《网络通信协议》课件 —— 深入了解计算机网络的基石.pptVIP

**********************《网络通信协议》课件——深入了解计算机网络的基石本课件将深入探讨网络通信协议，揭示计算机网络运作的底层机制，为理解和应用网络技术奠定基础。计算机网络概述计算机网络由多个独立的计算机系统通过通信线路互联，实现数据交换和资源共享。网络拓扑结构：常见的网络拓扑结构包括总线型、星型、环型和树型。网络协议的重要性11.规范数据格式定义数据格式、编码和传输方式，确保不同设备间的互操作性。22.协调数据传输协调数据的发送、接收、确认和错误处理，保证数据完整性。33.支持网络服务为各种网络服务提供基础，例如文件传输、电子邮件、网页浏览等。网络协议的分层架构1应用层提供用户应用服务2传输层端到端数据传输3网络层网络地址与路由4数据链路层物理节点间的连接5物理层传输物理信号物理层协议1.编码方式将数据转换为电信号或光信号。2.传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等。3.接口标准定义网络设备间的连接标准，例如RJ-45接口。数据链路层协议MAC地址每个网络设备独一无二的物理地址。流量控制防止数据传输过载，确保网络稳定性。错误检测识别和纠正数据传输过程中的错误。MAC地址MAC地址由48位二进制数组成，通常以12个十六进制数表示，例如00-15-5D-00-00-01。MAC地址用于识别网络设备的物理位置，它在网络中具有唯一性。网络层协议1IP地址用于识别网络中的主机。2子网划分将网络划分为多个子网，提高网络效率。3路由协议用于找到数据包到达目标地址的路径。IP地址与子网划分IP地址例如，用于识别网络中的主机。子网掩码用于区分网络地址和主机地址。路由协议RIP距离向量路由协议，使用跳数作为距离度量。OSPF链路状态路由协议，使用链路代价作为距离度量。BGP外部网关协议，用于连接不同自治系统。传输层协议提供端到端的数据传输服务，确保数据可靠性和顺序性。常见的传输层协议包括TCP和UDP。TCP连接建立与释放1三次握手：建立连接。2数据传输：发送和接收数据。3四次挥手：释放连接。UDP特点无连接不需要建立连接，可以快速发送数据。不可靠不保证数据传输的可靠性，可能会丢失数据。效率高适用于实时性要求高的应用，例如视频直播和游戏。应用层协议HTTP用于网页浏览。FTP用于文件传输。SMTP/POP3/IMAP用于电子邮件传输。HTTP协议请求-响应模型客户端向服务器发送请求，服务器返回响应。无状态每次请求都是独立的，服务器不保存之前的状态信息。FTP协议用于在网络中传输文件，支持文件上传、下载和管理。FTP协议使用端口21和20进行数据传输，需要用户认证。DNS协议域名解析将域名转换为IP地址。层次结构使用根域名服务器、顶级域名服务器和权威域名服务器。电子邮件协议SMTP用于发送电子邮件。POP3用于接收电子邮件。IMAP用于管理和同步电子邮件。套接字编程客户端-服务器模型客户端向服务器发送请求，服务器处理请求并返回响应。常见的客户端-服务器应用包括网页浏览、文件传输和邮件服务。并发编程11.线程模型使用多线程来同时处理多个请求。22.事件驱动模型使用事件循环来处理多个请求。网络安全基础1用户认证：验证用户身份。2访问控制：限制用户对网络资源的访问。3数据加密：保护数据在传输过程中的安全。网络攻击与防御病毒攻击通过恶意代码感染系统。窃取数据盗取敏感信息，例如密码和银行卡号。防火墙阻止恶意访问。密码学基础1对称加密使用相同的密钥进行加密和解密。2非对称加密使用不同的密钥进行加密和解密。3哈希算法生成数据的摘要，用于验证数据的完整性。SSL/TLS协议1建立安全连接使用数字证书进行身份验证。2加密数据传输使用对称加密算法保护数据安全。案例分析：Web浏览过程1输入网址客户端向DNS服务器发送域名解析请求。2建立连接客户端与服务器建立TCP连接。3发送请求客户端向服务器发送HTTP请求。案例分析：文件下载过程FTP连接客户端与服务器建立FTP连接。文件请求客户端向服务器发送文件下载请求。数据传输服务器将文件内容发送给客户端。案例分析：电子邮件传输过程SMTP发送客户端使用SMTP协议将邮件发送到服务器。POP3/IMAP接收客户端使用POP3或IMAP