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网络技术基础教程课件欢迎来到网络技术基础教程!在这门课程中,我们将一起探索计算机网络的基础概念、通信协议以及各种网络技术的应用。通过系统化学习,您将全面掌握网络技术的核心知识,为进一步深入学习或实际应用打下坚实基础。
学习网络技术的重要性50亿+全球互联网用户截至2023年数据统计73%中国互联网普及率城市地区超过85%30万+IT网络岗位需求中国市场年均增长在数字化时代,网络技术已成为现代社会的基础设施,深刻改变了我们的工作方式、生活习惯和社交模式。从智能手机到云计算,从电子商务到远程医疗,网络技术的应用无处不在。
《网络技术基础》课程大纲网络基础知识计算机网络定义、发展历史、基本构成与分类数据通信原理通信基本概念、传输方式、介质类型与信号处理网络协议体系OSI模型、TCP/IP协议族与应用层协议详解局域网技术以太网、无线局域网与网络设备配置网络安全技术安全基础、防火墙、加密与认证方法
什么是计算机网络?定义计算机网络是由多台计算机及相关设备通过通信设备与线路连接起来,按照特定的通信协议实现资源共享和信息传递的系统。核心要素硬件(计算机、路由器、交换机等)、软件(操作系统、网络协议等)和协议规范(通信规则)三大要素构成了完整的网络系统。常见类型互联网(全球最大的网络)、企业内部网、家庭网络、校园网等,都是我们日常接触的计算机网络类型。计算机网络的本质是连接与共享。通过网络,物理上分散的计算资源能够实现逻辑上的统一,使得用户能够突破时间和空间的限制,高效地访问和使用各种资源。
网络的发展历史第一代网络(1969-1989)1969年,美国国防部高级研究计划局(ARPA)建立ARPANET,这是互联网的前身。引入分组交换技术,奠定了现代网络的基础。1983年,TCP/IP协议正式启用,标志着互联网的诞生。第二代网络(1990-1999)1991年,万维网(WWW)诞生,网络开始走向商业化和大众化。浏览器的出现使网络变得易用,电子邮件、论坛等应用快速普及。此阶段网络用户数量爆发性增长,互联网开始改变人们的生活方式。第三代网络(2000至今)移动互联网时代到来,智能手机和无线网络技术使网络随时随地可访问。云计算、大数据、物联网等新技术迅速发展。5G技术的商用部署标志着通信速度和网络容量的质的飞跃。
网络的基本构成终端设备包括个人电脑、服务器、智能手机、平板等能够接入网络的计算设备,是网络通信的起点和终点。通信介质承载数据传输的物理媒介,包括铜缆(双绞线、同轴电缆)、光纤以及无线电波等,决定了网络的传输速度和可靠性。网络设备包括路由器、交换机、调制解调器等,负责数据的转发、路由选择和网络互连,是网络正常运行的关键组件。网络软件包括网络操作系统、协议栈、应用程序等,提供网络管理和服务功能,实现上层应用与底层硬件的交互。
网络分类方式按地理范围分类局域网(LAN):覆盖范围小,通常限于办公室、大楼或校园内城域网(MAN):覆盖一个城市或区域,如城市公共Wi-Fi网络广域网(WAN):跨越大的地理区域,甚至全球,如互联网个人区域网(PAN):范围最小,个人设备互连,如蓝牙设备连接按拓扑结构分类星型拓扑:所有节点连接到中央节点,中央故障影响全网环型拓扑:节点形成闭环,单节点故障可能影响全网总线型拓扑:所有节点连接到主干线,简单但扩展性差网状拓扑:节点间多路径连接,可靠性高但成本较大
网络基本功能数据传输实现设备间的信息交换资源共享共享硬件、软件与数据协作能力促进团队协作与沟通可靠性保障确保数据传输的准确性计算机网络的核心功能是连接与共享。通过网络,地理上分散的计算机设备能够互相通信,用户能够远程访问和共享各种资源,大幅提高工作效率和资源利用率。
数据通信的基本概念数据通信的要素完整的数据通信系统包含五个基本要素:发送方、接收方、传输介质、数据和协议。发送方将信息编码并发送,接收方接收并解码还原信息,整个过程受通信协议规范约束。模拟与数字信号模拟信号是连续变化的波形,如音频信号;数字信号则是离散的,由0和1组成。现代通信系统大多采用数字信号,因为它具有抗干扰能力强、易于处理和存储等优势。通信过程数据通信过程包括数据的编码、传输和解码三个主要步骤。编码将信息转换为适合传输的信号,传输过程中信号可能受到噪声干扰,接收方通过解码恢复原始信息。
数据传输方式单向通信(单工)数据只能从发送方流向接收方双向交替通信(半双工)双方可以通信但不能同时进行双向同时通信(全双工)双方可以同时发送和接收数据单向通信类似于广播电视,信息只能从发送方流向接收方,没有反向交流的可能。这种方式简单高效,但缺乏交互性,典型应用包括电视广播、GPS信号等。双向交替通信允许双方通信,但在同一时刻只能有一方发送数据。这种方式类似于对讲机通信,通信双方需要轮流发言。早期的网络通信多采