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5. 计算机网络和安全

5.1 计算机网络简介

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路和通信设备连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
计算机网络的主要功能：
- 资源共享
- 信息传输
- 分步处理
计算机网络分类
- 按网络的地理范围进行分类
  - 局域网（LAN）：在某一区域内多台计算机连成的计算机组。
  - 城域网（MAN）：在城市范围内所建立的计算机通信网。
  - 广域网（WAN）：又称外网，公网。是链接不同地区局域网1计算机通信的远程网。
按网络的拓扑结构分类：
- 一般有树形，星形等...
家庭网络结构
- 调制解调器（MODEM，猫）：调制解调器由调制器和解调器两部分组成，其中调制器翻译成适合网络传输的信号，而解调器则将接收到的信号还原成数据信息。
- 路由器（Router）：通俗来说，路由器是用来共享网络的，通过路由器可以实现多台终端设备同时上网，无线路由器还可以帮助我们实现无线上网。

协议即通讯之间的标准。
ISO 制定了 OSI 模型，将网络通信工作分成了 \(7\) 层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
TCP/IP协议（传输控制协议/网络协议）将网络通信分成 \(4\) 个层次：链路层、传输层（包括 TCP）、网络层（包括 IP）和应用层（包括 HTTP、SMTP、FTP 协议等）。
因特网（Internet）所采用的网络协议是 ICP\IP 协议，是因特网的核心技术。TCP/IP 协议是一个由 FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇。只是因为其中 TCP 协议和 IP 协议最具代表性，所以称为 TCP/IP 协议。
TCP 传输控制协议在传输层，IP 网络协议在网络层。

IP 地址是指互联网协议地址，又译为网际协议地址。IP 地址是 IP 协议提供的一种统一的地址格式。
我们之前所用的标准为 IPv4 中，IP 地址是一个三十二位的二进制数，通常分割为 \(4\) 个 \(8\) 位二进制数。IP 地址通常用“点分十进制”表示位（ \(A.B.C.D\) ）的形式，其中， \(A\)，\(B\)，\(C\)，\(D\) 都是 \(0-255\) 之间的数。
IP 地址分类：

类别范围

\(A\) 类 \(0.0.0.0-127.255.255.255\)

\(B\) 类 \(128.0.0.0-191.255.255.255\)

\(C\) 类 \(192.0.0.0-223.255.255.255\)

\(D\) 类不常用

\(E\) 类不常用
IPv6 地址：把 IP 地址由 \(32\) 位增加了 \(128\) 位。使 IP 地址在可预见的将来不会用完。
IPv6 地址用冒号分隔，每个部分为 \(4\) 位 \(16\) 进制数，省略前导 \(0\) ，如：\(\mathrm{2409:8a3c:21c0:f171:1517:2535:8ddd:c75e}\)
IP 属地：IP 的所在地。注意，IP 属地 \(\neq\) IP 地址。

\[\mathrm{https://www.noi.cn/xw/} \]

前面的 \(\mathrm{https}\) 是一种以安全为目标的 \(\mathrm{HTTP}\) 协议（超文本传输协议）是一种请求-响应协议。
中间的 \(\mathrm{www.noi.cn}\) 是域名，由域名系统（DNS）进行管理。由于 IP 地址全是数字，不便于记忆，我们用域名代替 IP 地址。
后面的 \(\mathrm{xw}\) 表示访问这个网站下的具体位置和文件。
有几种常见的域名：
- \(\mathrm{edu}\) ，教育机构；
- \(\mathrm{gov}\) ，政府部门；
- \(\mathrm{com}\) ，商业组织。
- 按国家分类：\(\mathrm{cn}\) ，中国。

计算机病毒（Computer Virus），俗称电脑病毒，指编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机正常使用并且能够个人复制的一组计算机指令或程序代码。
计算机病毒具有隐蔽性、破坏性、传播性、潜伏性、寄生性、可执行性。
常见的病毒有：木马病毒、蠕虫病毒、宏病毒。
计算机病毒的传播方式：
- 通过移动存储设备传播；
- 通过网络传播；
常用防护措施：
- 安装杀毒软件
- 安装个人防火墙
- 分类设置密码并使密码尽可能复杂
- 防范流氓软件（某60）
- 定期备份

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