书籍详情
计算机网络工程实践
作者：桂学勤，钟良骥，徐斌，胡文杰 著
出版社：中国铁道出版社
出版时间：2020-08-01
ISBN：9787113270759
定价：¥54.00
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内容简介
本书全面介绍了网络工程相关技术，共分为9 章：第1 章介绍了计算机网络互联基础 知识，是本书的引导章节，主要包括网络体系结构、IP 地址、路由技术、VLAN 技术、ACL 技术和NAT 技术等；第2 章至第8 章讲解了网络互联高级技术，主要包括局域网高级技术、 城域网与广域网技术、内部路由协议、外部路由协议、路由控制技术、出口选路控制技术、 网络可靠性技术等；第9 章为防火墙技术，简要介绍了防火墙发展历史，并结合华为USG 防火墙，介绍防火墙知识和基本配置方法。 本书内容丰富，既有理论深度，又有实用价值，适合作为高等学校网络工程专业的教 材，也可作为计算机网络爱好者的自学参考用书。
作者简介
桂学勤，男，硕士，副教授，湖北科技科技学院计算机科学与技术学院副院长。一直从事计算机相关专业的教学和科研工作，主要研究方向为网络工程、网络安全，主讲计算机网络、网络工程实践、网络安全等课程。先后主编或参编教材8部，发表教研论文多篇。主持教育部高等教育司校企产学合作协同育人项目两项，获湖北科技学院教学成果奖三等奖一项。钟良骥，男，硕士，副教授，湖北科技科技学院计算机科学与技术学院教师，研究方向为物联网大数据应用，计算机网络。2016年入选“湖北省全国万名优秀创新创业导师”。近五年，主持省厅级项目9个、企业合作项目4个；主编6部教材，发表EI等论文12篇；专利10项；荣获2015年咸宁市科技进步奖三等奖；获得“TI杯物联网竞赛”全国一等奖1个、三等奖1个、省一等奖1个。徐斌，男，博士，副教授。湖北科技科技学院计算机科学与技术学院院长。主要从事智能数据分析、智慧校园、教育信息化、信息检索、数据库应用等方面的研究。作为主要成员参与国家自然科学基金项目1项，国家社会科学基金重大计划招标项目1项，主持省部级教研科研项目多项，在国际国内重要的学术期刊与会议上发表论文被SCI、EI论文收录多篇。
目录
第1章 计算机网络互联基础1
1.1 计算机网络基础1
1.1.1 网络基础知识·1
1.1.2 网络体系结构·4
1.1.3 网络传输设备·8
1.2 IP 地址基础知识12
1.2.1 IP 地址技术的发展阶段·12
1.2.2 私有IP地址13
1.2.3 特殊IP地址14
1.2.4 动态分配IP地址技术14
1.3 网络路由技术14
1.3.1 路由协议分类·14
1.3.2 常用的动态路由协议·15
1.3.3 路由协议选择·18
1.3.4 路由配置实验·19
1.4 局域网技术21
1.4.1 生成树协议·21
1.4.2 VLAN 技术·27
1.5 ACL技术·31
1.5.1 ACL 的基本原理32
1.5.2 ACL 的匹配顺序32
1.5.3 ACL 分类33
1.5.4 ACL 规则支持的可选参数34
1.5.5 ACL 应用35
1.5.6 ACL 规则配置使用方法35
1.5.7 ACL 报文过滤配置实验37
1.6 NAT 技术39
1.6.1 NAT 技术概述·39
1.6.2 NAT 的实现方式·39
1.6.3 NAT 配置方法·41
1.6.4 NAT 配置实验·42
小结· 45
习题· 45
第2章 局域网高级技术47
2.1 高级VLAN 技术· 47
2.1.1 VLAN-Aggregate 47
2.1.2 MUX-VLAN · 51
2.1.3 QinQ 技术· 54
2.1.4 高级VLAN 技术综合实验· 58
2.2 MSTP 技术· 63
2.2.1 STP技术发展概述· 63
2.2.2 MSTP 的基本概念· 65
2.2.3 MSTP 配置· 66
2.2.4 MSTP 配置实验· 68
2.3 链路聚合Eth-Trunk 70
2.3.1 基本概念· 70
2.3.2 链路聚合模式· 71
2.3.3 链路聚合负载分担方式· 72
2.3.4 链路聚合默认配置· 72
2.3.5 链路聚合配置· 73
2.3.6 链路聚合配置实验· 74
2.4 端口安全 76
2.4.1 端口学习安全MAC地址的
方式· 76
2.4.2 配置端口安全· 76
2.4.3 端口安全配置实验· 77
小结· 78
习题· 78
第3章 城域网与广域网技术81
3.1 城域网技术 81
3.1.1 万兆以太网技术· 81
计算机网络工程实践
II
3.1.2 光以太网RPR技术81
3.1.3 POS 技术·82
3.1.4 MSTP 技术82
3.2 接入网技术82
3.2.1 电话线接入·82
3.2.2 双绞线接入·85
3.2.3 混合光纤同轴电缆接入·85
3.2.4 光纤接入·87
3.3.5 无线接入·89
3.3 广域网技术89
3.3.1 广域网分类·89
3.3.2 PDH 技术90
3.3.3 SDH 技术90
3.3.4 WDM 技术91
3.4 X.25 网络·92
3.4.1 X.25 网络结构92
3.4.2 X.25 网络设备与接口92
3.4.3 X.25 骨干网络组成93
3.4.4 X.25 网络接入94
3.5 DDN网络·94
3.5.1 DDN 网络结构94
3.5.2 DDN 节点机95
3.5.3 DDN 接入设备96
3.5.4 DDN 接口96
3.5.5 节点机之间的互联方式·96
3.5.6 DDN 用户接入方式97
3.6 帧中继网络98
3.6.1 帧中继网络结构·98
3.6.2 帧中继设备·98
3.6.3 帧中继组网·99
3.7 ATM网络·99
3.7.1 ATM 网络现状99
3.7.2 ATM 网络支持业务类型100
3.7.3 ATM 协议参考模型100
3.7.4 ATM 物理层101
3.7.5 ATM 交换机产品102
3.7.6 华为ATM交换机·102
3.7.7 ATM 交换机组网103
3.8 SDH网络·104
3.8.1 SDH 网络工作原理104
3.8.2 SDH 传输网络接口105
3.8.3 华为SDH设备· 105
3.8.4 SDH 设备组网 106
3.9 WDM 网络· 106
3.9.1 WDM 网络概述 106
3.9.2 WDM 网络接口 107
3.9.3 华为WDM 设备· 108
3.10 网络互联接口 109
3.11 各类网络在TCP/IP协议
体系中的对应关系 113
3.12 各类网络互联配置实验 114
3.12.1 X.25 配置 115
3.12.2 帧中继配置· 117
3.12.3 G.SHDSL 接口ATM配置· 120
3.12.4 POS 接口PPP认证配置 123
3.12.5 以太网接口配置· 125
小结· 126
习题· 126
第4章 内部路由协议·128
4.1 路由相关知识 128
4.1.1 静态路由与动态路由· 128
4.1.2 动态路由的分类· 129
4.1.3 路由表和转发表· 129
4.1.4 路由迭代· 131
4.1.5 路由协议的优先级· 131
4.1.6 路由度量值· 132
4.1.7 负载分担与路由备份· 132
4.2 静态路由 133
4.2.1 静态路由配置· 133
4.2.2 默认路由配置· 133
4.2.2 静态路由与故障检测类协议
联动配置· 134
4.3 RIP协议· 135
4.3.1 RIP协议版本问题 135
4.3.2 RIP协议自动汇总规则 135
4.3.3 RIP工作过程及计时器 136
4.3.4 RIP协议存在的问题和解决
办法· 137
4.3.4 RIP协议配置方法 140
4.3.5 RIP协议配置实验 141
4.4 OSPF路由协议· 144
目录
III
4.4.1 内部路由协议的基本概念·144
4.4.2 OSPF 路由协议基础·146
4.4.3 OSPF 路由基本原理·153
4.4.4 OSPF 协议配置方法·156
4.4.5 OPSF 协议配置实验·159
4.5 ISIS 路由技术164
4.5.1 ISIS 路由基础·164
4.5.2 ISIS 地址结构·168
4.5.3 ISIS 工作原理·169
4.5.4 ISIS 配置·172
4.5.5 ISIS 配置实验·175
小结·178
习题·178
第5章 外部路由协议·180
5.1 BGP协议基础180
5.1.1 自治系统·180
5.1.2 BGP 分类·181
5.1.3 BGP 报文交互中设备角色181
5.1.4 BGP 的路由器ID ·182
5.1.5 BGP 的报文类型·182
5.1.6 BGP 属性分类及常用属性182
5.2 BGP工作原理186
5.2.1 BGP 对等体交互过程·186
5.2.2 BGP 路由选优原则·188
5.2.3 BGP 对等体交互原则·188
5.2.4 BGP 对等体交互环路避免189
5.2.5 BGP 同步与路由黑洞·189
5.2.6 BGP 路由衰减·190
5.3 BGP路由反射器190
5.3.1 路由反射器相关角色·191
5.3.2 路由反射器原理·191
5.3.3 备份路由反射器·192
5.3.4 多集群路由反射器·192
5.4 BGP联盟193
5.5 BGP路由配置195
5.5.1 BGP 基本功能配置·195
5.5.2 BGP 路由选路配置·196
5.5.3 BGP 反射器配置·198
5.5.4 BGP 联盟配置·199
5.6 BGP路由配置实验199
小结· 206
习题· 206
第6章 路由控制技术·208
6.1 路由标识工具 208
6.2 路由策略 211
6.2.1 路由策略基本原理· 212
6.2.2 配置路由策略· 212
6.2.3 应用路由策略· 214
6.3 路由引入 214
6.3.1 RIP引入外部路由 215
6.3.2 OSPF 引入外部路由 215
6.3.3 ISIS 引入外部路由· 216
6.3.4 BGP 引入其他协议路由 216
6.4 路由过滤 217
6.4.1 RIP协议路由过滤 217
6.4.2 OSPF 协议路由过滤 218
6.4.3 ISIS 协议路由过滤· 218
6.4.4 BGP 协议路由过滤 218
6.5 路由聚合 219
6.5.1 RIP-2路由聚合配置 220
6.5.2 OSPF 路由聚合 220
6.5.3 ISIS 路由聚合· 221
6.5.4 BGP 路由聚合 221
6.6 路由控制实验 222
小结· 228
习题· 228
第7章 出口选路控制技术230
7.1 就近选路方式 230
7.2 透明代理DNS选路 231
7.3 策略路由概述 231
7.3.1 策略路由优点· 231
7.3.2 策略路由分类· 232
7.3.3 策略路由相关技术· 232
7.4 本地策略路由 233
7.4.1 本地策略路由应用场景· 234
7.4.2 本地策略路由转发接口选择
顺序· 234
7.4.3 本地策略路由配置方法· 234
7.5 接口策略路由 235
计算机网络工程实践
IV
7.5.1 应用场景·235
7.5.2 接口策略路由分类·236
7.5.3 配置接口策略路由·236
7.6 智能策略路由238
7.6.1 业务区分·238
7.6.2 链路质量·238
7.6.3 探测链路和链路组·239
7.6.4 业务选路·239
7.6.5 相关路由参数·240
7.6.6 智能策略路由应用场景·240
7.6.7 智能策略路由配置·240
7.7 选路控制实验241
小结·245
习题·246
第8章 网络可靠性技术248
8.1 BFD原理与应用场景248
8.1.1 BFD 原理·249
8.1.2 BFD 应用场景·250
8.2 BFD链路检测与联动251
8.2.1 BFD 链路检测·251
8.2.2 BFD 联动·252
8.2.3 BFD 多跳检测与联动配置
实验·253
8.3 VRRP 基本概念·256
8.4 VRRP 协议工作原理·257
8.4.1 VRRP 协议报文257
8.4.2 VRRP 状态机257
8.4.3 VRRP 工作过程258
8.5 VRRP 主备备份和负载分担·259
8.5.1 VRRP 主备备份方式259
8.5.2 VRRP 负载分担方式260
8.6 VRRP 链路监控与快速切换·260
8.6.1 VRRP 设备直连上行链路
联动监控·261
8.6.2 VRRP 设备非直连上行链路
联动监控·261
8.6.3 VRRP 备份组之间链路联动
监控·262
8.7 VRRP 配置· 263
8.7.1 配置VRRP的基本功能 263
8.7.2 配置VRRP的监控联动
功能· 263
8.8 VRRP 配置实验 264
小结· 269
习题· 269
第9章 防火墙技术·271
9.1 防火墙概述 271
9.2 华为防火墙 274
9.3 防火墙技术基础 275
9.3.1 安全区域· 275
9.3.2 防火墙工作模式· 277
9.3.3 包过滤与状态检测· 278
9.3.4 安全策略· 280
9.3.5 黑名单与白名单· 285
9.3.6 ASPF 技术 285
9.4 防火墙高级安全功能 286
9.4.1 防火墙攻击防范· 286
9.4.2 防火墙NAT功能· 287
9.4.3 防火墙VPN功能· 287
9.5 防火墙配置方法 288
9.5.1 AR路由器的包过滤配置 289
9.5.2 USG 5000 UTM 安全策略
配置· 291
9.5.3 USG 6000 NGFW 安全策略
配置· 295
9.6 防火墙配置实验 297
9.6.1 AR路由器防火墙包过滤
实验· 298
9.6.2 USG 5000 防火墙融合UTM
安全策略实验· 301
9.6.3 USG 6000 NGFW 防火墙
一体化安全策略实验· 303
小结· 306
习题· 306
参考文献·308
1.1 计算机网络基础1
1.1.1 网络基础知识·1
1.1.2 网络体系结构·4
1.1.3 网络传输设备·8
1.2 IP 地址基础知识12
1.2.1 IP 地址技术的发展阶段·12
1.2.2 私有IP地址13
1.2.3 特殊IP地址14
1.2.4 动态分配IP地址技术14
1.3 网络路由技术14
1.3.1 路由协议分类·14
1.3.2 常用的动态路由协议·15
1.3.3 路由协议选择·18
1.3.4 路由配置实验·19
1.4 局域网技术21
1.4.1 生成树协议·21
1.4.2 VLAN 技术·27
1.5 ACL技术·31
1.5.1 ACL 的基本原理32
1.5.2 ACL 的匹配顺序32
1.5.3 ACL 分类33
1.5.4 ACL 规则支持的可选参数34
1.5.5 ACL 应用35
1.5.6 ACL 规则配置使用方法35
1.5.7 ACL 报文过滤配置实验37
1.6 NAT 技术39
1.6.1 NAT 技术概述·39
1.6.2 NAT 的实现方式·39
1.6.3 NAT 配置方法·41
1.6.4 NAT 配置实验·42
小结· 45
习题· 45
第2章 局域网高级技术47
2.1 高级VLAN 技术· 47
2.1.1 VLAN-Aggregate 47
2.1.2 MUX-VLAN · 51
2.1.3 QinQ 技术· 54
2.1.4 高级VLAN 技术综合实验· 58
2.2 MSTP 技术· 63
2.2.1 STP技术发展概述· 63
2.2.2 MSTP 的基本概念· 65
2.2.3 MSTP 配置· 66
2.2.4 MSTP 配置实验· 68
2.3 链路聚合Eth-Trunk 70
2.3.1 基本概念· 70
2.3.2 链路聚合模式· 71
2.3.3 链路聚合负载分担方式· 72
2.3.4 链路聚合默认配置· 72
2.3.5 链路聚合配置· 73
2.3.6 链路聚合配置实验· 74
2.4 端口安全 76
2.4.1 端口学习安全MAC地址的
方式· 76
2.4.2 配置端口安全· 76
2.4.3 端口安全配置实验· 77
小结· 78
习题· 78
第3章 城域网与广域网技术81
3.1 城域网技术 81
3.1.1 万兆以太网技术· 81
计算机网络工程实践
II
3.1.2 光以太网RPR技术81
3.1.3 POS 技术·82
3.1.4 MSTP 技术82
3.2 接入网技术82
3.2.1 电话线接入·82
3.2.2 双绞线接入·85
3.2.3 混合光纤同轴电缆接入·85
3.2.4 光纤接入·87
3.3.5 无线接入·89
3.3 广域网技术89
3.3.1 广域网分类·89
3.3.2 PDH 技术90
3.3.3 SDH 技术90
3.3.4 WDM 技术91
3.4 X.25 网络·92
3.4.1 X.25 网络结构92
3.4.2 X.25 网络设备与接口92
3.4.3 X.25 骨干网络组成93
3.4.4 X.25 网络接入94
3.5 DDN网络·94
3.5.1 DDN 网络结构94
3.5.2 DDN 节点机95
3.5.3 DDN 接入设备96
3.5.4 DDN 接口96
3.5.5 节点机之间的互联方式·96
3.5.6 DDN 用户接入方式97
3.6 帧中继网络98
3.6.1 帧中继网络结构·98
3.6.2 帧中继设备·98
3.6.3 帧中继组网·99
3.7 ATM网络·99
3.7.1 ATM 网络现状99
3.7.2 ATM 网络支持业务类型100
3.7.3 ATM 协议参考模型100
3.7.4 ATM 物理层101
3.7.5 ATM 交换机产品102
3.7.6 华为ATM交换机·102
3.7.7 ATM 交换机组网103
3.8 SDH网络·104
3.8.1 SDH 网络工作原理104
3.8.2 SDH 传输网络接口105
3.8.3 华为SDH设备· 105
3.8.4 SDH 设备组网 106
3.9 WDM 网络· 106
3.9.1 WDM 网络概述 106
3.9.2 WDM 网络接口 107
3.9.3 华为WDM 设备· 108
3.10 网络互联接口 109
3.11 各类网络在TCP/IP协议
体系中的对应关系 113
3.12 各类网络互联配置实验 114
3.12.1 X.25 配置 115
3.12.2 帧中继配置· 117
3.12.3 G.SHDSL 接口ATM配置· 120
3.12.4 POS 接口PPP认证配置 123
3.12.5 以太网接口配置· 125
小结· 126
习题· 126
第4章 内部路由协议·128
4.1 路由相关知识 128
4.1.1 静态路由与动态路由· 128
4.1.2 动态路由的分类· 129
4.1.3 路由表和转发表· 129
4.1.4 路由迭代· 131
4.1.5 路由协议的优先级· 131
4.1.6 路由度量值· 132
4.1.7 负载分担与路由备份· 132
4.2 静态路由 133
4.2.1 静态路由配置· 133
4.2.2 默认路由配置· 133
4.2.2 静态路由与故障检测类协议
联动配置· 134
4.3 RIP协议· 135
4.3.1 RIP协议版本问题 135
4.3.2 RIP协议自动汇总规则 135
4.3.3 RIP工作过程及计时器 136
4.3.4 RIP协议存在的问题和解决
办法· 137
4.3.4 RIP协议配置方法 140
4.3.5 RIP协议配置实验 141
4.4 OSPF路由协议· 144
目录
III
4.4.1 内部路由协议的基本概念·144
4.4.2 OSPF 路由协议基础·146
4.4.3 OSPF 路由基本原理·153
4.4.4 OSPF 协议配置方法·156
4.4.5 OPSF 协议配置实验·159
4.5 ISIS 路由技术164
4.5.1 ISIS 路由基础·164
4.5.2 ISIS 地址结构·168
4.5.3 ISIS 工作原理·169
4.5.4 ISIS 配置·172
4.5.5 ISIS 配置实验·175
小结·178
习题·178
第5章 外部路由协议·180
5.1 BGP协议基础180
5.1.1 自治系统·180
5.1.2 BGP 分类·181
5.1.3 BGP 报文交互中设备角色181
5.1.4 BGP 的路由器ID ·182
5.1.5 BGP 的报文类型·182
5.1.6 BGP 属性分类及常用属性182
5.2 BGP工作原理186
5.2.1 BGP 对等体交互过程·186
5.2.2 BGP 路由选优原则·188
5.2.3 BGP 对等体交互原则·188
5.2.4 BGP 对等体交互环路避免189
5.2.5 BGP 同步与路由黑洞·189
5.2.6 BGP 路由衰减·190
5.3 BGP路由反射器190
5.3.1 路由反射器相关角色·191
5.3.2 路由反射器原理·191
5.3.3 备份路由反射器·192
5.3.4 多集群路由反射器·192
5.4 BGP联盟193
5.5 BGP路由配置195
5.5.1 BGP 基本功能配置·195
5.5.2 BGP 路由选路配置·196
5.5.3 BGP 反射器配置·198
5.5.4 BGP 联盟配置·199
5.6 BGP路由配置实验199
小结· 206
习题· 206
第6章 路由控制技术·208
6.1 路由标识工具 208
6.2 路由策略 211
6.2.1 路由策略基本原理· 212
6.2.2 配置路由策略· 212
6.2.3 应用路由策略· 214
6.3 路由引入 214
6.3.1 RIP引入外部路由 215
6.3.2 OSPF 引入外部路由 215
6.3.3 ISIS 引入外部路由· 216
6.3.4 BGP 引入其他协议路由 216
6.4 路由过滤 217
6.4.1 RIP协议路由过滤 217
6.4.2 OSPF 协议路由过滤 218
6.4.3 ISIS 协议路由过滤· 218
6.4.4 BGP 协议路由过滤 218
6.5 路由聚合 219
6.5.1 RIP-2路由聚合配置 220
6.5.2 OSPF 路由聚合 220
6.5.3 ISIS 路由聚合· 221
6.5.4 BGP 路由聚合 221
6.6 路由控制实验 222
小结· 228
习题· 228
第7章 出口选路控制技术230
7.1 就近选路方式 230
7.2 透明代理DNS选路 231
7.3 策略路由概述 231
7.3.1 策略路由优点· 231
7.3.2 策略路由分类· 232
7.3.3 策略路由相关技术· 232
7.4 本地策略路由 233
7.4.1 本地策略路由应用场景· 234
7.4.2 本地策略路由转发接口选择
顺序· 234
7.4.3 本地策略路由配置方法· 234
7.5 接口策略路由 235
计算机网络工程实践
IV
7.5.1 应用场景·235
7.5.2 接口策略路由分类·236
7.5.3 配置接口策略路由·236
7.6 智能策略路由238
7.6.1 业务区分·238
7.6.2 链路质量·238
7.6.3 探测链路和链路组·239
7.6.4 业务选路·239
7.6.5 相关路由参数·240
7.6.6 智能策略路由应用场景·240
7.6.7 智能策略路由配置·240
7.7 选路控制实验241
小结·245
习题·246
第8章 网络可靠性技术248
8.1 BFD原理与应用场景248
8.1.1 BFD 原理·249
8.1.2 BFD 应用场景·250
8.2 BFD链路检测与联动251
8.2.1 BFD 链路检测·251
8.2.2 BFD 联动·252
8.2.3 BFD 多跳检测与联动配置
实验·253
8.3 VRRP 基本概念·256
8.4 VRRP 协议工作原理·257
8.4.1 VRRP 协议报文257
8.4.2 VRRP 状态机257
8.4.3 VRRP 工作过程258
8.5 VRRP 主备备份和负载分担·259
8.5.1 VRRP 主备备份方式259
8.5.2 VRRP 负载分担方式260
8.6 VRRP 链路监控与快速切换·260
8.6.1 VRRP 设备直连上行链路
联动监控·261
8.6.2 VRRP 设备非直连上行链路
联动监控·261
8.6.3 VRRP 备份组之间链路联动
监控·262
8.7 VRRP 配置· 263
8.7.1 配置VRRP的基本功能 263
8.7.2 配置VRRP的监控联动
功能· 263
8.8 VRRP 配置实验 264
小结· 269
习题· 269
第9章 防火墙技术·271
9.1 防火墙概述 271
9.2 华为防火墙 274
9.3 防火墙技术基础 275
9.3.1 安全区域· 275
9.3.2 防火墙工作模式· 277
9.3.3 包过滤与状态检测· 278
9.3.4 安全策略· 280
9.3.5 黑名单与白名单· 285
9.3.6 ASPF 技术 285
9.4 防火墙高级安全功能 286
9.4.1 防火墙攻击防范· 286
9.4.2 防火墙NAT功能· 287
9.4.3 防火墙VPN功能· 287
9.5 防火墙配置方法 288
9.5.1 AR路由器的包过滤配置 289
9.5.2 USG 5000 UTM 安全策略
配置· 291
9.5.3 USG 6000 NGFW 安全策略
配置· 295
9.6 防火墙配置实验 297
9.6.1 AR路由器防火墙包过滤
实验· 298
9.6.2 USG 5000 防火墙融合UTM
安全策略实验· 301
9.6.3 USG 6000 NGFW 防火墙
一体化安全策略实验· 303
小结· 306
习题· 306
参考文献·308
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