計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)

第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念/1
1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念/1
1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成部件/2
1.1.2物理網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)/2
1.2存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)與包交換/3
1.3協(xié)議與分層/5
1.3.1協(xié)議的基本概念/5
1.3.2網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)/6
1.4ISO/OSI參考模型/6
1.4.1ISO/OSI參考模型的結(jié)構(gòu)/7
1.4.2OSI參考模型各層的主要功能/8
1.4.3數(shù)據(jù)的封裝與傳遞/9
1.5TCP/IP體系結(jié)構(gòu)/11
1.5.1TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的層次劃分/11
1.5.2TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中各層的功能/12
1.5.3TCP/IP中的協(xié)議棧/14
練習(xí)與思考/15第2章以太網(wǎng)原理與組網(wǎng)技術(shù)/16
2.1共享式以太網(wǎng)的原理/16
2.1.1以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)幀/17
2.1.2CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法/19
2.2以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)/23
2.3以太網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)/25
2.4組網(wǎng)所需的器件和設(shè)備/27
2.4.110/100Mbps以太網(wǎng)集線器/27
2.4.210/100Mbps網(wǎng)絡(luò)接口卡/27
2.4.310/100Mbps以太網(wǎng)中的非屏蔽
雙絞線/28
2.5雙絞線以太網(wǎng)的組網(wǎng)/302.5.1單一集線器結(jié)構(gòu)/31
2.5.2多集線器級聯(lián)結(jié)構(gòu)/31
2.6實(shí)驗(yàn): 組建簡單的以太網(wǎng)/33
2.6.1設(shè)備、器件及測量工具的準(zhǔn)備和安裝/33
2.6.2網(wǎng)絡(luò)連通性測試/35
2.6.3集線器級聯(lián)/37
練習(xí)與思考/38第3章交換與虛擬局域網(wǎng)/40
3.1交換式以太網(wǎng)的提出/40
3.1.1共享式以太網(wǎng)存在的問題/40
3.1.2交換的提出/41
3.2以太網(wǎng)交換機(jī)的工作原理/42
3.2.1以太網(wǎng)交換機(jī)的工作過程/42
3.2.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式/43
3.2.3地址學(xué)習(xí)/44
3.2.4通信過濾/45
3.2.5生成樹協(xié)議/46
3.3虛擬局域網(wǎng)VLAN/47
3.3.1共享式以太網(wǎng)與VLAN/47
3.3.2VLAN的劃分方法/48
3.3.3IEEE 802.1Q協(xié)議與VLAN數(shù)據(jù)流
的處理過程/51
3.3.4VLAN的優(yōu)點(diǎn)/55
3.4實(shí)驗(yàn): 交換式以太網(wǎng)組網(wǎng)和VLAN配置/57
3.4.1交換式以太網(wǎng)的組網(wǎng)/57
3.4.2以太網(wǎng)交換機(jī)的配置/58
3.4.3配置VLAN/61
練習(xí)與思考/65第4章無線局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)/67
4.1無線局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)/67
4.1.1無線傳輸與有線傳輸?shù)膮^(qū)別/67
4.1.2無線傳輸技術(shù)/68
4.1.3無線局域網(wǎng)的信道/75
4.2IEEE 802.11體系結(jié)構(gòu)/76
4.2.1基本服務(wù)集和擴(kuò)展服務(wù)集/76
4.2.2關(guān)聯(lián)與加入/78
4.3介質(zhì)控制訪問方法和幀結(jié)構(gòu)/81
4.3.1CSMA/CA/81
4.3.2IEEE 802.11幀格式/83
4.4無線局域網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備/87
4.4.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/87
4.4.2組網(wǎng)所需的器件和設(shè)備/88
4.5實(shí)驗(yàn): 動(dòng)手組裝簡單的自組無線局域網(wǎng)/89
4.5.1設(shè)備、器件的準(zhǔn)備和安裝/89
4.5.2網(wǎng)絡(luò)軟件的安裝和配置/90
4.5.3無線網(wǎng)絡(luò)的連通性測試/93
練習(xí)與思考/95第5章互聯(lián)網(wǎng)與IP協(xié)議/97
5.1互聯(lián)網(wǎng)/97
5.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)解決方案/98
5.2.1面向連接的解決方案/98
5.2.2面向非連接的解決方案/99
5.3IP協(xié)議與IP層服務(wù)/100
5.3.1IP互聯(lián)網(wǎng)的工作機(jī)理/101
5.3.2IP層服務(wù)/102
5.3.3IP互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)/102
練習(xí)與思考/103第6章IP數(shù)據(jù)報(bào)/104
6.1IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式/104
6.2IP封裝、分片與重組/105
6.2.1MTU與分片/106
6.2.2重組/107
6.2.3分片控制/108
6.3IP數(shù)據(jù)報(bào)選項(xiàng)/108
6.4差錯(cuò)與控制報(bào)文/109
6.4.1ICMP差錯(cuò)控制/109
6.4.2ICMP控制報(bào)文/111
6.4.3ICMP請求/應(yīng)答報(bào)文對/112
6.5實(shí)驗(yàn): IP數(shù)據(jù)報(bào)捕獲與分析/113
6.5.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境/113
6.5.2利用WinPcap捕獲數(shù)據(jù)包/113
6.5.3IP數(shù)據(jù)報(bào)捕獲與分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)/117
練習(xí)與思考/125第7章IP地址與ARP協(xié)議/127
7.1IP地址的作用/127
7.2IP地址的組成/128
7.2.1IP地址的層次結(jié)構(gòu)/128
7.2.2IP地址的分類/128
7.2.3IP地址的直觀表示法/130
7.3特殊的IP地址形式/130
7.3.1網(wǎng)絡(luò)地址/131
7.3.2廣播地址/131
7.3.3回送地址/131
7.4編址實(shí)例/132
7.5子網(wǎng)編址/133
7.5.1子網(wǎng)編址方法/133
7.5.2子網(wǎng)地址和子網(wǎng)廣播地址/134
7.5.3子網(wǎng)表示法/135
7.5.4無類別IP編址——子網(wǎng)編址的
延伸/136
7.6地址解析協(xié)議ARP/138
7.6.1ARP協(xié)議的基本思想/138
7.6.2ARP協(xié)議的改進(jìn)/139
7.6.3完整的ARP工作過程/140
7.6.4ARP數(shù)據(jù)的封裝和報(bào)文格式/141
7.7實(shí)驗(yàn): 獲取IP地址與MAC地址的映射
關(guān)系/142
7.7.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境/142
7.7.2利用命令獲取IP地址與MAC地址的
映射關(guān)系/142
7.7.3通過編程獲取IP地址與MAC地址的
映射關(guān)系/144
練習(xí)與思考/148第8章路由器與路由選擇/150
8.1路由選擇/150
8.1.1表驅(qū)動(dòng)IP選路/150
8.1.2標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算法/151
8.1.3無類別域間路由——標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算
法的擴(kuò)充/151
8.1.4IP數(shù)據(jù)報(bào)傳輸與處理過程/158
8.2路由表的建立與刷新/160
8.2.1靜態(tài)路由/160
8.2.2動(dòng)態(tài)路由/161
8.3路由選擇協(xié)議/163
8.3.1RIP協(xié)議與向量距離算法/163
8.3.2OSPF協(xié)議與鏈路狀態(tài)算法/167
8.4部署和選擇路由協(xié)議/168
8.5實(shí)驗(yàn): 路由配置及簡單路由程序的設(shè)計(jì)/169
8.5.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境的選擇/169
8.5.2路由配置/172
8.5.3簡單的路由程序設(shè)計(jì)/176
練習(xí)與思考/178第9章IPv6/180
9.1IPv6的新特征/180
9.2IPv6地址/181
9.2.1IPv6地址表示法/181
9.2.2IPv6地址類型/183
9.3IPv6數(shù)據(jù)報(bào)/185
9.3.1IPv6的基本頭/186
9.3.2IPv6擴(kuò)展頭/187
9.4IPv6差錯(cuò)與控制報(bào)文/188
9.4.1多播偵聽者發(fā)現(xiàn)/188
9.4.2鄰居發(fā)現(xiàn)/188
9.5地址自動(dòng)配置與路由選擇/191
9.5.1地址自動(dòng)配置/191
9.5.2路由選擇/192
9.6實(shí)驗(yàn): 配置IPv6/194
9.6.1IPv6地址的配置命令/195
9.6.2顯示IPv6地址/196
9.6.3鏈路本地地址/196
9.6.4配置IPv6/197
練習(xí)與思考/201第10章TCP與UDP/203
10.1端對端通信/203
10.2傳輸控制協(xié)議TCP/204
10.2.1TCP提供的服務(wù)/204
10.2.2TCP報(bào)文段格式/205
10.2.3TCP的可靠性實(shí)現(xiàn)/206
10.2.4TCP的緩沖、流控與窗口/208
10.2.5TCP連接與端口/209
10.3用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP/210
10.4實(shí)驗(yàn): 端口的應(yīng)用——網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換/212
10.4.1使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的目的/212
10.4.2NAT的主要技術(shù)類型/212
10.4.3配置網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換服務(wù)器/215
練習(xí)與思考/220第11章應(yīng)用程序交互模型/222
11.1客戶/服務(wù)器模型/222
11.1.1客戶/服務(wù)器的概念/222
11.1.2客戶與服務(wù)器的特性/222
11.1.3標(biāo)識(shí)一個(gè)特定的服務(wù)/224
11.1.4服務(wù)器對并發(fā)請求的響應(yīng)/224
11.2對等計(jì)算模型/225
11.2.1對等計(jì)算的概念/225
11.2.2對等網(wǎng)絡(luò)的分類/227
11.2.3對等計(jì)算模型的特點(diǎn)/232
11.2.4對等計(jì)算模型的主要應(yīng)用/233
11.3實(shí)驗(yàn): 編寫簡單的客戶/服務(wù)器程序/235
11.3.1網(wǎng)絡(luò)編程界面socket/236
11.3.2利用CAsyncSocket編制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
程序/236
11.3.3簡單的客戶/服務(wù)器程序?qū)嶒?yàn)
指導(dǎo)/241
練習(xí)與思考/243第12章域名系統(tǒng)/245
12.1互聯(lián)網(wǎng)的命名機(jī)制/245
12.1.1層次型命名機(jī)制/245
12.1.2TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)域名/247
12.1.3Internet域名/247
12.2域名解析/249
12.2.1TCP/IP域名服務(wù)器與解析算法/249
12.2.2提高域名解析的效率/252
12.2.3域名解析的完整過程/253
12.3資源記錄和DNS報(bào)文/254
12.3.1資源記錄/254
12.3.2DNS報(bào)文/255
12.4實(shí)驗(yàn): 配置DNS服務(wù)器/257
12.4.1域名服務(wù)器管理的域名樹/257
12.4.2配置Windows 2003 Server DNS服
務(wù)器/257
12.4.3測試配置的DNS服務(wù)器/259
練習(xí)與思考/261第13章Web服務(wù)/263
13.1Web服務(wù)基礎(chǔ)/263
13.1.1Web服務(wù)系統(tǒng)/263
13.1.2Web服務(wù)器/264
13.1.3Web瀏覽器/265
13.1.4頁面地址——URL/267
13.2Web系統(tǒng)的傳輸協(xié)議/268
13.2.1HTTP信息交互過程/268
13.2.2HTTP報(bào)文格式/269
13.3Web系統(tǒng)的頁面表示方式/272
13.4實(shí)驗(yàn): 配置和管理Web服務(wù)器/276
13.4.1IIS的基本配置方法/276
13.4.2IIS的安全性控制/279
練習(xí)與思考/284第14章電子郵件系統(tǒng)/286
14.1電子郵件系統(tǒng)基礎(chǔ)/286
14.1.1電子郵件系統(tǒng)/286
14.1.2電子郵件的傳輸過程/286
14.1.3電子郵件地址/288
14.2電子郵件傳遞協(xié)議/288
14.2.1簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP/288
14.2.2第3代郵局協(xié)議POP3/290
14.3電子郵件的報(bào)文格式/292
14.3.1RFC822/292
14.3.2多用途Internet郵件擴(kuò)展協(xié)議
MIME/292
14.4基于Web的電子郵件/296
14.5實(shí)驗(yàn): 編寫簡化的SMTP服務(wù)器并觀察
其通信過程/297
14.5.1編寫簡化的SMTP服務(wù)器指導(dǎo)/297
14.5.2觀察SMTP客戶與服務(wù)器的交互
過程/297
練習(xí)與思考/299第15章網(wǎng)絡(luò)安全/301
15.1網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念/301
15.1.1網(wǎng)絡(luò)提供的安全服務(wù)/301
15.1.2網(wǎng)絡(luò)攻擊/302
15.2數(shù)據(jù)加密和數(shù)字簽名/303
15.2.1數(shù)據(jù)加密/303
15.2.2數(shù)字簽名/307
15.2.3數(shù)據(jù)加密和數(shù)字簽名的區(qū)別/309
15.2.4密鑰的分發(fā)/309
15.3保證網(wǎng)絡(luò)安全的幾種具體措施/312
15.3.1防火墻/312
15.3.2SSL協(xié)議/316
15.4實(shí)驗(yàn): 利用SSL實(shí)現(xiàn)安全數(shù)據(jù)傳輸/317
15.4.1安裝證書管理軟件和服務(wù)/317
15.4.2為Web服務(wù)器申請和安裝證書/318
15.4.3驗(yàn)證并訪問安全的Web站點(diǎn)/327
練習(xí)與思考/327第16章接入互聯(lián)網(wǎng)/329
16.1常用的接入技術(shù)/329
16.1.1借助電話網(wǎng)接入/329
16.1.2利用ADSL接入/330
16.1.3使用HFC接入/332
16.1.4利用3G/4G網(wǎng)絡(luò)接入/334
16.1.5通過數(shù)據(jù)通信線路接入/337
16.2接入控制與PPPoE/338
16.2.1PPP協(xié)議/338
16.2.2PPPoE協(xié)議/339
16.3實(shí)驗(yàn): PPPoE服務(wù)器的配置和應(yīng)用/342
16.3.1網(wǎng)絡(luò)和接入服務(wù)器的配置/343
16.3.2接入Internet/347
練習(xí)與思考/347參考文獻(xiàn)/349第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念/1
1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念/1
1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成部件/2
1.1.2物理網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)/2
1.2存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)與包交換/3
1.3協(xié)議與分層/5
1.3.1協(xié)議的基本概念/5
1.3.2網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)/6
1.4ISO/OSI參考模型/6
1.4.1ISO/OSI參考模型的結(jié)構(gòu)/7
1.4.2OSI參考模型各層的主要功能/8
1.4.3數(shù)據(jù)的封裝與傳遞/9
1.5TCP/IP體系結(jié)構(gòu)/11
1.5.1TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的層次劃分/11
1.5.2TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中各層的功能/12
1.5.3TCP/IP中的協(xié)議棧/14
練習(xí)與思考/15第2章以太網(wǎng)原理與組網(wǎng)技術(shù)/16
2.1共享式以太網(wǎng)的原理/16
2.1.1以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)幀/17
2.1.2CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法/19
2.2以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)/23
2.3以太網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)/25
2.4組網(wǎng)所需的器件和設(shè)備/27
2.4.110/100Mbps以太網(wǎng)集線器/27
2.4.210/100Mbps網(wǎng)絡(luò)接口卡/27
2.4.310/100Mbps以太網(wǎng)中的非屏蔽
雙絞線/28
2.5雙絞線以太網(wǎng)的組網(wǎng)/302.5.1單一集線器結(jié)構(gòu)/31
2.5.2多集線器級聯(lián)結(jié)構(gòu)/31
2.6實(shí)驗(yàn): 組建簡單的以太網(wǎng)/33
2.6.1設(shè)備、器件及測量工具的準(zhǔn)備和安裝/33
2.6.2網(wǎng)絡(luò)連通性測試/35
2.6.3集線器級聯(lián)/37
練習(xí)與思考/38第3章交換與虛擬局域網(wǎng)/40
3.1交換式以太網(wǎng)的提出/40
3.1.1共享式以太網(wǎng)存在的問題/40
3.1.1交換的提出/41
3.2以太網(wǎng)交換機(jī)的工作原理/42
3.2.1以太網(wǎng)交換機(jī)的工作過程/42
3.2.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式/43
3.2.3地址學(xué)習(xí)/44
3.2.4通信過濾/45
3.2.5生成樹協(xié)議/46
3.3虛擬局域網(wǎng)VLAN/47
3.3.1共享式以太網(wǎng)與VLAN/47
3.3.2VLAN的劃分方法/48
3.3.3IEEE 802.1Q協(xié)議與VLAN數(shù)據(jù)流
的處理過程/50
3.3.4VLAN的優(yōu)點(diǎn)/56
3.4實(shí)驗(yàn): 交換式以太網(wǎng)組網(wǎng)和VLAN配置/58
3.4.1交換式以太網(wǎng)的組網(wǎng)/58
3.4.2以太網(wǎng)交換機(jī)的配置/59
3.4.3配置VLAN/62
練習(xí)與思考/66第4章無線局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)/68
4.1無線局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)/68
4.1.1無線傳輸與有線傳輸?shù)膮^(qū)別/68
4.1.2無線傳輸技術(shù)/69
4.1.3無線局域網(wǎng)的信道/76
4.2IEEE 802.11體系結(jié)構(gòu)/77
4.2.1基本服務(wù)集和擴(kuò)展服務(wù)集/77
4.2.2關(guān)聯(lián)與加入/79
4.3介質(zhì)控制訪問方法和幀結(jié)構(gòu)/82
4.3.1CSMA/CA/82
4.3.2IEEE 802.11幀格式/84
4.4無線局域網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備/88
4.4.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)/88
4.4.2組網(wǎng)所需的器件和設(shè)備/89
4.5實(shí)驗(yàn): 動(dòng)手組裝簡單的自組無線局域網(wǎng)/90
4.5.1設(shè)備、器件的準(zhǔn)備和安裝/90
4.5.2網(wǎng)絡(luò)軟件的安裝和配置/91
4.5.3無線網(wǎng)絡(luò)的連通性測試/94
練習(xí)與思考/96第5章互聯(lián)網(wǎng)與IP協(xié)議/98
5.1互聯(lián)網(wǎng)/98
5.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)解決方案/99
5.2.1面向連接的解決方案/99
5.2.2面向非連接的解決方案/100
5.3IP協(xié)議與IP層服務(wù)/101
5.3.1IP互聯(lián)網(wǎng)的工作機(jī)理/102
5.3.2IP層服務(wù)/103
5.3.3IP互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)/103
練習(xí)與思考/104第6章IP數(shù)據(jù)報(bào)/105
6.1IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式/105
6.1.1報(bào)頭中各主要字段的功能/105
6.2IP封裝、分片與重組/106
6.2.1MTU與分片/107
6.2.2重組/108
6.2.3分片控制/109
6.3IP數(shù)據(jù)報(bào)選項(xiàng)/109
6.4差錯(cuò)與控制報(bào)文/110
6.4.1ICMP差錯(cuò)控制/110
6.4.2ICMP控制報(bào)文/112
6.4.3ICMP請求/應(yīng)答報(bào)文對/113
6.5實(shí)驗(yàn): IP數(shù)據(jù)報(bào)捕獲與分析/114
6.5.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境/114
6.5.2利用WinPcap捕獲數(shù)據(jù)包/114
6.5.3IP數(shù)據(jù)報(bào)捕獲與分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)/118
練習(xí)與思考/126第7章IP地址與ARP協(xié)議/128
7.1IP地址的作用/128
7.2IP地址的組成/129
7.2.1IP地址的層次結(jié)構(gòu)/129
7.2.2IP地址的分類/129
7.2.3IP地址的直觀表示法/131
7.3特殊的IP地址形式/131
7.3.1網(wǎng)絡(luò)地址/132
7.3.2廣播地址/132
7.3.3回送地址/132
7.4編址實(shí)例/133
7.5子網(wǎng)編址/134
7.5.1子網(wǎng)編址方法/134
7.5.2子網(wǎng)地址和子網(wǎng)廣播地址/135
7.5.3子網(wǎng)表示法/136
7.5.4無類別IP編址——子網(wǎng)編址的
延伸/137
7.6地址解析協(xié)議ARP/139
7.6.1ARP協(xié)議的基本思想/139
7.6.2ARP協(xié)議的改進(jìn)/140
7.6.3完整的ARP工作過程/141
7.6.4ARP數(shù)據(jù)的封裝和報(bào)文格式/142
7.7實(shí)驗(yàn): 獲取IP地址與MAC地址的映射
關(guān)系/143
7.7.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境/143
7.7.2利用命令獲取IP地址與MAC地址的
映射關(guān)系/143
7.7.3通過編程獲取IP地址與MAC地址的
映射關(guān)系/145