计算机学习网络体系结构笔记教程
2025-03-25 01:13:13 0 举报AI智能生成
计算机学习网络体系结构笔记教程
作者其他创作
大纲/内容
网络基础概念
网络定义
计算机网络的定义
多台计算机通过通信线路连接
共享资源和信息交换的系统
网络的功能
数据通信
资源共享
分布式处理
提高可靠性
网络分类
按覆盖范围分类
局域网（LAN）
覆盖范围小，如办公室或校园
城域网（MAN）
覆盖城市范围
广域网（WAN）
覆盖国家或全球范围
按拓扑结构分类
星型拓扑
中心节点连接所有其他节点
总线拓扑
所有节点连接到一条共享的通信线路上
环形拓扑
节点形成一个闭合环路
网状拓扑
多个节点通过多条线路连接
网络体系结构
OSI模型
定义
开放式系统互联参考模型
由国际标准化组织（ISO）提出
层次结构
应用层
用户接口，提供网络服务
表示层
数据格式转换，加密解密
会话层
建立、管理和终止会话
传输层
端到端通信，提供可靠传输
网络层
数据包路由选择和转发
数据链路层
成帧，错误检测和纠正
物理层
比特传输，物理设备和媒介
TCP/IP模型
定义
传输控制协议/互联网协议
互联网的基础通信协议
层次结构
应用层
HTTP, FTP, SMTP等协议
传输层
TCP, UDP协议
互联网层
IP协议，路由选择
网络接口层
硬件接口，设备驱动程序
网络协议
TCP/IP协议族
TCP协议
面向连接的协议
可靠传输控制
UDP协议
无连接的协议
适用于实时应用
IP协议
互联网协议
负责数据包的路由选择和转发
其他重要协议
HTTP协议
超文本传输协议
用于网页浏览
FTP协议
文件传输协议
用于文件上传和下载
SMTP协议
简单邮件传输协议
用于电子邮件发送
网络设备
路由器
功能
连接不同网络
数据包转发和路由选择
类型
核心路由器
接入路由器
边缘路由器
交换机
功能
连接网络设备
数据包转发
类型
二层交换机
三层交换机
防火墙
功能
网络安全设备
监控和控制进出网络的数据流
类型
包过滤防火墙
状态检测防火墙
应用层防火墙
网络服务与应用
Web服务
定义
通过网络提供信息的服务
技术
HTML, CSS, JavaScript
Web服务器和浏览器
电子邮件服务
组成
邮件服务器
邮件客户端
协议
SMTP, POP3, IMAP
文件传输服务
FTP服务
文件上传和下载
P2P服务
点对点文件共享
远程访问服务
VPN服务
虚拟私人网络
加密远程连接
远程桌面服务
远程控制计算机
网络安全
安全威胁
病毒和蠕虫
恶意软件，自我复制和传播
黑客攻击
未经授权访问系统
钓鱼攻击
通过伪造网站盗取信息
安全措施
防火墙
阻止未授权访问
加密技术
数据加密传输
入侵检测系统
监控网络异常活动
安全协议
SSL/TLS
安全套接层/传输层安全
加密网络通信
IPSec
互联网协议安全
保护IP通信
网络管理
网络监控
功能
实时监控网络状态
故障检测和诊断
工具
SNMP
网络监控软件
网络配置
任务
网络设备设置和优化
网络拓扑设计
工具
命令行接口（CLI）
图形用户界面（GUI）
网络维护
日常维护
备份和恢复
软件更新和补丁管理
故障排除
问题诊断和解决
性能优化
网络设计与规划
需求分析
收集用户需求
确定网络目的和规模
评估用户需求
技术选择
选择合适的网络技术
考虑成本和性能
网络架构设计
逻辑设计
确定网络拓扑结构
规划IP地址和子网划分
物理设计
选择网络设备和布线
规划数据中心和机房
网络实施
安装和配置
安装网络硬件和软件
配置网络设备和服务器
测试和验证
网络性能测试
安全性和稳定性验证
网络维护与升级
定期检查
监控网络性能
更新安全策略
技术升级
升级硬件和软件
扩展网络容量和功能
网络故障诊断与排除
故障诊断方法
物理检查
检查硬件连接和状态
日志分析
分析系统和设备日志
ping和traceroute
测试网络连通性和路径
常见故障处理
网络连接问题
解决无法连接到网络的问题
性能瓶颈
优化网络性能
安全漏洞
修复安全漏洞和攻击
故障排除工具
网络分析仪
捕获和分析网络数据包
远程管理工具
远程访问和管理网络设备
自动化脚本
自动化故障检测和修复过程
网络编程与开发
网络编程基础
套接字编程
网络通信的接口
TCP和UDP套接字
网络协议栈
理解网络协议的实现
开发协议兼容的应用程序
网络应用开发
客户端开发
开发用户界面和交互逻辑
实现网络请求和数据处理
服务器端开发
处理并发连接和请求
数据存储和管理
网络编程语言和工具
编程语言
C/C++, Java, Python等
各自在网络编程中的优势
开发框架和库
提供网络编程的抽象和工具
简化开发过程和提高效率
网络API和协议
RESTful API
基于HTTP的网络服务接口
广泛用于Web服务开发
SOAP和XML
基于XML的网络服务协议
提供结构化信息交换
WebSockets
提供全双工通信通道
适用于实时应用开发
网络技术的未来趋势
云计算
定义
基于互联网的计算服务
影响
改变数据存储和处理方式
推动网络服务的可扩展性
物联网（IoT）
定义
设备通过网络互联
应用
智能家居，智慧城市
工业自动化和监控
5G网络
特点
高速率，低延迟，大连接数
影响
推动移动互联网和物联网发展
促进自动驾驶和远程医疗等应用
网络安全技术
人工智能与机器学习
用于检测和防御网络攻击
区块链技术
提供安全的数据存储和传输
增强网络交易的安全性
边缘计算
定义
数据处理在数据源附近进行
优势
减少延迟，提高效率
适用于实时数据处理场景
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