高级计算机网络课件前言

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高级计算机网络多播PPT课件

• 在每层上如何对各组编址 • 在IP层以上的各层是否需要标识组，如果需要，怎样标识？ 4. 方向性： • 一对多或者多对多 • 转送者是否是接受者的一个子集？
2020/12/6
5
1 概述
推进
发送者
ISP
图6.1 对于分散在Internet 中的主机多播
接收者
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6
1 概述
多播使能的路由器
高级计算机网络多播
2020/12/6
1
内容提要
1 概述 2 IP 多播协议 3 多播路由 4 扩散技术 5 跨越树的多播路由算法 6 约束Steiner 树 7 反向路径广播 8 截断的反向路径广播 9 反向路径多播
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2
内容提要
10核心树 11路由多播选择算法KMB 12 动态多播路由选择算法VTDM 13 限界最短多播算法BSMA 14 适用于光纤网络的多播的MZQ算法 15 多播的应用
IP 多播的最早实施方案依赖于传统的竭尽全力方法和 User Datagran Protoco1，但它们不能保证多播数据流的可靠传输。
2020/12/6
8
2 IP 多播协议
HP的Internet群管JF协议（LGMP）
Protocol Independent Mu1ticast、
（2）低代价。全部的带宽消耗以及保存树状态信息所需的代价；（3）轻的网络拥塞
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15
多点路由算法的需求
（1）支持可靠的传输。连接失败不应该增加延迟或者减少可用的资源（2）对于得到最佳路由所需要的一些考虑。 1：所需付出的代价（对带宽的消耗） 2：端到端的延迟（所需跨越的结点数）（3）最小化对网络的负担。 1：避免回路 2：避免在一些连接或子网上出现网络拥塞（4）最小化在路由器中所需存储的状态数量。

高级计算机网络

对称加密
加密和解密使用相同的密钥，常见的算法有AES、DES等。
非对称加密
加密和解密使用不同的密钥，一个密钥公开（公钥），另一个密钥保密（私钥），常见的算法有RSA、ECC等。
哈希算法
将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值，常见的算法有MD5、SHA-256等。
入侵检测与防护系统
基于特征的检测
高级计算机网络
• 计算机网络概述 • 计算机网络体系结构 • 局域网技术 • 广域网技术 • 网络互联与路由 • 网络安全与防护 • 云计算与物联网
01
计算机网络概述
定义与特点
定义
计算机网络是指通过传输介质和网络设备相互连接的计算机集合，能够实现资源共享、信息交换和协同工作。
特点
计算机网络具有数据传输可靠、信息交换高效、资源共享广泛、网络管理便捷等特点。
应用广泛
TCP/IP模型已成为互联网的标准体系结构，被广泛应用于各类网络设备和应用程序中。
网络协议与标准
协议标准
网络协议与标准是计算机网络体系结构的重要组成部分，它们规定了不同系统之间通信的规则和约定。
标准化组织
协议发展
国际上有很多标准化组织，如ISO、 IEC、ITU等，负责制定和推广网络协议与标准。
无线局域网
总结词
无线局域网是一种利用无线通信技术构建的局域网，为用户提供灵活、便捷的网络接入服务。
详细描述
无线局域网采用IEEE 802.11标准，通过无线信号传输数据，具有无需布线、组网灵活等优点。无线局域网支持多种应用，如数据传输、语音通信、视频会议等，广泛应用于企业、学校、酒店等场所。
虚拟专用网络
功能描述
每个层次都有特定的功能和职责，如物理层负责传输比特流，数据链路层负责将比特流组合成帧，网络层负责路由和转发等。

高级计算机网络ppt课件

以太网、令牌环网、FDDI网等。
以太网技术原理及应用
以太网技术原理
以太网采用载波监听多路访问/ 冲突检测（CSMA/CD）机制，通过网络接口卡（NIC）实现数
据传输。
以太网应用
以太网广泛应用于企事业单位、学校、家庭等场所，支持多种传
输介质，如双绞线、光纤等。
以太网发展趋势
随着技术的发展，以太网不断升级，从最初的10Mbps发展到现在的10Gbps、40Gbps甚至更高。
服务器
提供网络服务的计算机或设备，如 Web服务器、邮件服务器等。
03 局域网技术
局域网概述及特点
局域网定义
局域网（Local Area Network， LAN）是指在某一区域内（一般是方圆几千米以内）由多台计算
机互联成的计算机组。
局域网特点
传输速度快、可靠性高、成本低、组网方便灵活等。
常见局域网类型
FTP
文件传输协议，用于在网络上进行文件传输的标准协议。
DNS
域名系统，用于将域名解析为IP地址的分布式数据库系统。
网络设备简介
路由器
连接不同网络，并选择最佳路径进行数据传输的网络设备。
交换机
用于在同一网络内部进行数据传输的网络设备，根据MAC地址表进行数据转发。
防火墙
用于保护网络免受未经授权的访问和攻击的安全设备。
局域网安全与管理
01
局域网安全
局域网面临着各种安全威胁，如黑客攻击、病毒传播等。为了保障网络
安全，需要采取一系列安全措施，如防火墙、入侵检测等。
02
局域网管理
局域网管理包括网络设备管理、网络性能管理、网络配置管理等方面。
通过网络管理可以实现对网络的全面监控和维护，确保网络正常运行。

第01讲计算机网络概述精品PPT课件

北京化工大学北方学院信息院
第1章计算机网络概述
教学重点和难点：计算机网络的定义计算机网络的功能和应用计算机网络的组成计算机网络的分类
北京化工大学北方学院信息院
1.1 计算机网络概念
Internet
远程工作站 X.25,DDN,
PSTN等 ISP
局域网
家庭用户上网
北京化工大学北方学院信息院
北京化工大学北方学院信息院
1.2 计算机网络结构与组成
网络结构
物理结构
逻辑结构
网络硬件子系统
•网络服务器 •工作站 •网络连接设备 •网络传输介质
网络软件子系统
•网络操作系统 •网络协议和协议软件 •网络通信软件 •管理及应用软件
资源子网
•主机 •终端 •终端控制器
实现全网面向应用的数据处理和网络资源共享。
集中处理
计算机
计算机
负载均衡
硬件和软件资源共享
北京化工大学北方学院信息院
1.1 计算机网络概念
1.1.3 计算机网络的发展
具有通信功能的单机系统; 具有通信功能的多机系统; 以共享资源为主要目的的计算机网络阶段; 标准、开放的计算机网络阶段高速、智能的计算机网络阶段
北京化工大学北方学院信息院
1.1 计算机网络概念
1.1 计算机网络概念
1.1.1 计算机网络定义
所谓计算机网络就是地信线路连接起来，并配有相应的网络软件（网络协议、网络操作系统等），以实现计算机资源共享的系统。
北京化工大学北方学院信息院
1.1 计算机网络概念
一个计算机网络必须具备以下3个基本要素外围设施（包括连接设备和传输介质）。独立功能的计算机。网络中的各个独立的计算机之间要能相互通信，

高性能计算机网络网络结构6.ppt

网
数字主干线路
数字主干线上语音信号采用8-bit的PCM波形编码采取TDM多路复用，即T序列或E序列载波：T1载波有24个8-bit信道，复用成1个193-bit的扩展超帧(125微秒)，数据率1.544Mbps E1载波有32个8-bit信道(125微秒)，其中2个是信令信道，数据率 2.048Mbps
卫星通信
卫星与信道
一般是高、低轨道卫星用于通信，中轨道卫星用于定位导航和遥测遥感通信卫星的“弯管操作”：转频中继器，实现频分复用和时分复用卫星通信的C、L、S频段目前都已非常拥挤，现剩下Ku (K under)和Ka (K above)尚充裕可用(如表所示) 低轨道卫星通信系统有“铱计划”(星际交换)和“全球星”(地面站辅助交换)
第一章网络结构之四
互联网接入-1
互联网接入-1
公共交换电话网有线电视卫星通信移动电话系统
CONTENTS
公共交换电话网
PSTN (Public Switched Telephone Network)
PSTN由本地回路(3类模拟双绞线)、数字光纤主干线和交换局组成的集中式的多层结构通信网利用本地回路可用拨号或ADSL的方式接入互联网
有线电视
结构和信道
有线电视网：由本区域许多独立的共用天线电视系统组成共用天线电视系统包括：同轴电缆、大天线、头端(Head-end或CMTS，信号处理与数据交换设备) 上下行信道采用FDD (Frequency Division Duplex)：上行信道存在竞争(采用TDM处理竞争)，下行采用广播
谢谢大家

课件高级计算机网络

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流体流方法
其中一方面是对输入信源适用范围的拓展，采用马尔柯夫调制的确定速率过程(MMDP)，指出流体流方法可用于所有MMDP信源的排队分析。On-Off模型、生死链调制速率过程只是其中特例。另一方面发展了一套分析 ATM 网部分缓冲共享 ( Partial Buffer Sharing,PBS)流量控制策略的流体流法，它可用于对基于缓冲门限的流量控制策略的分析。采用这种方法分析具有优先级管理的漏桶监管器的性能。
2020/12/26
史忠植高级计算机网络
23
流体流方法
流体流方法的计算复杂度与排队容量大小无关，这是一个优良性质。在信元缓冲区有增大趋势的今天，这是非常有利的。它在计算中的稍微困难之处在于特征值及特征向量的求取。同时，在大维数情况下，稳定的数值解较难获得。
2020/12/26
史忠植高级计算机网络
2020/12/26
史忠植高级计算机网络
9
7.2 现代通信中的排队理论
排队理论也称为随机服务理论，是现代运筹学以及通信网理论的重要基础之一。然而尽管经典的排队论有一些漂亮的数学结果，它还是与现代通信技术所要研究的排队问题有一定的差距。
2020/12/26
史忠植高级计算机网络
10
主要的排队分析法
课件高级计算机网络
内容提要
7.1 概述 7.2 现代通信中的排队理论 7.3 现代通信业务的自相似特性 7.4拥塞控制 7.5 通信量控制 7.6 ABR通信量管理
2020/12/26
史忠植高级计算机网络
2
吞吐量特性
峰值速率
这个参数告诉网络通信量最大的速率是多少,以便网络能够通过预留足够的数据传输容量和缓存空间接纳此通信量。

高等计算机网络与安全讲义课件

IPsec协议
总结词
IPsec（互联网协议安全性）协议是一种网络层安全协议，用于保护IP数据包的机密性和完整性。
详细描述
IPsec协议通过使用加密算法和安全关联机制，实现了端到端的安全通信。它可以在不同网络之间建立安全的隧道，保护数据在传输过程中的安全。IPsec协议广泛应用于虚拟专用网络（VPN）、远程访问等场景，为远程用户提供了安全的接入方式。
02
网络安全概述
Chapter
网络安全定义
01
网络安全是指通过管理和技术手段，确保网络系统中的数据、软件和硬件免受未经授权的访问、使用、泄露、破坏和修改，同时保障网络服务的正常运行和合法使用。
02
网络安全的目标是保护网络空间中的信息和信息系统，使其免受各种形式的威胁和攻击，从而确保信息的机密性、完整性和可用性。
05
网络安全管理
Chapter
安全管理制度
制定安全政策
明确网络安全的目标、原则、策略和要求，为组织提供指导。
人员安全培训
确保员工了解网络安全的重要性，掌握基本的安全知识和技能。
访问控制管理
建立严格的访问控制策略，限制对敏感信息的访问权限。
安全风险评估
识别安全风险
通过漏洞扫描、渗透测试等技术手段，发现潜在的安全威胁和漏洞。
电子商务网络安全还需要建立完善的安全管理制度和流程，加强用户安全意识培训，提高整体安全防范能力。
电子政务网络安全
电子政务网络安全是指通过一系列技术和措施，保护电子政务系统的数据和资源安全，确保政务服务的机密性、完整性和可用性。
电子政务网络安全涉及多个方面，包括网络设备安全、数据安全、应用安全等，需要采取多种安全措施，如防火墙、入侵检测系统、加密技术等。

高级计算机网络 ppt课件

2020/3/31
史忠植高级计算机网络
4
6.1 概述
多信道IP包和单信道IP包的主要在于头部目标地址域的“
组地址”，多播使用D类地址，也就是在244.0.0.0-
239.255.255.255之间的地址。多播的特性：
1. 可靠性：对不同类型的应用是否有不同的可靠性模型？
2. 允许动态加入和离开：每个对话过程必须是接受者可控
2020/3/31
史忠植高级计算机网络
2
内容提要
6.10核心树 6.11路由多播选择算法KMB 6.12 动态多播路由选择算法VTDM 6.13 限界最短多播算法BSMA 6.14 适用于光纤网络的多播的MZQ算法 6.15 多播的应用
2020/3/31
史忠植高级计算机网络
3
6.1 概述
将分组同时发往所有目的地称做广播（broadcasting）。
高级计算机网络2021123内容提要61概述62ip多播协议63多播路由64扩散技术65跨越树的多播路由算法66约束steiner67反向路徂广播68截断的反向路徂广播69反向路徂多播2021123内容提要610核心树611路由多播选择算法kmb612劢态多播路由选择算法vtdm613限界最短多播算法bsma614适用于光纤网络的多播的mzq算法615多播的应用2021123概述将分组同时发往所有目的地称做广播broadcasting
（3）返回的路径中不会存在回路。
2020/3/31
史忠植高级计算机网络
13
SRSPT树的缺点
（1）没有最小化整个分布式处理的代价；（2）可伸缩性不好；（3）在每个路由器上都要保存每个组中每个源结点的SRSPT树的信息；（4）如果下层的单信道路由是非对称的则可能会导致失败。

高级计算机网络课堂讲解稿

位存储特定资源的节点。基本问题：如何在P2P网络中高效地定位存储特定资源的节点。网络中高效地定位存储特定资源的节点 P2P应用的特点有：冗余存储、持久性、临近节点选择、匿名性、应用的特点有：冗余存储、持久性、临近节点选择、匿名性、应用的特点有搜索、认证和分级命名等。但大多数P2P系统核心工作是如何搜索、认证和分级命名等。但大多数系统核心工作是如何高效的定位数据项。本文主要贡献：提出了一个可以在频繁的节点加入和离开网络本文主要贡献：的动态的P2P系统中实现查询服务的可扩展协议系统中实现查询服务的可扩展协议——Chord协议。协议。的动态的系统中实现查询服务的可扩展协议协议 Chord协议仅支持一种机制：给定一个关键字，并把该关键字映协议仅支持一种机制：给定一个关键字，协议仅支持一种机制射到一个节点上。依靠Chord协议，该节点可以存储与该关键字协议，射到一个节点上。依靠协议相关的value值。Chord使用一致散列的方法来分配关键字给每相关的值使用一致散列的方法来分配关键字给每个节点。一致散列方式倾向于平衡负载，个节点。一致散列方式倾向于平衡负载，因为当节点加入和离开网络时，开网络时，每个节点接收基本相等数量的关键字和包含相应的关键字操作。关键字操作。
资源信息进行散列运算得到关键字标识符，表示，资源信息进行散列运算得到关键字标识符，用K表示，用N表表示表示对节点信息进行散列运算得到的节点标识符。示对节点信息进行散列运算得到的节点标识符。标识符按顺时针从小到大的顺序组织起来形成一个环。图中有3个节点个节点，针从小到大的顺序组织起来形成一个环。图中有个节点，标识符K1的后向节点是的后向节点是N1，识符的后向节点是，即successor(1)=1。。

《高级计算机网络》PPT课件

Functions of the Data Link Layer
• Provide service interface to the network layer
• Dealing with transmission errors • Regulating data flow
Slow receivers not swamped by fast senders
C(x)= am-1xm+r-1+ am-2xm+r-2+. . . + a1xr+1+ a0xr+ br-1xr-1+ br-2xr2+ . . .+ b0
Error-Detecting Codes
如何找出C(x)： C(x) = xrM(x) + R(x), R(x)的阶 = r-1, 为 xrM(x)/ G(x)的余数多项式。设接收多项式T(x): 若T(x)/ G(x)的余数多项式为零，则T(x)是码多项式，视为
收方：花费Δt执行from_physical_layer和 to_network_layer 发方：平均速率小于每Δt秒一帧。（前一帧取出后，才可发
下一帧）。 ● 收方将收到的分组交给网络层后，回送给发方一个短帧
（确认帧）协议2（停—等协议）详教材207页与协议1的区别是在接收和发送过程中增加了一个等待过程
本课件PPT仅供学习使用本课件PPT仅供学习使用本课件PPT仅供学习使用
学习完毕请自行删除
3.1 Data Link Layer Design Issues
• Services Provided to the Network Layer • Framing • Error Control • Flow Control

高级计算机网络讲义

“互联网+”意味着互联网与传统产业的深度融合，用创新进行驱动，创造新的发展机会。

“互联网＋”是两化融合（信息化和工业化高层次深度结合——小编注）的升级版，不仅仅是工业化，而是将互联网作为当前信息化发展的核心特征，提取出来，并与工业，商业，金融业等服务业的全面融合。

这种融合不是简单的叠加。

不是一加一等于二，一定是大于二。

“我想其中关键就是创新。

只有创新才能让这个+真正有价值，有意义。

”“工业4.0”是应用物联网、智能化等新技术提高制造业水平，将制造业向智能化转型，通过决定生产制造过程等的网络技术，实现实时管理。

它“自下而上”的生产模式革命，不但节约创新技术、成本与时间，还拥有培育新市场的潜力与机会。

在工业4.0时代，未来制造业的商业模式是什么?就是以解决顾客问题为主.制造业的企业家们要在制造过程中尽可能多的增加产品附加价值，拓展更多、更丰富的服务，提出更好、更完善的解决方案，满足消费者的个性化需求，走软性制造+个性化定制道路工业4.0或工业互联网本质上是互联网运动神经系统的萌芽，互联网中枢神经系统也就是云计算中的软件系统控制工业企业的生产设备，家庭的家用设备，办公室的办公设备，通过智能化，3D打印，无线传感等技术使的机械设备成为互联网大脑改造世界的工具。

同时这些智能制造和智能设备也源源不断向互联网大脑反馈大数据数，供互联网中枢神经系统决策使用。

互联网新概念层出不穷，在云计算，物联网，大数据火热之后，工业4.0在2014年受到越来越多的关注，在2015年成为热点之前，我们有必要了解这个新概念究竟是什么含义，它和其他互联网概念间到底是什么关系。

2013年4月，德国政府在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出提出“工业4.0”战略，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。

德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。

该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统（Cyber-Physical System)[5] 相结合的手段，将制造业向智能化转型。

高级计算机网络 PPT

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国外千兆位网络研究状况
计算机技术、网络通信技术和电信技术的迅猛发展及融合，使三者间的结合更加紧密。最典型的例子是美国的千兆位级验证环境研究小组均是由这三个领域的研究人员共同组成的。另外，ATM也是例证之一，它最早的设计目标是支持话音及数据，而目前使用最广泛的是计算机网络领域。
建立了实验式Gigabit网络，也称为验证环境（Testbed）。其中最著名的是美国的五个验证环境，它们大部分由NSF及ARP资助，构成了美国Gigabit的主要研究活动。
高速信息网络正朝着宽带化、智能化、个人化和多媒体化的方向
发展。从目前的形势来看，通信界、计算机网络界和有线电视界
都在规划着 21 世纪高速信息网络的蓝图。全球性的电话网是世界
上最大的通信网络，在无线电话和卫星电话的配合下，可以实现
任何时间、任何地点的话音通信。但是电话通信网对于多种媒体
的宽带通信尚不能支持。有线电视是宽带通信的典型，但对于双
研究信息过程基本物质手段的材料科学、
研究基本技术手段的电子学，
以信息处理工具—计算机为研究对象的计算机科学，
研究系统中信息运动规律的系统与控制科学，
研究信息传递的通信理论和技术、
5
全球化
高速信息网络能够把各种信息以最适合的媒体形式传送给需要这
些信息的个人，不论这些人所处的时间和地点。因此，在技术上
20
1.4 千兆位网络
高性能交互式网络应用需要千兆位（Gigabit）网络。目前，数据网络上的应用对延迟及带宽不太敏感，TCP/IP能够自动识别延迟的变化，E-mail、FTP等都能够动态地适应TCP所提供的带宽。很少有人去计较文件传输快慢的细微区别。然而，对于交互式应用，尤其是基于X-Windows和多媒体的远程应用，需要高速网络来支撑大量报文的传输。对于分布式文件系统，如网络文件系统（NFS），客户经常需要向文件服务器请求一大块数据,客户端的应用紧紧依赖于网络的传输时间。随着处理机速度的提高，根据Amdahl定律所述，每条指令至少需要一个位的I/O。由于处理机周期将接近1ns级，有的研究人员已经提出每条指令需要64位或128位（含指令及数据）的I/O。对于这样的系统，自然需要千兆位以上的千兆位网络。为此，这里将千兆位网络定义为千兆位以上。

高级计算机网络课程设计

高级计算机网络课程设计概述高级计算机网络课程设计是本科生计算机科学与技术专业的一门重要课程，旨在通过实际的网络设计与实现，让学生深入了解计算机网络的基本原理、协议及实践应用，并提升学生的实践能力和解决问题的能力。

本文档将从课程设计的背景、设计目标、过程与成果展示四个方面进行详细介绍。

背景计算机网络是当今社会的重要基础设施，诸如互联网、局域网、无线网络等已经深入到我们的日常生活中，更为广泛地应用于商业、教育、医疗等领域。

计算机网络技术的发展和创新已经成为支撑国家战略和经济发展的重要因素。

为了培养掌握先进网络技术、具备合格人才素质的计算机网络专业人才，高级计算机网络课程设计应运而生。

设计目标本课程设计的目标是通过培养学生的计算机网络设计能力，增强学生对计算机网络基本原理、协议的理解和实践能力，提高学生的综合素质和创新意识。

具体目标包括：•学生能够了解计算机网络基础知识，掌握计算机网络技术的基本原理和协议。

•学生能够熟练使用网络工具进行网络调试、测试和故障排除，具备实际网络设计和实施能力。

•学生能够独立进行网络设计，能够理解现有技术在实际设计中的应用和限制。

•学生能够运用计算机网络技术解决实际问题，如网络性能优化、安全性、可靠性等方面的问题。

过程本课程设计的过程分为项目选题、需求分析、设计方案、实现和测试等几个阶段。

项目选题选题是课程设计的重要环节，它直接关系到设计的方向和实践的效果。

选题应该结合自身的研究方向和兴趣，同时要考虑到实际应用和未来的发展趋势。

所以，选题需要经过老师的指导和补充，比较确定后再开始进行后续的设计方案制定。

需求分析需求分析是设计方案中最关键的环节之一。

如果需求分析不足或者有问题，则会对设计后的实现产生很大的影响。

需求分析应该考虑到设计的目的，针对实际需求做出对应的设计规划。

需求分析环节要求同学们了解所选项目的具体实施目标和需求，有充分的沟通和交流。

设计方案设计方案是将需求分析中的内容转化为设计的方向和规范，并尽可能地考虑到未来的发展。

《高级计算机网络》课件

《高级计算机网络》PPT 课件
计算机网络的发展历程、OSI七层模型、TCP/IP协议族、传输层协议TCP和UDP、网络层协议IP和ICMP的介绍。
计算机网络协议
1
传输层协议
TCP和UDP的详解，功能比较与应用场景。
2网络层Biblioteka 议IP和ICMP的详解，包括地址分配、路由选择和错误处理。
3
数据链路层协议
VPN技术
虚拟专用网络及其应用场景。
网络性能优化
1
QoS技术
实现网络流量的优先级调度和带宽管理。
2
CDN技术
内容分发网络的优点和应用。
无线网络和新技术
无线网络
WiFi、蓝牙、移动通信等无线技术的发展历程和应用。
云计算和大数据
对网络架构的影响和应用展望。
计算机网络的未来
未来计算机网络的发展趋势和应用展望，包括物联网、5G、人工智能等相关技术。
以太网和PPP的功能和工作原理。
网络设备和拓扑结构
1 网络设备介绍
路由器、交换机、集线器的功能和作用。
2 网络拓扑结构
3 局域网和广域网
总线型、星型、环型、树型的分类和优缺点。
概念和区别，常见的实现方式。
网络安全与防护
网络威胁
黑客攻击、病毒、木马等主要威胁的概述。
防火墙
包过滤、代理、状态检查等防火墙分类与作用。