计算机网络技术与网络安全.

信息时代•物质世界三大组成要素:物质能量信息.•信息时代:网络分布式应用ＩＴ信息技术•信息:事物运动的状态与方式.消除不确定性的东西.•信息技术:InformationTechnology扩展人的信息功能的技术.1)信息感测技术2)信息加工技术3)信息施效技术信息化•产生---获取---传输---存储---处理---应用•传感器网络•信息网络•半导体磁性介质•计算机•物联网信息技术•信息技术：获取------传感传输------信息网络处理------计算机存储------磁介质应用计算机与网络技术基础•培训目标：熟悉计算机及网络的组成和应用培训内容•1.计算机网络的定义、分类、结构组成及功能2.路由器、交换机、协议转换器、集线器、光缆、网线等网络设备的性能3.通过网络远程登陆计算机进行访问、数据拷贝等操作4.计算机网络安全的基本要求及安全管理规定信号数据传输网络及网络安全•培训目标：•了解RBC/联锁安全数据通信以太网、TCC/联锁安全数据通信局域网及CTC安全数据通信以太网的网络构成；•熟悉防火墙、防病毒数据库及身份认证系统的结构、工作原理及性能培训内容•1.RBC/联锁安全数据通信以太网结构组成2.TCC/联锁安全数据通信局域网结构组成3.CTC安全数据通信以太网的网络构成4.中心机房网络安全设备的组成5.防火墙的作用6.防病毒服务器的工作原理及应用7.身份认证系统的工作原理及应用内容•1.绪论•2.基础•3.OSI/RM•4.TCP/IP•5.LAN•6.组网设备•7.网络安全第一章绪论•1.计算机网络的定义、分类、结构组成及功能•硬件•软件•数据第1章计算机基础知识计算机网络的定义•计算机网络是将地理位置不同，且有独立功能的多个计算机系统利用通信设备和线路互相连接起来，且以功能完善的网络软件（包括网络通信协议、网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。第1章计算机基础知识计算机网络的基本组成•1．计算机网络硬件系统•2．计算机网络软件系统下一页第1章计算机基础知识1．计算机网络硬件系统•包括：主计算机、网络工作站（网络客户机）、网络终端、通信处理机（集线器、交换机、路由器）、通信线路（双绞线、同轴电缆、光纤）、信息变换设备（MODEM、编码解码器）等。返回下一页服务器•文件服务器•应用服务器•特殊服务器服务器技术•处理器技术•总线能力•内存•磁盘接口技术•容错技术•磁盘阵列技术•热插拔技术•双机热备份第1章计算机基础知识2．计算机网络软件系统网络操作系统：它是最主要的网络软件，负责管理网络中各种软硬件资源。网络通信软件：它实现网络中节点间的通信。网络协议和协议软件：它通过协议程序实现网络协议功能。网络管理软件：它用来对网络资源进行管理和维护。网络应用软件：它为用户提供服务，解决某方面的实际应用问题。返回下一页第1章计算机基础知识通信子网与资源子网•用户资源子网专门负责全网的信息处理任务，以实现最大限度地共享全网资源的目标。用户资源子网包括主机及其他信息资源设备。•通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分，传输介质可以是架空明线、双绞线、同轴电缆、光纤等有线通信线路，也可以是微波、通信卫星等无线通信线路。计算机网络的组成计算机网络：资源子网与通信子网•1、资源子网负责全网的数据处理业务，向网络用户提供各种网络资源与网络服务•2、通信子网主要实现全网的信息传输、交换和通信控制，达到快速而又安全可靠通信的目的第1章计算机基础知识1．用户资源子网•用户子网的组成：•（1）主计算机•（2）终端•（3）通信控制设备返回下一页第1章计算机基础知识2．通信子网•（1）两种类型的通信子网点对点通信子网、广播式通信子网•（2）通信子网的三种组织形式结合型、专用型、公用型•（3）节点处理机节点处理机也叫做通信处理机或前端处理机，是一种专用计算机，一般由小型机或微型机配置通信控制硬件和软件组成。主要完成以下三个功能：网络接口功能、存储/转发功能、网络控制功能。•（4）通信线路通信线路用来连接上述组成部件。通信线路可以是有线通道，也可以是无线通道。返回下一页•网络互联设备，如核心交换机、汇聚层交换机、路由器等；•边界网络设备（可能会包含安全设备），包括路由器、防火墙、认证网关和边界接入设备（如楼层交换机）等•安全设备，包括防火墙、入侵检测设备和防病毒网关等；•承载被测系统主要业务或数据的服务器（包括其操作系统和数据库）；•管理终端和主要业务应用系统终端；•能够完成被测系统不同业务使命的业务应用系统；•业务备份系统；•信息系统中的数据分为业务数据、系统数据和安全功能数据；业务数据保护是信息系统安全保护的出发点和归宿，系统数据保护是确保信息系统各种系统功能（操作系统功能、数据库管理系统功能、网络系统功能和应用软件系统功能等）正确实现的重要保证，安全功能数据保护是确保安全子系统各安全功能模块正确实现其安全功能的保证。•主机系统是包括服务器、终端/工作站等在内的计算机设备在操作系统及数据库系统层面的。终端/工作站是带外设的台式机与笔记本计算机，服务器则包括应用程序、网络、web、文件与通信等服务器。主机系统是构成信息系统的主要部分，其上承载着各种应用。计算机网络的主要功能•资源共享•网络通信•分布处理•集中管理•均衡负荷第1章计算机基础知识资源共享•计算机资源主要指计算机硬件资源、软件资源和数据资源，所以计算机网络中的资源共享包括硬件资源共享、软件资源共享和数据资源共享。•总之，通过资源共享，大大地提高了系统资源利用率，使系统的整体性能价格比得到改善。返回下一页第1章计算机基础知识根据网络的覆盖范围进行分类•1．局域网LAN•2．城域网MAN•3．广域网WAN下一页第1章计算机基础知识网络拓扑结构的分类和特点•返回第2章数据通信基础第2章数据通信基础•2.1数据通信的基本概念•2.2数据编码技术•2.3多路复用技术•2.4数据通信方式•2.5数据传输介质•2.6差错控制与校验•2.7信息交换技术下一页有效性•带宽•2.光缆、网线等网络设备的性能•速率数据信号传输的基本形式1、基带信号传输D-D2、频带信号传输D-A3、宽带信号传输4、数字数据传输数据通信概论数据信号传输1数据信号的基带传输2数据信号的频带传输数据信号的基带传输基带数据信号的主要特征是：信号的主要能量是集中于从零开始至某一频率的低通型频带。这种基带数据信号所占的低通型频带即称为基带。不搬移基带信号频谱的传输方式称为基带传输。频带传输系统与基带传输系统的区别在于在发送端增加了调制，在接收端增加了解调，以实现信号的频带搬移，调制和解调合起来称为Modem。所谓调制就是用基带信号对载波波形的某些参数进行控制，使这些参量随基带信号的变化而变化。用以调制的基带信号是数字信号，所以又称为数字调制。频带传输系统第2章数据通信基础数据传输介质•传输介质是通信网络中连接计算机的具体物理设备和数据传输物理通路。传输介质的特性包括物理描述、传输特性、信号发送形式、调制技术、传输带宽容量、频率范围、连通性、抗干扰性、性能价格比、连接距离、地理范围等。•2.5.1有线介质•2.5.2无线介质下一页返回传输媒体•有线（导向媒体）：电磁波被引导沿某一固定媒体前进，如双绞线、同轴电缆、光纤。传输限制主要取决于媒体自身的性质。•无线（非导向媒体）：在决定传输特性上，发送天线生成的信号带宽要比媒体自身的特点更重要。•决定数据率（带宽）和传输距离的许多因素都与传输媒体及信号有关。•带宽•传输损伤•干扰•接收器的数量导向传输媒体•传输容量：用数据率或带宽表示。•主要取决于传输距离。•频率范围衰减时延转发器间距第2章数据通信基础有线介质•1．双绞线•2．同轴电缆•3．光纤•在局域网中常见的网线主要有双绞线、同轴电缆、光缆三种。双绞线，是由许多对线组成的数据传输线。它的特点就是价格便宜，所以被广泛应用，如我们常见的电话线等。它是用来和RJ45水晶头相连的。它又有STP和UTP两种，我们常用的是UTP。下一页有线双绞线•物理特性（绞距）•传输特性(带宽、传输距离）•应用范围信道–对称电缆：由许多对双绞线组成–同轴电缆图4-9双绞线导体绝缘层导体金属编织网保护层实心介质图4-10同轴线第2章数据通信基础1．双绞线返回•3）三类线：指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆，该电缆的传输频率16MHz，用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输主要用于10BASE--T。•4）四类线：该类电缆的传输频率为20MHz，用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输主要用于基于令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。•5）五类线：该类电缆增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，传输率为100MHz，用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输，主要用于100BASE-T和10BASE-T网络。这是最常用的以太网电缆。•6）超五类线：超5类具有衰减小，串扰少，并且具有更高的衰减与串扰的比值（ACR)和信噪比（StructuralReturnLoss)、更小的时延误差，性能得到很大提高。超5类线主要用于千兆位以太网（1000Mbps）。五类双绞线•在使用双绞线作为传输介质的快速以太网中存在着三个标准：100Base-TX、100Base-T2和100Base-T4。其中：100Base-T4标准要求使用全部的4对线进行信号传输，另外两个标准只要求2对线。而在快速以太网中最普及的是100Base-TX标准，所以你在购买100M网络中使用的双绞线时，不要为图一点小便宜去使用只有2个线对的双绞线。在美国线缆标准(AWG)中对3类、4类、五类和超五类双绞线都定义为4对，在千兆位以太网中更是要求使用全部的4对线进行通信。所以，标准五类线缆中应该有4对线。双绞线RJ45水晶头将水晶头金属片面向自己（小尾巴在背面，朝下）从左到右线序12345678568A标准：白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕568B标准：白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕•当双绞线两端使用的是同一个标准时，为直连线，也叫直通线，用于连接计算机与交换机、HUB(集线器）等；•当双绞线两端分别使用不同的标准，为交叉线，用于连接计算机与计算机，交换机与交换机等。•在通常的工程中做平行线时，用B标准的更多一些。RJ-45各脚功能（10BaseT/100BaseTX)•1、传输数据正极Tx+•2、传输数据负极Tx-•3、接收数据正极Rx+•4、备用:当1236出现故障时自动切入使用状态•5、备用:当1236出现故障时自动切入使用状态•6、接收数据负极Rx-•7、备用:当1236出现故障时，自动切入使用状态•8、备用:当1236出现故障时，自动切入使用状态•网线传输距离:双绞线100米第2章数据通信基础2．同轴电缆•同轴电缆分为两类：基带同轴电缆和宽带同轴电缆。计算机网络一般选用基带同轴电缆进行数据传输，其屏蔽层是用铜做成网状形，特征阻抗为50W，如RG-8（粗缆）、RG-58（细缆）等。宽带电缆是指采用了频分复用和模拟传输技术的同轴电缆，其屏蔽层通常是用铝冲压成的，特征阻抗为75W，如RG-59有线电视CATV标准传输电缆。对于细同轴电缆，其主要用于10Mbps速率的10Base2以太局域网络中，平均特征阻抗为50±2W，阻抗的周期性变化为正弦波，中心平均值为±3W，最低传播速率约为0.77c（c为光速）。返回第2章数据通信基础2．同轴电缆下一页返回有线通信媒体•同轴电缆–结构：由对地不对称的同轴管构成。内层导体外层导体绝缘体包层优点：寿命长、通信容量大、质量稳定、外界干扰小、可靠性高和维护便利等。分类：50Ω同轴电缆：适于传输基带数字信号，常用于计算机局域网或电话系统的远程传输；75Ω同轴电缆：又称宽带同轴电缆主要用于模拟传输系统，是CATV的标准传输电缆。第2章数据通信基础3．光纤•光纤通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信，有光脉冲相当于“1”，没有光脉冲相当于“0”；在发送端有光源，可以采用发光二极管或半导体激光器，它们在电脉冲的作