見的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)：（1）并行傳輸：將數(shù)據(jù)多位同時傳輸，每位數(shù)據(jù)使用一條傳輸線路。（2）串行傳輸：將數(shù)據(jù)逐位順序傳輸，使用一條傳輸線路。（3）異步傳輸：發(fā)送端和接收端不需要嚴格的時鐘同步，數(shù)據(jù)傳輸過程中插入起始位和停止位進行標識。（4）同步傳輸：發(fā)送端和接收端需要嚴格的時鐘同步，數(shù)據(jù)傳輸過程中不需要插入起始位和停止位。2.4傳輸介質(zhì)與傳輸設(shè)備傳輸介質(zhì)是連接發(fā)送端和接收端的物理通道，以下是幾種常見的傳輸介質(zhì)：（1）雙絞線：由兩根絕緣導線絞合而成，用于傳輸電話、網(wǎng)絡等信號。（2）同軸電纜：由一根中心導線和外部導體構(gòu)成，用于傳輸高頻信號。（3）光纖：利用光波傳輸數(shù)據(jù)，具有傳輸速率高、抗干擾能力強等優(yōu)點。（4）無線電波：通過無線電波傳輸數(shù)據(jù)，適用于無線通信。傳輸設(shè)備是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中用于發(fā)送、接收和轉(zhuǎn)換信號的設(shè)備，以下是幾種常見的傳輸設(shè)備：（1）調(diào)制解調(diào)器（Modem）：將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號進行傳輸，并在接收端將模擬信號還原為數(shù)字信號。（2）網(wǎng)絡交換機：連接多個網(wǎng)絡設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和路由。（3）路由器：連接不同網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包在不同網(wǎng)絡之間的傳輸。（4）無線接入點（AP）：將無線信號轉(zhuǎn)換為有線信號，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡與有線網(wǎng)絡的連接。第三章網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議3.1網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)概述網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)是計算機網(wǎng)絡中的關(guān)鍵概念，它定義了計算機網(wǎng)絡中各個層次的功能以及相互之間的關(guān)系。網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的作用在于簡化網(wǎng)絡的設(shè)計、實現(xiàn)和維護，使得不同廠商的設(shè)備能夠相互兼容，實現(xiàn)高效的通信。網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)通常包括多個層次，每個層次負責完成特定的功能。這些層次按照一定的順序排列，形成一個分層的體系結(jié)構(gòu)。在分層體系結(jié)構(gòu)中，每個層次只與相鄰的上下兩層進行通信，而無需關(guān)心其他層次的具體實現(xiàn)。3.2開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型是由國際標準化組織(ISO)提出的一種網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)模型，它將網(wǎng)絡通信劃分為七層，從低到高分別為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。（1）物理層：負責傳輸原始的比特流，實現(xiàn)物理設(shè)備之間的連接，如電纜、光纖等。（2）數(shù)據(jù)鏈路層：負責在相鄰節(jié)點之間提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，包括幀同步、差錯控制等功能。（3）網(wǎng)絡層：負責在多個網(wǎng)絡之間建立路徑，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)。（4）傳輸層：負責提供端到端的通信服務，如可靠的數(shù)據(jù)傳輸、流量控制等。（5）會話層：負責建立、管理和終止會話，如數(shù)據(jù)交換的同步和會話控制。（6）表示層：負責數(shù)據(jù)的表示和轉(zhuǎn)換，如加密、壓縮等。（7）應用層：為應用程序提供網(wǎng)絡服務，如HTTP、FTP等。3.3傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(TCP/IP)模型TCP/IP模型是一種廣泛應用的計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，它將網(wǎng)絡通信劃分為四層，從低到高分別為：網(wǎng)絡接口層、互聯(lián)網(wǎng)層、傳輸層和應用層。（1）網(wǎng)絡接口層：負責傳輸原始的比特流，實現(xiàn)物理設(shè)備之間的連接。（2）互聯(lián)網(wǎng)層：負責將數(shù)據(jù)包從一個網(wǎng)絡傳輸?shù)搅硪粋€網(wǎng)絡，如IP協(xié)議。（3）傳輸層：負責提供端到端的通信服務，如TCP和UDP協(xié)議。（4）應用層：為應用程序提供網(wǎng)絡服務，如HTTP、FTP等。3.4常用網(wǎng)絡協(xié)議介紹（1）HTTP協(xié)議：超文本傳輸協(xié)議，用于在互聯(lián)網(wǎng)輸Web頁面和資源。（2）FTP協(xié)議：文件傳輸協(xié)議，用于在互聯(lián)網(wǎng)輸文件。（3）SMTP協(xié)議：簡單郵件傳輸協(xié)議，用于在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)送郵件。（4）DNS協(xié)議：域名系統(tǒng)協(xié)議，用于將域名解析為IP地址。（5）TCP協(xié)議：傳輸控制協(xié)議，提供可靠的端到端數(shù)據(jù)傳輸服務。（6）UDP協(xié)議：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，提供無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務。（7）IP協(xié)議：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，負責在互聯(lián)網(wǎng)輸數(shù)據(jù)包。（8）ARP協(xié)議：地址解析協(xié)議，用于將IP地址解析為物理地址。（9）RARP協(xié)議：反向地址解析協(xié)議，用于將物理地址解析為IP地址。第四章網(wǎng)絡設(shè)備與網(wǎng)絡互聯(lián)4.1網(wǎng)絡設(shè)備的分類與功能網(wǎng)絡設(shè)備是計算機網(wǎng)絡中不可或缺的組成部分，主要負責數(shù)據(jù)傳輸、處理和路由等功能。根據(jù)功能和用途的不同，網(wǎng)絡設(shè)備可分為以下幾類：（1）傳輸設(shè)備：包括雙絞線、同軸電纜、光纖等，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的傳輸。（2）交換設(shè)備：包括交換機、集線器等，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)和過濾。（3）路由設(shè)備：包括路由器、三層交換機等，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。（4）接入設(shè)備：包括調(diào)制解調(diào)器、寬帶接入器等，用于實現(xiàn)用戶接入網(wǎng)絡。（5）安全設(shè)備：包括防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等，用于保障網(wǎng)絡安全。（6）管理設(shè)備：包括網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、網(wǎng)管軟件等，用于對網(wǎng)絡設(shè)備進行監(jiān)控和管理。4.2交換機與路由器交換機和路由器是網(wǎng)絡設(shè)備中的核心設(shè)備，分別承擔著數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇的重要任務。（1）交換機：交換機是一種基于MAC地址表進行數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡設(shè)備。它具有以下特點：采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，提高數(shù)據(jù)傳輸效率；支持全雙工通信，提高網(wǎng)絡帶寬；支持VLAN劃分，實現(xiàn)網(wǎng)絡隔離和優(yōu)化；支持端口鏡像、風暴控制等功能，便于網(wǎng)絡管理和維護。（2）路由器：路由器是一種基于IP地址進行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡設(shè)備。它具有以下特點：支持多種路由協(xié)議，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的互聯(lián)；提供路由選擇功能，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑；支持訪問控制列表，實現(xiàn)網(wǎng)絡安全防護；支持QoS，實現(xiàn)網(wǎng)絡帶寬管理。4.3網(wǎng)絡互聯(lián)技術(shù)網(wǎng)絡互聯(lián)技術(shù)是指將不同網(wǎng)絡進行連接和通信的技術(shù)。以下為幾種常見的網(wǎng)絡互聯(lián)技術(shù)：（1）局域網(wǎng)互聯(lián)：通過交換機、集線器等設(shè)備實現(xiàn)同一局域網(wǎng)內(nèi)不同設(shè)備之間的通信。（2）廣域網(wǎng)互聯(lián)：通過路由器、光纖等設(shè)備實現(xiàn)不同局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)之間的通信。（3）互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)：通過互聯(lián)網(wǎng)關(guān)、域名解析等手段實現(xiàn)全球范圍內(nèi)不同網(wǎng)絡之間的互聯(lián)。（4）無線網(wǎng)絡互聯(lián)：通過無線接入點、無線網(wǎng)橋等設(shè)備實現(xiàn)無線網(wǎng)絡與其他網(wǎng)絡的互聯(lián)。4.4網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換與路由選擇網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換（NAT）是一種將私有地址轉(zhuǎn)換為公有地址的技術(shù)，用于實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡的互聯(lián)。NAT技術(shù)有以下優(yōu)點：節(jié)省公有IP地址資源；提高網(wǎng)絡安全性；實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡的透明通信。路由選擇是指路由器根據(jù)路由表和路由協(xié)議，為數(shù)據(jù)包選擇最佳傳輸路徑的過程。以下為幾種常見的路由選擇算法：（1）靜態(tài)路由：手動配置路由表，適用于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)簡單的場景。（2）動態(tài)路由：根據(jù)網(wǎng)絡拓撲變化自動調(diào)整路由表，適用于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)復雜的場景。（3）負載均衡路由：根據(jù)網(wǎng)絡負載情況動態(tài)分配數(shù)據(jù)傳輸路徑，提高網(wǎng)絡帶寬利用率。（4）策略路由：根據(jù)特定策略（如優(yōu)先級、帶寬等）進行路由選擇，實現(xiàn)網(wǎng)絡資源優(yōu)化。第五章網(wǎng)絡安全與防護5.1網(wǎng)絡安全概述互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展和網(wǎng)絡應用的廣泛普及，網(wǎng)絡安全問題日益凸顯。網(wǎng)絡安全是指保護網(wǎng)絡系統(tǒng)免受非法侵入、破壞、篡改、泄露等威脅，保證網(wǎng)絡信息傳輸?shù)谋Ｃ苄?、完整性和可用性。網(wǎng)絡安全不僅關(guān)乎個人信息的保護，更是國家安全的重要組成部分。在這一章節(jié)中，我們將對網(wǎng)絡安全的基本概念、目標、策略進行詳細介紹，并探討網(wǎng)絡安全的發(fā)展趨勢。5.2常見網(wǎng)絡安全威脅與防護措施網(wǎng)絡安全威脅多種多樣，包括但不限于惡意軟件攻擊、網(wǎng)絡釣魚、DDoS攻擊、社交工程等。本節(jié)將詳細介紹這些常見威脅的特點和攻擊手段，并針對每種威脅提出相應的防護措施。例如，針對惡意軟件攻擊，可以采取定期更新操作系統(tǒng)和軟件、使用殺毒軟件、定期進行安全掃描等措施；針對網(wǎng)絡釣魚，可以提高用戶的安全意識，不輕易不明，輸入個人信息。5.3防火墻技術(shù)防火墻是網(wǎng)絡安全中的一種重要技術(shù)，主要用于阻止非法訪問和攻擊，同時允許合法的通信通過。本節(jié)將詳細介紹防火墻的基本概念、工作原理、分類和配置方法。我們將討論基于包過濾的防火墻、基于狀態(tài)的防火墻以及應用層防火墻等不同類型的防火墻，并探討如何根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境和安全需求選擇合適的防火墻技術(shù)。5.4加密與認證技術(shù)加密和認證技術(shù)是保障網(wǎng)絡安全的關(guān)鍵技術(shù)。加密技術(shù)可以保護數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。本節(jié)將介紹常見的加密算法，如對稱加密、非對稱加密和哈希算法，并討論它們的應用場景。同時認證技術(shù)用于驗證通信雙方的身份，保證數(shù)據(jù)來源的可靠性和完整性。我們將探討數(shù)字簽名、數(shù)字證書、身份認證協(xié)議等認證技術(shù)，并分析它們在網(wǎng)絡通信中的應用。第六章網(wǎng)絡管理6.1網(wǎng)絡管理概述網(wǎng)絡管理是保證計算機網(wǎng)絡正常運行、提高網(wǎng)絡功能、保障網(wǎng)絡安全的重要環(huán)節(jié)。它涉及對網(wǎng)絡設(shè)備、網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡服務的全面監(jiān)控、配置、維護和優(yōu)化。網(wǎng)絡管理主要包括以下幾個方面：（1）網(wǎng)絡設(shè)備管理：對網(wǎng)絡交換機、路由器、防火墻等設(shè)備進行配置、監(jiān)控和維護。（2）網(wǎng)絡資源管理：對網(wǎng)絡帶寬、IP地址、子網(wǎng)劃分等資源進行合理分配和調(diào)度。（3）網(wǎng)絡服務管理：對網(wǎng)絡服務如DNS、DHCP、HTTP等進行配置、監(jiān)控和維護。（4）網(wǎng)絡安全管理：對網(wǎng)絡進行安全防護，預防網(wǎng)絡攻擊和病毒傳播。（5）網(wǎng)絡功能管理：對網(wǎng)絡功能進行實時監(jiān)控，發(fā)覺并解決網(wǎng)絡瓶頸問題。6.2網(wǎng)絡管理協(xié)議網(wǎng)絡管理協(xié)議是網(wǎng)絡管理的基礎(chǔ)，它規(guī)定了網(wǎng)絡管理信息的傳輸方式、格式和內(nèi)容。常見的網(wǎng)絡管理協(xié)議有以下幾種：（1）簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP）：一種基于TCP/IP的網(wǎng)絡管理協(xié)議，用于收集網(wǎng)絡設(shè)備的狀態(tài)信息和配置信息。（2）常用網(wǎng)管協(xié)議（CMIP）：一種面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡管理協(xié)議，具有較好的通用性和擴展性。（3）網(wǎng)絡管理信息協(xié)議（NMIP）：一種基于OSI模型的管理協(xié)議，適用于多種網(wǎng)絡環(huán)境。（4）遠程監(jiān)控協(xié)議（RMON）：一種用于遠程監(jiān)控網(wǎng)絡功能的協(xié)議，支持對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量的實時監(jiān)控。6.3網(wǎng)絡管理工具與平臺網(wǎng)絡管理工具與平臺是網(wǎng)絡管理人員進行網(wǎng)絡管理的重要手段，以下是一些常見的網(wǎng)絡管理工具與平臺：（1）SNMP工具：用于收集和顯示網(wǎng)絡設(shè)備的狀態(tài)信息，如MIB瀏覽器、SNMP探針等。（2）網(wǎng)絡分析儀：用于分析網(wǎng)絡流量和功能，如Wireshark、TCPdump等。（3）配置管理工具：用于批量配置網(wǎng)絡設(shè)備，如Ansible、Netmiko等。（4）監(jiān)控平臺：用于實時監(jiān)控網(wǎng)絡功能和設(shè)備狀態(tài)，如Zabbix、Nagios等。（5）安全管理工具：用于檢測和預防網(wǎng)絡攻擊，如入侵檢測系統(tǒng)（IDS）、防火墻等。6.4網(wǎng)絡功能監(jiān)控與優(yōu)化網(wǎng)絡功能監(jiān)控與優(yōu)化是網(wǎng)絡管理的重要內(nèi)容，主要包括以下幾個方面：（1）網(wǎng)絡流量監(jiān)控：通過實時監(jiān)控網(wǎng)絡流量，了解網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)律和趨勢，為網(wǎng)絡優(yōu)化提供依據(jù)。（2）網(wǎng)絡設(shè)備功能監(jiān)控：對網(wǎng)絡設(shè)備的CPU利用率、內(nèi)存使用率、接口流量等功能指標進行監(jiān)控，發(fā)覺功能瓶頸。（3）網(wǎng)絡延遲和丟包監(jiān)控：對網(wǎng)絡延遲和丟包情況進行監(jiān)控，分析原因并采取措施進行優(yōu)化。（4）網(wǎng)絡服務質(zhì)量（QoS）監(jiān)控：對網(wǎng)絡中不同業(yè)務流量的優(yōu)先級和帶寬進行監(jiān)控，保證關(guān)鍵業(yè)務得到足夠的帶寬保障。（5）網(wǎng)絡優(yōu)化措施：根據(jù)監(jiān)控結(jié)果，采取調(diào)整網(wǎng)絡拓撲、優(yōu)化路由策略、升級網(wǎng)絡設(shè)備等措施，提高網(wǎng)絡功能。第七章局域網(wǎng)技術(shù)7.1局域網(wǎng)概述7.1.1定義與特點局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，簡稱LAN）是指在一定的地理范圍內(nèi)，將多個計算機和其他設(shè)備連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計算機網(wǎng)絡。局域網(wǎng)通常具有以下特點：覆蓋范圍較小，傳輸速率高，誤碼率低，易于管理和維護。7.1.2局域網(wǎng)的組成局域網(wǎng)主要由以下幾個部分組成：（1）網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)：如雙絞線、同軸電纜、光纖等。（2）網(wǎng)絡設(shè)備：如交換機、路由器、網(wǎng)橋等。（3）計算機及外部設(shè)備：如服務器、工作站、打印機等。（4）網(wǎng)絡協(xié)議：如TCP/IP、IPX/SPX等。7.2以太網(wǎng)技術(shù)7.2.1概述以太網(wǎng)（Ethernet）是一種廣泛應用的局域網(wǎng)技術(shù)，由Xerox公司于1973年發(fā)明。以太網(wǎng)采用載波偵聽多路訪問/碰撞檢測（CSMA/CD）的介質(zhì)訪問控制方法。7.2.2以太網(wǎng)的物理層標準以太網(wǎng)的物理層標準主要包括以下幾種：（1）10BaseT：采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，傳輸速率為10Mbps。（2）100BaseT：采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，傳輸速率為100Mbps。（3）1000BaseT：采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，傳輸速率為1000Mbps。（4）10GBaseT：采用雙絞線作為傳輸介質(zhì)，傳輸速率為10Gbps。7.2.3以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)包括以下部分：（1）前導碼：用于同步接收方的時鐘。（2）目的MAC地址：接收方的物理地址。（3）源MAC地址：發(fā)送方的物理地址。（4）類型/長度字段：表示幀中數(shù)據(jù)類型或長度。（5）數(shù)據(jù)字段：攜帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。（6）循環(huán)冗余校驗（CRC）字段：用于檢測幀在傳輸過程中是否發(fā)生錯誤。7.3令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù)7.3.1概述令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）是一種局域網(wǎng)技術(shù)，由IBM公司于1984年推出。令牌環(huán)網(wǎng)采用令牌傳遞機制實現(xiàn)介質(zhì)訪問控制。7.3.2令牌環(huán)網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)令牌環(huán)網(wǎng)的物理結(jié)構(gòu)主要包括以下部分：（1）環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)：所有節(jié)點通過環(huán)接口連接成一個閉環(huán)。（2）令牌：一個特殊的控制幀，用于在環(huán)中傳遞介質(zhì)訪問權(quán)限。（3）環(huán)接口：連接節(jié)點和環(huán)的設(shè)備，負責發(fā)送和接收數(shù)據(jù)幀。7.3.3令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理令牌環(huán)網(wǎng)的工作原理如下：（1）初始化時，環(huán)中一個令牌在循環(huán)。（2）當一個節(jié)點需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，它會捕獲令牌，并將數(shù)據(jù)幀附加在令牌后面發(fā)送出去。（3）數(shù)據(jù)幀在環(huán)中傳播，經(jīng)過每個節(jié)點時，節(jié)點會檢查目的地址，若與自己相符，則接收數(shù)據(jù)。（4）數(shù)據(jù)幀到達源節(jié)點后，源節(jié)點會移除數(shù)據(jù)幀，并釋放令牌。7.4無線局域網(wǎng)技術(shù)7.4.1概述無線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetwork，簡稱WLAN）是一種利用無線通信技術(shù)實現(xiàn)局域網(wǎng)功能的技術(shù)。無線局域網(wǎng)具有安裝方便、移動性強、覆蓋范圍廣等優(yōu)點。7.4.2無線局域網(wǎng)的物理層標準無線局域網(wǎng)的物理層標準主要包括以下幾種：（1）802.11b：采用直接序列擴頻（DSSS）技術(shù)，傳輸速率為11Mbps。（2）802.11g：采用正交頻分復用（OFDM）技術(shù)，傳輸速率為54Mbps。（3）802.11n：采用多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)，傳輸速率可達600Mbps。（4）802.11ac：采用更高階的OFDM技術(shù)，傳輸速率可達數(shù)Gbps。7.4.3無線局域網(wǎng)的安全機制無線局域網(wǎng)的安全機制主要包括以下幾種：（1）加密算法：如WEP、WPA、WPA2等。（2）認證協(xié)議：如802.1X、PEAP等。（3）防火墻和入侵檢測系統(tǒng)：用于保護網(wǎng)絡不受非法訪問和攻擊。通過以上對局域網(wǎng)技術(shù)的介紹，我們可以了解到各種局域網(wǎng)技術(shù)的特點、工作原理及在實際應用中的優(yōu)缺點。這對于我們深入了解局域網(wǎng)技術(shù)，選擇合適的局域網(wǎng)解決方案具有重要意義。第八章廣域網(wǎng)技術(shù)8.1廣域網(wǎng)概述廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，簡稱WAN）是一種跨越較大地理范圍的計算機網(wǎng)絡，它將不同地理位置的局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，簡稱LAN）或終端設(shè)備連接起來，實現(xiàn)信息的遠程傳輸與共享。廣域網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)代通信技術(shù)的重要組成部分，廣泛應用于各個領(lǐng)域。廣域網(wǎng)的特點包括：（1）跨越較大的地理范圍，可達數(shù)千甚至數(shù)萬公里；（2）采用多種傳輸介質(zhì)，如電話線、光纖、無線電波等；（3）傳輸速率相對較低，通常在64kbps至2Mbps之間；（4）可靠性較高，誤碼率較低；（5）采用公共網(wǎng)絡，如電話網(wǎng)絡、光纖通信網(wǎng)絡等。8.2電話網(wǎng)絡與幀中繼電話網(wǎng)絡是一種傳統(tǒng)的廣域網(wǎng)傳輸技術(shù)，它通過電話線將用戶終端設(shè)備連接起來。電話網(wǎng)絡的主要優(yōu)點是覆蓋范圍廣泛，接入方便。但是電話網(wǎng)絡的傳輸速率較低，無法滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。幀中繼（FrameRelay）是一種基于分組交換的廣域網(wǎng)技術(shù)，它在電話網(wǎng)絡的基礎(chǔ)上進行了改進。幀中繼具有以下特點：（1）傳輸速率較高，可達2Mbps；（2）采用分組交換技術(shù)，提高了傳輸效率；（3）網(wǎng)絡時延較小，適用于實時傳輸；（4）網(wǎng)絡可靠性較高，誤碼率較低。8.3異步傳輸模式(ATM)異步傳輸模式（AsynchronousTransferMode，簡稱ATM）是一種基于信元的廣域網(wǎng)技術(shù)。ATM將數(shù)據(jù)劃分為固定長度的信元，實現(xiàn)高速、高效的數(shù)據(jù)傳輸。ATM技術(shù)具有以下特點：（1）傳輸速率高，可達2.5Gbps；（2）采用信元交換技術(shù)，提高了傳輸效率；（3）支持多種業(yè)務類型，如數(shù)據(jù)、語音、視頻等；（4）網(wǎng)絡時延較小，適用于實時傳輸；（5）網(wǎng)絡可靠性較高，誤碼率較低。8.4光纖通信與DWDM技術(shù)光纖通信是一種利用光纖作為傳輸介質(zhì)的通信技術(shù)。光纖具有傳輸速率高、帶寬大、抗干擾能力強等優(yōu)點，已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡的主要傳輸方式。光纖通信的關(guān)鍵技術(shù)包括：（1）光源：用于產(chǎn)生光信號的設(shè)備，如激光器、LED等；（2）光纖：用于傳輸光信號的介質(zhì)，具有損耗低、帶寬大的特點；（3）光放大器：用于放大光信號的設(shè)備，提高傳輸距離；（4）光接收器：用于接收光信號的設(shè)備，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing，密集波分復用）技術(shù)是一種在單根光纖上實現(xiàn)多路信號傳輸?shù)募夹g(shù)。DWDM技術(shù)具有以下特點：（1）傳輸速率高，可達Tbps級別；（2）帶寬利用率高，可充分利用光纖帶寬；（3）網(wǎng)絡擴展性強，易于升級；（4）適用于長距離、高速傳輸；（5）可靠性較高，誤碼率較低。，第九章互聯(lián)網(wǎng)應用與服務9.1互聯(lián)網(wǎng)應用概述互聯(lián)網(wǎng)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的核心，已經(jīng)深入到社會生活的各個領(lǐng)域?；ヂ?lián)網(wǎng)應用指的是在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，通過網(wǎng)絡協(xié)議和計算機程序，為用戶提供各種信息和服務的過程?；ヂ?lián)網(wǎng)應用可以分為多種類型，包括但不限于信息檢索、在線交流、電子商務、在線娛樂等。這些應用不僅極大地豐富