计算机网络与通信：原理与实践

　　全书分为两个部分，第一部分依照计算机网络经典的5层模型，以物理层、数据链路层、网络层、运输层和应用层自下而上逐层详细介绍了计算机网络的基本原理和技术； 简要介绍了网络安全相关的基本理论； 第二部分则以网络工程师的基本要求为目标设计了大量的综合性实验项目，所有实验项目均在虚拟机环境下实现，解决了真实实验环境下很多无法解决的难题。各章后面还附有大量来自历年网络工程师认证考试的真题，在附录中给出了绝大部分习题的参考答案。 本书的特点是概念准确、论述严谨、内容新颖、图文并茂、突出基本原理和基本概念的阐述，同时各实验项目均有详细实验指导过程，真正做到了理论与实践相结合，利于学以致用。 本书可供电气信息类和计算机类专业的高职、专科和本科生使用，对有志于参加网络工程师认证考试的读者以及从事计算机网络工作的工程技术人员也有一定的参考价值。

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目录




第一部分计算机网络与通信的基本原理

第1章计算机网络概述

1.1计算机网络的形成与发展

1.1.1计算机网络的定义

1.1.2计算机网络的形成与发展

1.1.3计算机网络在我国的发展

1.2计算机网络的组成

1.2.1计算机网络的基本构件

1.2.2网络互连与网络云

1.3计算机网络的分类

1.3.1按照网络的作用范围分类

1.3.2按网络的使用者进行分类

1.4Internet的组成

1.4.1Internet的边缘

1.4.2Internet的核心

1.5Internet的结构与管理

1.5.1Internet的结构

1.5.2Internet的管理机构及标准化组织

1.5.3Internet的标准化

1.6计算机网络的性能指标

1.6.1数据传输速率

1.6.2带宽

1.6.3吞吐量

1.6.4时延

1.6.5时延带宽积

1.6.6误码率

1.6.7丢包率

1.7计算机网络体系结构

1.7.1协议

1.7.2分层

1.7.3分层的网络体系结构

1.7.4OSI/RM体系结构

1.7.5TCP/IP体系结构

1.7.65层网络体系结构

1.8物理传输媒体

1.8.1有导向传输媒体

1.8.2非导向传输媒体

习题

第2章物理层

2.1物理层概述

2.2数据通信基础知识

2.2.1通信系统模型

2.2.2数字通信及其性质

2.2.3编码与解码

2.2.4模拟信号的数字化编码

2.2.5调制与解调

2.2.6通信方式

2.3信道复用技术

2.3.1频分复用

2.3.2时分复用

2.3.3波分复用

2.3.4码分复用

2.4数字传输系统

2.4.1准同步数字系列

2.4.2SONET/SDH同步数字系列

2.5宽带接入技术

2.5.1ADSL接入

2.5.2HFC接入

2.5.3光纤宽带接入

2.5.4以太网接入

2.5.5无线接入

习题

第3章数据链路层

3.1数据链路层概述

3.1.1数据链路层提供的服务

3.1.2封装成帧

3.1.3透明传输

3.1.4差错检测

3.1.5数据链路层中的信道

3.2点到点协议

3.2.1PPP帧格式

3.2.2PPP的工作状态

3.3多路访问协议

3.3.1CSMA/CD协议及策略

3.3.2CSMA/CD协议的实现

3.3.3基于CSMA/CD网络的特点

3.3.4CSMA/CD协议的性能分析

3.4局域网

3.4.1传统的以太网

3.4.2交换式以太网

3.4.3虚拟局域网

3.4.4快速以太网

3.4.5吉比特以太网

3.4.610吉比特以太网

习题

第4章网络层

4.1网络层概述

4.1.1无连接服务的实现

4.1.2面向连接服务的实现

4.1.3虚电路和数据报的比较

4.2网际协议IPv4

4.2.1网际协议概述

4.2.2IP数据报的格式

4.2.3IP地址与MAC地址

4.2.4地址解析协议

4.3分类的IP地址

4.3.1IP地址的结构与分类

4.3.2特殊用途的IP地址

4.3.3私有IP地址

4.4划分子网

4.4.1为何要划分子网

4.4.2如何划分子网

4.4.3子网掩码

4.4.4定长子网划分示例

4.5CIDR与构造超网

4.5.1CIDR

4.5.2构成超网

4.5.3最长前缀匹配

4.5.4超网及变长子网划分示例

4.6网际控制报文协议

4.6.1ICMP报文及其格式

4.6.2ICMP差错报告

4.6.3ICMP查询报文

4.7IP数据报转发

4.7.1IP数据报转发机制

4.7.2基本的IP数据报转发算法

4.7.3子网IP数据报转发算法

4.7.4统一的IP数据报转发算法

4.8路由选择协议

4.8.1概述

4.8.2内部网关协议RIP

4.8.3内部网关协议OSPF

4.8.4外部网关路由协议BGP

4.9IP多播与IGMP

4.9.1IP多播概述

4.9.2多播IP地址

4.9.3以太网多播地址

4.9.4IGMP

4.9.5多播路由协议

4.10IPv6

4.10.1IPv6概述

4.10.2IPv6的基本头部

4.10.3IPv6扩展头部

4.10.4IPv6地址

4.10.5IPv4向IPv6过渡技术

4.11虚拟专用网

4.12网络地址转换

4.13多协议标记交换

习题

第5章运输层

5.1运输层概述

5.1.1运输层的地位与作用

5.1.2运输层的两个主要协议

5.1.3运输层端口与套接字

5.2用户数据报协议

5.2.1UDP结构

5.2.2UDP的特点与应用

5.3传输控制协议

5.3.1TCP服务

5.3.2TCP字节编号与确认机制

5.3.3TCP报文格式

5.3.4TCP连接管理

5.4TCP可靠传输

5.4.1停止等待协议

5.4.2GoBackN协议

5.4.3选择重传协议

5.4.4以字节为单位的滑动窗口

5.4.5TCP超时重传机制

5.5TCP流量控制

5.5.1可变滑动窗口流量控制

5.5.2零窗口与持续定时器

5.5.3TCP传输效率及Nagle算法

5.6TCP拥塞控制

5.6.1网络拥塞产生的原因

5.6.2拥塞时的网络性能

5.6.3TCP拥塞控制策略

习题

第6章应用层

6.1客户/服务器模型

6.2域名系统

6.2.1Internet域名结构

6.2.2域名解析

6.3远程登录协议

6.3.1TELNET概述

6.3.2TELNET工作过程

6.4文件传输协议

6.4.1FTP工作机制

6.4.2FTP连接通信

6.4.3FTP应用程序

6.5电子邮件

6.5.1电子邮件概述

6.5.2电子邮件的信息格式

6.5.3简单邮件传输协议

6.5.4邮件读取协议

6.6万维网

6.6.1概述

6.6.2统一资源定位符

6.6.3超文本传输协议

6.6.4WWW文档

6.7动态主机配置协议

6.7.1概述

6.7.2DHCP工作原理

6.8网络搜索

6.8.1搜索引擎的分类

6.8.2Google搜索引擎应用简介

6.9新兴网络应用

6.9.1即时聊天

6.9.2博客与微博

6.9.3社交网站

6.9.4电子商务

习题

第7章网络安全

7.1网络安全的基本概念

7.1.1引发网络安全威胁的因素

7.1.2计算机网络面临的安全威胁

7.1.3网络安全的目标

7.1.4基本安全技术

7.2数据加密技术

7.2.1数据加密模型

7.2.2对称密钥密码体制

7.2.3公开密钥密码体制

7.3数字签名

7.3.1数字签名概述

7.3.2基于公钥的数字签名

7.3.3基于仲裁的数字签名

7.4认证技术

7.4.1消息认证技术

7.4.2实体认证技术

7.5数字证书

7.5.1数字证书概述

7.5.2数字证书的结构

7.5.3证书申请与使用

7.5.4证书的验证

7.5.5证书的废除

7.6密钥管理

7.6.1密钥管理概述

7.6.2密钥管理体制

7.7互联网使用的安全协议

7.7.1数据链路层安全协议

7.7.2网络层安全协议

7.7.3运输层安全协议

7.7.4应用层安全协议

7.8防火墙

7.8.1防火墙概述

7.8.2防火墙的分类

7.8.3防火墙的体系结构

7.9入侵检测

7.9.1入侵检测概述

7.9.2IDS的分类

7.9.3IDS的系统结构

7.9.4IDS的部署位置

习题

第二部分计算机网络与通信的实验与实践

第8章实验基础知识

8.1组建与设置局域网

8.2常用网络命令解析及应用

8.2.1ipconfig

8.2.2ping

8.2.3netstat

8.2.4tracert

8.2.5route

8.2.6arp

8.3VMWare Workstation虚拟机软件的安装与配置

8.3.1VMWare Workstation简介

8.3.2软硬件需求

8.3.3新建虚拟机并安装操作系统

8.3.4安装VMware Tools

8.3.5VMware Workstation常用功能

8.4实验网络拓扑图

习题

第9章网络服务器的配置与管理

9.1安装IIS组件

9.2配置和管理Web网站

9.2.1IIS Web网站概述

9.2.2设置“网站”选项卡

9.2.3设置“主目录”选项卡

9.2.4设置“文档”选项卡

9.2.5设置“目录安全性”选项卡

9.2.6设置“性能”选项卡

9.2.7虚拟目录

9.2.8远程管理Web网站

9.3配置和管理FTP站点

9.3.1IIS FTP服务器概述

9.3.2配置“FTP站点”选项卡

9.3.3配置“主目录”选项卡

9.3.4配置“目录安全性”选项卡

9.3.5配置“安全账户”选项卡

9.3.6配置“消息”选项卡

9.3.7创建虚拟目录

9.3.8访问FTP站点

9.3.9文件上传与下载

9.3.10管理FTP站点

习题

第10章网络嗅探与协议分析

10.1Wireshark软件简介

10.1.1捕获网络数据包

10.1.2Wireshark主窗口

10.1.3Wireshark过滤器

10.2以太网帧分析

10.3ARP分析

10.4IP分析

10.5ICMP分析

10.6TCP分析

10.7UDP分析

习题

第11章交换机的配置与管理

11.1实验基础知识

11.1.1Packet Tracer简介

11.1.2Packet Tracer设备与拓扑绘制

11.1.3Packet Tracer设备管理

11.2交换机的基本配置

11.3交换机的VLAN配置

11.4利用三层交换机实现VLAN间路由

11.5快速生成树配置

习题

第12章路由器的配置管理

12.1实验拓扑与策略

12.2路由器的基本配置

12.3静态路由与默认路由的配置

12.4RIP的配置

12.5OSPF的配置

12.6NAT的配置

习题

第13章宽带接入到Internet

13.1光纤宽带接入Internet

13.2家用WLAN的构建与管理

习题

第14章计算机网络综合实验

14.1实验网络结构设计

14.1.1新建虚拟机与安装操作系统

14.1.2安装VMware Tools

14.1.3虚拟机网络设置

14.2安装与配置网络服务

14.2.1安装域控制器与DNS服务器

14.2.2配置DNS服务器

14.2.3安装DHCP服务

14.2.4配置DHCP服务器

14.3配置路由与远程访问

14.3.1安装远程访问服务

14.3.2配置路由与VPN服务

14.3.3配置NAT地址池和管道

14.3.4DHCP中继代理程序

14.3.5测试网络连通性

14.3.6加入到域

14.4配置应用服务器

14.4.1安装IIS服务组件

14.4.2配置Web服务器

14.4.3配置FTP服务器

14.4.4配置Email服务器

14.5综合应用与测试

14.5.1设置VPN授权访问账号

14.5.2测试VPN连接

14.5.3验证VPN通信的安全性

14.5.4内网访问外网

14.5.5外网访问DMZ区的服务

习题

附录

附录A部分习题参考答案

附录B2016年下半年软考网络工程师考试真题

B.12016年下半年软考网络工程师真题（上午试卷）

B.22016年下半年软考网络工程师真题（下午试卷）

B.32016年下半年软考网络工程师考试真题参考答案

B.3.1上午试卷参考答案

B.3.2下午试卷参考答案