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网络工程师课件

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目录

壹

网络基础概念

贰

网络协议与标准

叁

网络设备与架构

肆

网络安全基础

伍

网络管理与维护

陆

网络工程师技能要求

网络基础概念

第一章

计算机网络定义

计算机网络由多个计算机设备通过通信线路连接而成，实现资源共享和信息交换。

网络的组成

根据覆盖范围，计算机网络分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)等类型。

网络的分类

网络的主要功能包括数据通信、资源共享、分布式处理和提高系统的可靠性与可用性。

网络的功能

01

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网络的分类

局域网（LAN）覆盖较小区域如家庭或办公室，广域网（WAN）连接更广泛的地理区域。

按覆盖范围分类

星型网络中所有设备通过中心节点连接，环形网络中设备形成闭合环路，总线网络中所有设备共享一条通信线路。

按拓扑结构分类

有线网络使用铜缆或光纤，无线网络则通过无线电波传输数据，如Wi-Fi和蓝牙技术。

按传输介质分类

公共网络如互联网对所有人开放，私有网络则属于个人或组织，如企业内部网络。

按所有权分类

网络拓扑结构

星型拓扑结构中，所有节点都直接连接到一个中心节点，常见于家庭和小型办公网络。

星型拓扑

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在总线拓扑中，所有节点共享一条主干电缆，适用于小型局域网，如早期的以太网。

总线拓扑

02

环形拓扑结构中，节点形成一个闭合环路，数据单向传输，常见于令牌环网络。

环形拓扑

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网状拓扑结构中，节点之间存在多条路径，提高了网络的可靠性和容错能力，常用于广域网。

网状拓扑

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网络协议与标准

第二章

TCP/IP协议栈

TCP/IP协议栈分为四层：应用层、传输层、网络互连层和网络接口层，每层负责不同的网络功能。

协议层次结构

TCP协议位于传输层，提供可靠的、面向连接的数据传输服务，保证数据的顺序和完整性。

TCP协议特点

IP协议位于网络互连层，负责数据包的路由选择和寻址，确保数据包能够正确到达目的地。

IP协议功能

OSI模型

OSI模型将网络通信分为七层，从物理层到应用层，每一层都有特定的功能和协议。

OSI模型的七层结构

在发送数据时，信息会从应用层向下逐层封装；接收时则相反，逐层解封装直至应用层。

数据封装与解封装过程

每一层的协议负责不同的任务，如传输层管理数据传输，网络层负责数据包的路由选择。

各层协议的作用

网络标准组织

IEEE通过其802委员会制定局域网和城域网的标准，如著名的IEEE802.3以太网标准。

电气和电子工程师协会（IEEE）

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IETF是互联网标准制定的核心组织，负责制定和推广互联网协议，如TCP/IP。

互联网工程任务组（IETF）

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ITU负责制定全球电信标准，如ITU-T系列建议书，对全球通信技术发展有重要影响。

国际电信联盟（ITU）

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网络设备与架构

第三章

路由器与交换机

路由器的功能与作用

路由器连接不同网络，转发数据包，确保信息能高效准确地从源地址传输到目的地址。

01

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交换机的工作原理

交换机在局域网内转发数据帧，通过MAC地址表实现数据的快速交换，提高网络效率。

03

路由器与交换机的区别

路由器工作在网络层，处理不同网络间的通信；交换机工作在数据链路层，处理同一网络内的数据传输。

路由器与交换机

网络工程师需掌握路由器的配置命令，如静态路由、动态路由协议等，以优化网络性能。

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路由器的配置与管理

通过划分虚拟局域网（VLAN），交换机可以将一个物理网络分割成多个逻辑网络，增强网络安全性。

02

交换机的VLAN划分

网络架构设计

核心层设计

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核心层是网络的高速交换主干，负责高效、稳定地传输大量数据，如使用高性能路由器。

汇聚层设计

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汇聚层负责数据的汇总和过滤，实现不同网络区域之间的数据交换，如使用多层交换机。

接入层设计

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接入层直接连接终端用户，提供网络接入点，如使用智能交换机和无线接入点。

网络架构设计

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设计时考虑冗余路径和备份设备，确保网络的高可用性和故障恢复能力，如使用双链路或多链路备份。

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集成防火墙、入侵检测系统等安全设备，构建多层次防御体系，保障网络数据安全。

冗余与备份策略

安全架构设计

无线网络技术

无线接入点(AP)的作用

无线接入点是连接有线网络和无线设备的桥梁，如家用Wi-Fi路由器。

无线局域网(WLAN)的组成

无线网络的频段与标准

无线网络主要工作在2.4GHz和5GHz频段，遵循IEEE802.11标准，如802.11ac和802.11ax。

WLAN由AP、无线网卡和终端设备组成，实现移动设备的网络接入。

无线网络的安全性

为防止未授权访问，无线网络采用WEP、WPA等加密技术保护数据传输安全。

网络安全基础

第四章

加密与认证技术

使用相同的密钥进行数据加密和解密，如