网络体系结构与网络协议

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网络体系结构及协议

网络体系结构及协议

问题亟待解决,向IPv6过渡成为必然趋势。
02
网络安全性问题
随着网络攻击手段不断升级,现有网络体系结构在安全性方面存在诸多
漏洞,如DDoS攻击、网络钓鱼等,需要加强安全防护。
03
网络可扩展性问题
现有网络体系结构在面对大规模数据传输和海量设备连接时,存在可扩
展性不足的问题,难以满足未来物联网、5G等应用场景的需求。
02
ICMP(互联网控制 消息协议)
用于在IP主机和路由器之间传递 控制消息,如网络不可达、超时 等。
03
IGMP(互联网组管 理协议)
用于IPv4网络中的多播组成员资 格管理。
数据链路层和物理层协议
数据链路层协议
如Ethernet、PPP等,负责将数据封装成 帧进行传输,并提供错误检测和流量控 制等功能。
内容过滤
检查数据包内容,拦截恶意代码、垃圾邮件等不良信息。
防火墙原理及功能介绍
日志记录
记录网络访问和数据传输情况,便于审计和 故障排查。
VPN支持
提供虚拟专用网络功能,保障远程访问的安 全性。
典型防火墙配置案例分析
案例一
小型企业网络防火墙配置
配置目标
保护内部网络免受外部攻击,限制员工上网行为。
典型防火墙配置案例分析
协议作用
网络协议是网络通信的基础,它使得 不同厂商生产的计算机和网络设备能 够相互通信,实现网络资源的共享和 信息的交换。
协议层次结构划分
OSI七层模型
01
物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应
用层。
TCP/IP四层模型
02
网络接口层、网络层、传输层、应用层。
五层模型
03

网络体系结构及网络协议课件

网络体系结构及网络协议课件
网络体系结构及网络协议 课件
目 录
• 网络体系结构概述 • OSI模型 • TCP/IP模型 • 网络协议详解 • 网络安全与协议 • 未来网络体系结构展望
01 网络体系结构概述
什么是网络体系结构
总结词
网络体系结构是计算机网络中各层功 能及其相互关系的集合,定义了网络 中数据传输和通信的规则。
DNS协议
总结词
域名系统,将域名转换为IP地址。
详细描述
DNS协议是互联网上用于将域名转换为IP地址的一种分布式数据库系统。通过DNS协议,用户可以在 浏览器中输入域名,而不是IP地址,来访问网站。DNS协议将域名解析为相应的IP地址,以便计算机 能够相互通信。
FTP协议
总结词
文件传输协议,用于在网络上传输文件。
远程办公 企业通过SSH协议建立安全的远程登 录通道,保证远程办公数据的安全性。
域名系统(DNS) DNS通过DNSSEC协议提供安全可靠 的域名解析服务,保护用户免受DNS 欺骗攻击。
06 未来网络体系结构展望
软件定义网络(SDN)
总结词
软件定义网络是一种新型网络体系结构,通过将网络控制与 转发分离,实现网络资源的灵活管理和调度。
DNSSEC协议
DNSSEC协议是一种DNS安全扩展协议,可以为DNS查询提供数据完 整性和源认证等安全保护。
网络安全协议的应用场景
电子商务 电子商务网站通过SSL/TLS协议对用户 提交的敏感信息进行加密传输,保证交
易数据的安全性。 虚拟专用网络(VPN) VPN通过IPsec协议建立安全的网络 连接,保护数据传输的安全性。
应用层
直接为用户提供服务,如文件传输、电子邮件和网页 浏览等。
表示层

计算机网络技术计算机网络体系结构与协议

计算机网络技术计算机网络体系结构与协议

计算机网络技术计算机网络体系结构与协议计算机网络技术: 计算机网络体系结构与协议计算机网络技术是现代社会不可或缺的一部分,它推动着信息交流和全球化。

计算机网络体系结构和协议是构建计算机网络的基础。

本文将介绍计算机网络体系结构的三层模型和常见的网络协议。

一、计算机网络体系结构计算机网络体系结构是指计算机网络中不同层次的组织和协调关系。

最常见的计算机网络体系结构是OSI(开放式系统互联)参考模型和TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)模型。

1. OSI参考模型OSI参考模型是计算机网络体系结构的一种标准化框架,它将计算机网络划分为七个层次:(1)物理层:负责传输物理位,控制硬件设备之间的电信号传输。

(2)数据链路层:将物理传输的数据分组组装成帧,并提供错误检测和纠正。

(3)网络层:负责在网络中寻找最佳路径,并进行路由和转发。

(4)传输层:提供端到端的可靠数据传输,并进行流量控制和拥塞控制。

(5)会话层:负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。

(6)表示层:处理数据的格式,进行数据压缩和加密。

(7)应用层:提供应用程序之间的通信,并实现特定协议的功能。

2. TCP/IP模型TCP/IP模型是互联网通信协议族的基础,它将计算机网络划分为四个层次:(1)网络接口层:与物理网络硬件交互,提供数据链路和物理地址。

(2)网络层:进行源到目的地的传输,提供IP地址和路由功能。

(3)传输层:提供端到端的数据传输,包括TCP和UDP。

(4)应用层:实现特定的网络应用,包括HTTP、FTP、SMTP等。

二、常见的网络协议网络协议是计算机网络中进行通信和数据交换的规则和标准。

下面介绍几个常见的网络协议。

1. HTTP(超文本传输协议)HTTP是一种用于传输超文本的协议,它是Web应用的基础。

通过HTTP,客户端(浏览器)可以向服务器发送请求,并获取服务器返回的数据。

2. FTP(文件传输协议)FTP是一种用于在计算机之间传输文件的协议。

网络协议与网络体系结构_2

网络协议与网络体系结构_2

2.1 网络协议
网络协议是网络上所有设备(网络服务器、 计算机及交换机、路由器、防火墙等)之间 通信规则的集合,它规定了通信时信息必须 采用的格式和这些格式的意义。
实例
如果你在北京读大学,但是你的家在杭州。当你想给杭州家中的父母写信时,第一步:需要写一封信; 第二步:需要在信封的左上方写收信人的地址,在信封的中部写收信人的姓名,信封的右下方写发信人 的地址;第三步:将信件封进信封并贴上邮票;第四步:需要将信件投入邮箱。这样,发信人的工作就 已经完成,并不需要知道邮局如何收集与传输信件。 当信件被投入邮箱后,邮递员将按时从邮箱中收集信件,检查邮票邮资是否正确,盖邮戳后转送地区邮 政枢纽局。邮政枢纽局的工作人员根据信件的目的地址与传输路线,将送到相同地区的邮件装进一个邮 包,并在邮包上贴上运输线路、中转点地址。如果从北京到杭州的路程不需要中转,所有当天从北京到 杭州的信件都将装进一个邮包,贴上标签并由火车或飞机运输到杭州。 邮包送到杭州地区邮政枢纽局后,邮政枢纽局的分拣员将会拆开邮包,并将信件按目的地址分拣并传输 到各区邮局,再由邮递员将信件送到收信人的邮箱。当收信人接到信件后,确认是自己的信件后,就可 以拆开信封并阅读信件。
网络协议与网络间是如何完成信息交 换的呢?这一过程就像人们日常交流要 使用语言一样。在网络上的各台计算机 之间也有一种语言,这就是网络协议, 不同的计算机之间必须使用相同的网络 协议才能进行通信。本章将详细介绍网 络协议类型、OSI网络参考模型和 TCP/IP网络模型以及它们之间的联系。
2.1.1 协议的本质
正是由于协议的出现,各种网络才能够有机 的连接起来,实现互相通信和资源共享。从 这个意义上讲,“协议”就是网络的本质。 协议定义了网络上的各种计算机和设备之间 相互通信、数据管理、数据交换的一整套规 则,金额就是有了它们的“共同语言”。通 过这些规则(也称为约定),网络上的计算 机之间才能够进行通信。

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谢 20谢19你-11的-1观8 看
7
网络体系结构(network architecture)
• 一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复 杂的协议集;
• 网络协议是按层次结构来组织的;
• 网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络 体系结构;
• 网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进 行了精确的定义;
路由选择、运输
运输部门的邮件运输业务
转送邮局、接收邮包
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4
2.1.2 协议、层次、接口与体系结构的概念
计算机网络的四个重要的概念: • 层次(layer) • 协议(protocol) • 接口(interface) • 体系结构(architecture)
谢 20谢19你-11的-1观8 看
• 无连接服务中的数据传输过程不需要经过连 接建立、连接维护与释放连接的三个过程;
• 数据分组传输过程中,目的结点接收的数据 分组可能出现乱序、重复与丢失的现象;
• 无连接服务的可靠性不好,但是协议相对简单, 通信效率较高。
谢 20谢19你-11的-1观8 看
28
确认和重传机制的特点
• 网络数据传输的可靠性一般通过确认和重传机制保证; • 确认是指数据分组的接收结点在正确地接收到每个分
2.3.1 TCP/IP参考模型的发展
• 在TCP/IP协议研究初期,并没有提出参考模型;
• 1974年Kahn定义了最早的TCP/IP参考模型;
• 80年代Leiner、 Clark等人对TCP/IP参考模型进一步 的研究;
• TCP/IP协议一共出现了6个版本,后3个版本是版本4、 版本5与版本6;
谢 20谢19你-11的-1观8 看

计算机网络的体系结构与协议

计算机网络的体系结构与协议

计算机网络的体系结构与协议计算机网络是现代社会中极为重要的信息交流工具,它通过各种协议和体系结构使得数据能够在不同的计算机之间传输和共享。

本文将介绍计算机网络的体系结构与协议,并探讨其在实际应用中的作用和意义。

一、计算机网络的体系结构计算机网络的体系结构是指网络中各个功能模块之间的关系和组织方式。

常见的计算机网络体系结构有以下几种:1. 客户端-服务器体系结构客户端-服务器体系结构是一种常见的网络结构,它将网络分为客户端和服务器两个角色。

客户端通过向服务器请求数据或服务来实现与网络的交互,而服务器负责提供相应的数据或服务。

这种体系结构广泛应用于互联网、电子邮件等场景。

2. 对等网络体系结构对等网络体系结构中,网络中的所有节点都能够相互通信和交换数据,没有主从关系。

每个节点既可以充当客户端又可以充当服务器,实现数据的分布式存储和共享。

对等网络体系结构在文件共享、区块链等领域得到了广泛应用。

3. 客户端-服务器与对等混合体系结构客户端-服务器与对等混合体系结构是将客户端-服务器体系结构和对等网络体系结构相结合的一种网络结构。

这种体系结构既具有对等网络的去中心化和高效性,又具备客户端-服务器的可管理性和安全性。

混合体系结构在各种网络应用中都有广泛应用,例如Web服务和即时通讯等。

二、计算机网络的协议协议是指计算机网络中用于实现数据传输和通信的规则和约定。

计算机网络中广泛使用的协议有以下几类:1. 传输层协议传输层协议负责在网络中的两个主机之间提供可靠的数据传输服务。

常见的传输层协议包括传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。

TCP具有可靠性和流量控制等特性,适用于要求数据完整性和顺序的应用,如网页浏览和文件传输。

而UDP则是一种无连接的协议,适用于实时性要求较高的应用,如语音和视频传输。

2. 网络层协议网络层协议负责在不同的计算机网络之间进行数据传输和路由选择。

最常见的网络层协议是互联网协议(IP),它定义了网络节点之间的通信方式和寻址方式。

计算机网络的协议与体系结构

计算机网络的协议与体系结构

计算机网络的协议与体系结构一、引言二、协议的定义协议是指在网络通信过程中,各网络节点之间遵循的规则和约定。

它定义了数据的传输格式、错误处理、权限控制等内容,确保网络上的各个节点可以正确交换信息。

协议分为物理层、链路层、网络层、传输层、应用层等不同层次,每一层都有相应的协议。

三、体系结构1.OSI参考模型OSI(Open System Interconnection)参考模型是国际标准化组织(ISO)提出的一种协议体系结构,将计算机网络的功能划分为七个层次。

从底层到顶层依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

这七层模型的目的是确定不同层次之间的接口和协议规范,使不同的计算机和设备可以互联互通。

2.TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是目前互联网最常用的协议体系结构,它由美国国防高级研究计划局(ARPA)开发,并在全球范围内广泛应用。

TCP/IP参考模型将功能划分为四个层次,分别是网络接口层、互联网层、传输层和应用层。

这个模型的特点是简单实用,适用于不同的物理网络和操作系统。

四、协议的分类1.物理层协议物理层协议定义了传输介质、数据的编码格式、电压信号等,确保数据能够通过物理线路传输。

常见的物理层协议有以太网、Wi-Fi、蓝牙等。

2.数据链路层协议数据链路层协议用于解决在物理链路上传输数据过程中出现的错误和碎片问题。

数据链路层协议还负责数据的传输流控制和错误检测。

常见的数据链路层协议有以太网协议、PPP协议等。

3.网络层协议网络层协议主要负责进行数据的路由选择和数据包转发。

它决定了数据从源主机传输到目的主机的路径。

常见的网络层协议有IP协议、ICMP协议等。

4.传输层协议传输层协议主要负责在源主机和目的主机之间建立可靠的数据传输连接。

它提供了面向连接的可靠传输和无连接的不可靠传输。

常见的传输层协议有TCP协议、UDP协议等。

5.应用层协议应用层协议是计算机网络中最高层的协议,它定义了不同应用程序之间的通信规则。

计算机网络中的网络协议与体系结构

计算机网络中的网络协议与体系结构

计算机网络中的网络协议与体系结构计算机网络是信息交流和资源共享的重要基础设施,它的运行依赖于各种网络协议和体系结构。

本文将探讨计算机网络中的网络协议和体系结构的定义和功能,以及常见的几种网络协议和体系结构。

一、网络协议的定义和功能网络协议是计算机网络中用于实现主机之间通信的规则和约定。

它定义了数据交换的格式、传输速率、错误检测和纠正等细节,确保计算机网络的正确和可靠运行。

网络协议的功能主要包括以下几个方面:1. 数据格式:协议定义了数据的组织方式和传输格式,使得数据能够被正确地发送和接收。

2. 数据传输:协议规定了数据传输的方式和机制,包括数据的分割、传输顺序和流控制等。

3. 错误处理:协议定义了错误检测和纠正的方法,确保数据在传输过程中的完整性和可靠性。

4. 网络管理:协议提供了网络管理和监控的机制,包括地址分配、路由选择和带宽分配等。

5. 安全性保障:协议规定了数据的加密和认证等安全机制,确保网络的安全和可信。

二、常见的网络协议1. TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网的基本协议,它由两个部分组成:传输控制协议(TCP)和网络互连协议(IP)。

TCP负责数据的可靠传输,将数据分割成小的数据包,并进行排序和重组;IP负责数据的路由和寻址,将数据包从源主机发送到目标主机。

2. HTTP协议HTTP协议(超文本传输协议)是用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本的协议。

它定义了浏览器如何请求Web页面,服务器如何响应请求,并规定了数据的传输格式和响应状态码等细节。

3. FTP协议FTP协议(文件传输协议)用于在网络上进行文件的传输和共享。

它定义了客户端如何连接到服务器,进行文件的上传和下载操作,并提供了身份验证和文件权限控制等功能。

4. SMTP协议SMTP协议(简单邮件传输协议)是用于在网络中传输电子邮件的协议。

它定义了电子邮件的格式和传输方式,包括邮件的发送、接收和中转等操作。

三、网络体系结构网络体系结构是指计算机网络中的组织结构和层次方式。

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网络体系结构与网络协议
网络体系结构与网络协议是网络技术中两个最基本的概念。

本章将从层次、服务与协议的基本概念出发,对OSI参考模型、TCP/IP 协议与参考模型,以及网络协议标准化与制定国际标准的组织进行介绍。

学习要求:
●掌握:协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念。

●掌握:网络体系结构的层次化研究方法。

●掌握:OSI参考模型及各层的基本服务功能。

●掌握:TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本服务
功能与主要协议。

●了解:OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较。

●了解:网络协议标准组织,RFC文档、Internet草案与
Internet 协议标准的制定过程。

计算机网络的四个重要的概念
➢协议(protocol)
➢层次(layer)
➢接口(interface)
➢体系结构(architecture)
计算机网络是由多个互联的结点组成的,结点之间需要不断地交换数据与控制信息。

要做到有条不紊地交换数据,每个结点都必须遵守一些事先约定好的规则。

一个协议就是一组控制数据
通信的规则。

这些规则明确地规定了所交换数据的格式和时序。

哲学家-翻译-秘书结构
网络协议的概念
网络协议是为网络数据交换而制定的规则、约定与标准;
➢网络协议的三要素:语义、语法与时序:
➢语义:用于解释比特流的每一部分的意义;
➢--表示做什么
➢语法:语法是用户数据与控制信息的结构与格式,以及数据出现的顺序的意义;
➢--表示要怎么做
➢时序:事件实现顺序的详细说明。

➢--表示什么时候做
社会上存在的邮政系统
协议(Protocol)
●协议是一种通信规约。

●为了保证计算机网络中大量计算机之间要有条不紊地交换
数据,必须制定一系列的通信协议。

层次(layer)
➢层次是人们对复杂问题处理的基本方法;
➢将总体要实现的很多功能分配在不同层次中;
➢对每个层次要完成的服务及服务要求都有明确规定;
➢不同的系统分成相同的层次;
➢不同系统的最低层之间存在着“物理”通信;
➢不同系统的对等层次之间存在着“虚拟”通信;
➢对不同系统的对等层之间的通信有明确的通信规定;
➢高层使用低层提供的服务时,并不需要知道低层服务的具体实现方法。

接口(interface)
➢接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点;
➢同一个结点的相邻层之间存在着明确规定的接口,低层向高层通过接口提供服务;
➢只要接口条件不变、低层功能不变,低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。

网络体系结构(network architecture)
➢一个功能完备的计算机网络需要制定一整套复杂的协议集;
➢网络协议是按层次结构来组织;
➢网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构;
➢网络体系结构对计算机网络应该实现的功能进行了精确的定义。

●网络协议对计算机网络不可缺少,一个功能完备的计算机网络
需要制定一整套复杂的协议集。

对于结构复杂的网络协议来说,最好的组织方式是层次结构模型。

服务与协议的区别
服务和协议是两个不同的概念:
➢服务是各层向它上层提供的一组操作;
➢协议是定义同层对等实体之间通信的一组规则。

网络体系结构的研究方法。

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