計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用

前言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程不但是一門(mén)理論性很強(qiáng)的課程，同時(shí)也是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。只有理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生才能真正掌握和深入理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的精髓。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的深入，各出版單位紛紛推出各種形式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材。這些教材在內(nèi)容安排、寫(xiě)作方式等方面風(fēng)格各異，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的培養(yǎng)起到了積極的作用。但是，縱觀這些教材，適宜于本科計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的不多。有的教材以高深的理論知識(shí)為主，很少談及理論知識(shí)的具體應(yīng)用；有的教材以操作層面的實(shí)踐為主，很少談及這些操作背后蘊(yùn)含的理論知識(shí)。作為一線教師，作者深知教材在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的重要性。在總結(jié)多年理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，作者編寫(xiě)了本教材。本書(shū)面向普通高等院校本科計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和可操作性。在內(nèi)容組織上，本書(shū)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，在講解基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，介紹相應(yīng)理論知識(shí)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，使讀者能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的基本原理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí)。與此同時(shí)，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐和對(duì)實(shí)踐現(xiàn)象的解釋，讀者可以加深對(duì)理論知識(shí)的理解，掌握其背后的理論，從而進(jìn)一步將理論應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的解決之中。全書(shū)共分15章，除了講述基礎(chǔ)知識(shí)之外，各主要章節(jié)還給出了具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這些實(shí)驗(yàn)要求的環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單和統(tǒng)一，可以在大部分學(xué)校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中完成。同時(shí)，每章的最后都附有基礎(chǔ)性和拓展性的練習(xí)題，讀者可以通過(guò)完成這些練習(xí)檢查學(xué)習(xí)效果和對(duì)相應(yīng)知識(shí)的理解程度。第1章回答了什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題，介紹了存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)與包交換、協(xié)議與分層等基本技術(shù)，討論了著名的ISO/OSI參考模型，并對(duì)TCP/IP體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹。第2-4章對(duì)目前常用的共享式以太網(wǎng)、交換式以太網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)的理論知識(shí)和組網(wǎng)方法進(jìn)行了討論，同時(shí)介紹了虛擬局域網(wǎng)的組網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)。第5-9章詳細(xì)介紹了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，涵蓋了IP提供的服務(wù)、IP協(xié)議、路由器與路由選擇算法TCP與UDP等具體內(nèi)容。第10-13章討論了互聯(lián)網(wǎng)提供的主要服務(wù)和應(yīng)用類型。其中第10章介紹應(yīng)用程序交互模型，第11～13章講述域名系統(tǒng)、Web系統(tǒng)、電子郵件系統(tǒng)的基本原理和配置、編程方法。第14和15章分別對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)進(jìn)行了介紹。在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，作者參考了許多文獻(xiàn)資料并做了大量實(shí)驗(yàn)。對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)，作者都在實(shí)驗(yàn)室中親自動(dòng)手完成，以保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的正確性。在寫(xiě)作中，作者力求做到層次清楚，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔流暢，內(nèi)容深入淺出。希望本書(shū)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)、對(duì)讀者掌握網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)有一定的幫助。限于作者的學(xué)術(shù)水平，加之時(shí)間倉(cāng)促，在本書(shū)的選材、內(nèi)容和安排上如有不妥與錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)讀者與同行批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》主要介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，討論了有線和無(wú)線局域網(wǎng)的理論知識(shí)和組網(wǎng)方法，講述了TCP／IP互聯(lián)網(wǎng)的概念和主要的應(yīng)用、服務(wù)類型，介紹了網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)接入等主要技術(shù)。在內(nèi)容組織上，《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)踐內(nèi)容的結(jié)合，通過(guò)學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》內(nèi)容，讀者不但能夠深入了解網(wǎng)絡(luò)原理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容，而且能夠增強(qiáng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。　　《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》內(nèi)容豐富，結(jié)構(gòu)合理，系統(tǒng)性和可操作性強(qiáng)，可作為普通高等院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類課程的教材，也可作為網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)或工程人員的自學(xué)參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

前言教學(xué)建議第1章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成部件1.1.2 物理網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)1.2 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)與包交換1.3 協(xié)議與分層1.3.1 協(xié)議的基本概念1.3.2 網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)1.4 ISO／OSI參考模型1.4.1 ISO／OSI參考模型的結(jié)構(gòu)1.4.2 OSI各層的主要功能1.4.3 數(shù)據(jù)的封裝與傳遞1.5 TCP／IP體系結(jié)構(gòu)1.5.1 TCP／IP體系結(jié)構(gòu)的層次劃分1.5.2 TCP／IP體系結(jié)構(gòu)中各層的功能1.5.3 TCP／IP中的協(xié)議棧練習(xí)與思考第2章 以太網(wǎng)原理與組網(wǎng)技術(shù)2.1 共享式以太網(wǎng)的原理2.1.1 以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)幀2.1.2 CSMA／CD介質(zhì)訪問(wèn)控制方法2.2 以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)2.3 以太網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2.4 組網(wǎng)所需的器件和設(shè)備2.4.1 10／100Mbps以太網(wǎng)集線器2.4.2 10／100Mbps網(wǎng)絡(luò)接口卡2.4.3 10／100Mbps以太網(wǎng)中的非屏蔽雙絞線2.5 雙絞線以太網(wǎng)的組網(wǎng)2.5.1 單一集線器結(jié)構(gòu)2.5.2 多集線器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)2.6 實(shí)驗(yàn)：組裝簡(jiǎn)單的以太網(wǎng)2.6.1 設(shè)備、器件及測(cè)量工具的準(zhǔn)備和安裝2.6.2 網(wǎng)絡(luò)連通性測(cè)試2.6.3 集線器級(jí)聯(lián)練習(xí)與思考第3章 交換與虛擬局域網(wǎng)3.1 交換式以太網(wǎng)的提出3.1.1 共享式以太網(wǎng)存在的問(wèn)題3.1.2 交換的提出3.2 以太網(wǎng)交換機(jī)的工作原理3.2.1 以太網(wǎng)交換機(jī)的工作過(guò)程3.2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式3.2.3 地址學(xué)習(xí)3.2.4 通信過(guò)濾3.2.5 生成樹(shù)協(xié)議3.3 虛擬局域網(wǎng)VLAN3.3.1 共享式以太網(wǎng)與VIAN3.3.2 VLAN的劃分方法3.3.3 802.1 Q協(xié)議與VLAN數(shù)據(jù)流的處理過(guò)程3.3.4 VLAN的優(yōu)點(diǎn)3.4 實(shí)驗(yàn)：交換式以太網(wǎng)組網(wǎng)和VLAN配置3.4.1 交換式以太網(wǎng)的組網(wǎng)3.4.2 以太網(wǎng)交換機(jī)的配置3.4.3 配置VLAN練習(xí)與思考第4章 無(wú)線局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)4.1 無(wú)線局域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)4.1.1 無(wú)線傳輸與有線傳輸?shù)膮^(qū)別4.1.2 無(wú)線傳輸技術(shù)4.1.3 無(wú)線局域網(wǎng)的信道4.2 802.11體系結(jié)構(gòu)4.2.1 基本服務(wù)集和擴(kuò)展服務(wù)集4.2.2 關(guān)聯(lián)與加入4.3 介質(zhì)控制訪問(wèn)方法和幀結(jié)構(gòu)4.3.1 CSMA／CA4.3.2 802.11幀格式4.4 無(wú)線局域網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備4.4.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4.4.2 組網(wǎng)所需的器件和設(shè)備4.5 實(shí)驗(yàn)：動(dòng)手組裝簡(jiǎn)單的自組無(wú)線局域網(wǎng)4.5.1 設(shè)備、器件的準(zhǔn)備和安裝4.5.2 網(wǎng)絡(luò)軟件的安裝和配置4.5.3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連通性測(cè)試練習(xí)與思考第5章 互聯(lián)網(wǎng)與IP協(xié)議5.1 互聯(lián)網(wǎng)5.2 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)解決方案5.2.1 面向連接的解決方案5.2.2 面向非連接的解決方案5.3 IP協(xié)議與IP層服務(wù)5.3.1 IP互聯(lián)網(wǎng)的工作原理5.3.2 IP層服務(wù)5.3.3 IP互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)練習(xí)與思考第6章 IP數(shù)據(jù)報(bào)6.1 IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式6.2 IP封裝、分片與重組6.2.1 MTU與分片6.2.2 重組6.2.3 分片控制6.3 IP數(shù)據(jù)報(bào)選項(xiàng)6.4 差錯(cuò)與控制報(bào)文6.4.1 ICMP差錯(cuò)控制6.4.2 ICMP控制報(bào)文6.4.3 ICMP請(qǐng)求／應(yīng)答報(bào)文對(duì)6.5 實(shí)驗(yàn)：IP數(shù)據(jù)報(bào)捕獲與分析6.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境6.5.2 利用WinPcap捕獲數(shù)據(jù)包6.5.3 IP數(shù)據(jù)報(bào)捕獲與分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)練習(xí)與思考第7章 IP地址與ARP協(xié)議7.1 IP地址的作用7.2 IP地址的組成7.2.1 IP地址的層次結(jié)構(gòu)7.2.2 IP地址的分類7.2.3 IP地址的直觀表示法7.3 特殊的IP地址形式7.3.1 網(wǎng)絡(luò)地址7.3.2 廣播地址7.3.3 回送地址7.4 編址實(shí)例7.5 子網(wǎng)編址7.5.1 子網(wǎng)編址方法7.5.2 子網(wǎng)地址和子網(wǎng)廣播地址7.5.3 子網(wǎng)表示法7.5.4 無(wú)類別IP編址——子網(wǎng)編址的延伸7.6 地址解析協(xié)議ARP7.6.1 ARP協(xié)議的基本思想7.6.2 ARP協(xié)議的改進(jìn)7.6.3 完整的ARP工作過(guò)程7.6.4 ARP數(shù)據(jù)的封裝和報(bào)文格式7.7 實(shí)驗(yàn)：獲取IP地址與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系7.7.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境7.7.2 利用命令獲取IP地址與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系7.7.3 通過(guò)編程獲取IP地址與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系練習(xí)與思考第8章 路由器與路由選擇8.1 路由選擇8.1.1 表驅(qū)動(dòng)IP選路8.I.2 標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算法8.1.3 無(wú)類別域間路由——標(biāo)準(zhǔn)路由選擇算法的擴(kuò)充8.1.4 IP數(shù)據(jù)報(bào)傳輸與處理過(guò)程8.2 路由表的建立與刷新8.2.1 靜態(tài)路由8.2.2 動(dòng)態(tài)路由8.3 路由選擇協(xié)議8.3.1 RIP協(xié)議與向量－距離算法8.3.2 OSPF協(xié)議與鏈路－狀態(tài)算法8.4 部署和選擇路由協(xié)議8.5 實(shí)驗(yàn)：路由配置及簡(jiǎn)單路由程序的設(shè)計(jì)8.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境8.5.2 路由配置8.5.3 簡(jiǎn)單的路由程序設(shè)計(jì)練習(xí)與思考第9章 TCP與UDP9.1 端對(duì)端通信9.2 傳輸控制協(xié)議TCP9.2.1 TCP提供的服務(wù)9.2.2 TCP報(bào)文段格式9.2.3 TCP的可靠性實(shí)現(xiàn)9.2.4 TCP的緩沖、流控與窗口9.2.5 TCT，連接與端口9.3 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP9.4 實(shí)驗(yàn)：端口的應(yīng)用——網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換9.4.1 使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的目的9.4.2 NAT的主要技術(shù)類型9.4.3 配置網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換服務(wù)器練習(xí)與思考第10章 應(yīng)用程序交互模型10.1 客戶－服務(wù)器模型10.1.1 客戶－服務(wù)器的概念10.1.2 客戶與服務(wù)器的特性10.1.3 標(biāo)識(shí)一個(gè)特定的服務(wù)10.1.4 服務(wù)器對(duì)并發(fā)請(qǐng)求的響應(yīng)10.2 對(duì)等計(jì)算模型10.2.1 對(duì)等計(jì)算的概念10.2.2 對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的分類10.2.3 對(duì)等計(jì)算模型的特點(diǎn)10.2.4 對(duì)等計(jì)算模型的主要應(yīng)用10.3 實(shí)驗(yàn)：編寫(xiě)簡(jiǎn)單的客戶－服務(wù)器程序10.3.1 網(wǎng)絡(luò)編程界面socket10.3.2 利用CAsyncSocket編制網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序10.3.3 簡(jiǎn)單的客戶－服務(wù)器程序?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)練習(xí)與思考第11章 域名系統(tǒng)11.1 互聯(lián)網(wǎng)的命名機(jī)制11.1.1 層次型命名機(jī)制11.1.2 TCP／IP互聯(lián)網(wǎng)域名11.1.3 Internet域名11.2 域名解析11.2.1 TCP／IP域名服務(wù)器與解析算法11.2.2 提高域名解析的效率11.2.3 域名解析的完整過(guò)程11.3 資源記錄和：DNS報(bào)文11.3.1 資源記錄11.3.2 DNS報(bào)文11.4 實(shí)驗(yàn)：配置DNS服務(wù)器11.4.1 域名服務(wù)器管理的域名樹(shù)11.4.2 配置Windows 2003 DNS服務(wù)器11.4.3 測(cè)試配置的DNS服務(wù)器練習(xí)與思考第12章 Web服務(wù)12.1 Web服務(wù)基礎(chǔ)12.1.1 Web服務(wù)系統(tǒng)12.1.2 Web服務(wù)器12.1.3 Web瀏覽器12.1.4 頁(yè)面地址——URL12.2 Web系統(tǒng)的傳輸協(xié)議12.2.1 HTIP信息交互過(guò)程12.2.2 HTIP報(bào)文格式12.3 Web系統(tǒng)的頁(yè)面表示方式12.4 實(shí)驗(yàn)：配置和管理Web服務(wù)器12.4.1 ⅡS的基本配置方法12.4.2 ⅡS的安全性控制練習(xí)與思考第13章 電子郵件系統(tǒng)13.1 電子郵件系統(tǒng)基礎(chǔ)13.1.1 電子郵件的傳輸過(guò)程13.1.2 電子郵件地址13.2 電子郵件傳遞協(xié)議13.2.1 簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMT13.2.2 第3代郵局協(xié)議POP313.3 電子郵件的報(bào)文格式13.3.1 RFC82213.3.2 多用途Internet郵件擴(kuò)展協(xié)議MIME13.4 基于Web的電子郵件13.5 實(shí)驗(yàn)：編寫(xiě)簡(jiǎn)化的SMTP服務(wù)器并觀察其通信過(guò)程13.5.1 編寫(xiě)簡(jiǎn)化的SMTP服務(wù)器13.5.2 觀察SMTP客戶與服務(wù)器的交互過(guò)程練習(xí)與思考第14章 網(wǎng)絡(luò)安全14.1 網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念14.1.1 網(wǎng)絡(luò)提供的安全服務(wù)14.1.2 網(wǎng)絡(luò)攻擊14.2 數(shù)據(jù)加密和數(shù)字簽名14.2.1 數(shù)據(jù)加密14.2.2 數(shù)字簽名14.2.3 數(shù)據(jù)加密和數(shù)字簽名的區(qū)別14.2.4 密鑰的分發(fā)14.3 保證網(wǎng)絡(luò)安全的幾種具體措施14.3.1 防火墻14.3.2 應(yīng)用網(wǎng)關(guān)14.3.3 SSL協(xié)議14.4 實(shí)驗(yàn)：利用SSL實(shí)現(xiàn)安全數(shù)據(jù)傳輸14.4.1 安裝證書(shū)管理軟件和服務(wù)14.4.2 為Web服務(wù)器申請(qǐng)和安裝證書(shū)14.4.3 驗(yàn)證并訪問(wèn)安全的Web站點(diǎn)練習(xí)與思考第15章 接入互聯(lián)網(wǎng)15.1 常用的接入技術(shù)15.1.1 借助電話網(wǎng)接入15.1.2 利用ADSL接入15.1.3 使用HFC接入15.1.4 通過(guò)數(shù)據(jù)通信線路接入15.2 接人控制與PPPoE15.2.1 PPP協(xié)議15.2.2 PPPoE協(xié)議15.3 實(shí)驗(yàn)：PPPoE服務(wù)器的配置和應(yīng)用15.3.1 網(wǎng)絡(luò)和接入服務(wù)器的配置15.3.2 接入Internet練習(xí)與思考主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》特色：內(nèi)容結(jié)構(gòu)合理，層次清楚。將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，在講解基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，介紹相應(yīng)理論知識(shí)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，使讀者能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的基本原理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有一個(gè)直觀認(rèn)識(shí)。注重實(shí)踐能力培養(yǎng)。通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐和對(duì)實(shí)踐現(xiàn)象的觀察和解釋，使讀者加深對(duì)理論知識(shí)的理解，掌握其背后的理論支撐，從而進(jìn)一步將理論應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題之中。實(shí)驗(yàn)和習(xí)題豐富。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求簡(jiǎn)單，一般學(xué)校都有條件實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，每章最后的基礎(chǔ)性和拓展性習(xí)題，可幫助讀者檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果?！队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》配備相應(yīng)的教學(xué)課件，輔助教師更好地完成課程教學(xué)，為讀者掌握網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)提供幫助。

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