計算機網(wǎng)絡實驗教程

前言

計算機網(wǎng)絡課程隨著社會信息化的深入對實踐操作能力要求越來越高。過去價格高不可攀的交換機、路由器、硬件防火墻等網(wǎng)絡設備也在高等院校的網(wǎng)絡實驗室普及開來。學生通過在網(wǎng)絡實驗室中實際動手配置網(wǎng)絡設備，加深了對網(wǎng)絡理論知識的理解，提高了解決網(wǎng)絡問題的能力。然而，市場上針對整個網(wǎng)絡實驗室、適用于多種網(wǎng)絡設備的計算機網(wǎng)絡實驗教材相對匱乏。因此，作者以網(wǎng)絡實驗室為依托，針對主流網(wǎng)絡設備，綜合多年的網(wǎng)絡實驗教學經(jīng)驗，編寫了這本計算機網(wǎng)絡實驗教材。本書主要介紹計算機網(wǎng)絡實驗過程中如何配置交換機、路由器和硬件防火墻。全書共分5章，由20個基礎實驗和9個綜合實驗組成，每個實驗都包括前置知識、實驗目的、實驗設備、實驗規(guī)劃和拓撲結(jié)構(gòu)、實驗步驟、思考題、相關(guān)配置命令的詳解等幾部分。第l章介紹計算機網(wǎng)絡的基礎知識；第2章介紹交換機的配置實驗，由9個實驗組成，包括交換機的基本配置、交換機VLAN的劃分、MAC地址和IP地址與端口的綁定、配置生成樹、鏈路聚合、三層交換機路由配置、DHCP服務器配置等實驗項目。第3章是路由器的配置實驗，由5個實驗組成，包括組建路由網(wǎng)絡的基礎路由配置、廣域網(wǎng)協(xié)議封裝、RIP路由協(xié)議、OSPF多區(qū)域路由和標準訪問控制列表技術(shù)。第4章介紹了網(wǎng)絡安全中的硬件防火墻的配置實驗，由6個實驗組成，包括防火墻的用戶管理、透明模式配置、路由模式配置、混合模式配置、NAT轉(zhuǎn)換、VPN配置。第5章是9個綜合實驗，綜合了交換機、路由器和防火墻的鏈路聚合、生成樹協(xié)議、鏈路負載均衡、端口認證、端口地址綁定、PAP和CHAP封裝驗證等重要內(nèi)容，給出了解決這些網(wǎng)絡難題的方法。本書的特點是緊密結(jié)合網(wǎng)絡設備，介紹的各種配置命令和方法在絕大部分網(wǎng)絡設備上通用。通過認真學習實踐本書的內(nèi)容，可以鍛煉實際解決網(wǎng)絡問題的能力。本書主要面向高等院校及大中專院校計算機相關(guān)專業(yè)、通信相關(guān)專業(yè)的教師和學生，可以作為教師開展實驗教學的指導教程，也可作為其他專業(yè)學生和社會認證的實驗指導書。同時為各級網(wǎng)絡管理員提供了一本入門與提高的專業(yè)書籍。

內(nèi)容概要

　　本書是一本適用多種網(wǎng)絡設備的計算機網(wǎng)絡實驗教材，主要介紹計算機網(wǎng)絡實驗過程中如何配置交換機、路由器、硬件防火墻等知識。全書由20個基礎實驗和9個綜合實驗組成，內(nèi)容涵蓋交換機的基本配置、VLAN的劃分、MAC地址和IP地址與端口的綁定、配置生成樹、鏈路聚合、三層交換機路由配置、DHCP服務器配置、基礎路由配置、廣域網(wǎng)協(xié)議封裝、RIP路由協(xié)議、OSPF多區(qū)域路由和標準訪問控制列表技術(shù)、防火墻的用戶管理、透明模式配置、路由模式配置、混合模式配置、NAT轉(zhuǎn)換、VPN配置等?！　”緯鴮嶒灥脑O計具有很強的可操作性和針對性，通過這些實驗，可以提高學生處理網(wǎng)絡實際問題的能力。　　本書可作為高等院校及高職高專院校計算機網(wǎng)絡實驗教學的指導教材，也可供從事計算機網(wǎng)絡管理的人員學習參考。

書籍目錄

第1章　常用的半導體器件　1.1　PN結(jié)　　1.1.1　半導體的導電特性　　1.1.2　PN結(jié)　1.2　半導體二極管　　1.2.1　二極管的結(jié)構(gòu)　　1.2.2　二極管的伏安特性及等效電路模型　　1.2.3　二極管的主要參數(shù)　1.3　特殊二極管　　1.3.1　穩(wěn)壓二極管　　1.3.2　發(fā)光二極管　　1.3.3　光電二極管　1.4　雙極型三極管　　1.4.1　三極管的基本結(jié)構(gòu)及類型　　1.4.2　三極管的電流分配關(guān)系和電流放大作用　　1.4.3　三極管的伏安特性曲線　　1.4.4　三極管的主要參數(shù)　1.5　場效應晶體管　　1.5.1　絕緣柵場效應管　　1.5.2　場效應管的主要參數(shù)　　1.5.3　場效應管和三極管性能比較　小結(jié)　習題第2章　基本單管放大電路　2.1　晶體管共發(fā)射極放大電路　　2.1.1　共發(fā)射極交流放大電路的組成　　2.1.2　放大電路的靜態(tài)分析　　2.1.3　放大電路的動態(tài)分析　2.2　放大電路靜態(tài)工作點的穩(wěn)定　　2.2.1　穩(wěn)定靜態(tài)工作點的必要性　　2.2.2　分壓式偏置電路　2.3　共集電極放大電路和共基極放大電路　　2.3.1　共集電極放大電路的組成及分析　　2.3.2　共基極放大電路的組成及分析　　2.3.3　三種基本放大電路的比較　2.4　場效應管放大電路簡介　　2.4.1　共源極場效應管放大電路的組成　　2.4.2　共源極場效應管放大電路的靜態(tài)分析　　2.4.3　共源極場效應管放大電路的動態(tài)分析　小結(jié)　習題第3章　多級放大電路　3.1　多級放大電路　　3.1.1　多級放大電路的組成　　3.1.2　多級放大電路的級間耦合方式　　3.1.3　多級放大電路動態(tài)分析　3.2　差分放大電路　　3.2.1　基本差分放大電路　　3.2.2　改進型差分放大電路—長尾式差分放大電路　　3.2.3　恒流源式差分放大電路　　3.2.4　差分放大電路的輸入輸出方式　3.3　功率放大電路　　3.3.1　功率放大電路特點和分類　　3.3.2　乙類互補對稱功率放大電路　　3.3.3　甲乙類互補對稱電路　　3.3.4　集成功率放大電路　3.4　集成運算放大器簡介　　3.4.1　集成運算放大器的組成　　3.4.2　集成運算放大器的主要技術(shù)指標　　3.4.3　理想集成運算放大器及其分析依據(jù)　小結(jié)　習題第4章　負反饋放大電路　4.1　反饋的基本概念　　4.1.1　放大電路中的反饋　　4.1.2　反饋的分類　4.2　負反饋的四種基本組態(tài)　　4.2.1　電壓串聯(lián)負反饋　　4.2.2　電壓并聯(lián)負反饋　　4.2.3　電流串聯(lián)負反饋　　4.2.4　電流并聯(lián)負反饋　4.3　反饋放大電路的方塊圖和一般表達式　　4.3.1　反饋放大電路的方塊圖　　4.3.2　負反饋放大電路的一般表達式　4.4　負反饋對放大電路性能的影響　　4.4.1　負反饋對放大電路性能的影響　　4.4.2　放大電路引入負反饋的一般原則　小結(jié)　習題第5章　集成運算放大器的應用　5.1　模擬信號運算電路　　5.1.1　比例運算電路　　5.1.2　減法運算電路　　5.1.3　求和運算電路　　5.1.4　積分運算電路和微分運算電路　5.2　電壓比較器　　5.2.1　過零比較器　　5.2.2　單限比較器　　5.2.3　滯回比較器　5.3　波形產(chǎn)生電路　　5.3.1　正弦波振蕩電路的組成　　5.3.2　橋式RC正弦波振蕩電路　5.4　集成運放使用中的幾個實際問題　小結(jié)　習題第6章　直流穩(wěn)壓電源　6.1　單相整流電路　　6.1.1　直流穩(wěn)壓電源的組成　　6.1.2　單相半波整流電路　　6.1.3　單相橋式全波整流電路　6.2　濾波電路　　6.2.1　電容濾波電路　　6.2.2　電感濾波及復式濾波電路　6.3　直流穩(wěn)壓電路　　6.3.1　并聯(lián)型穩(wěn)壓電路　　6.3.2　串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路　　6.3.3　三端集成穩(wěn)壓器及其應用　　6.3.4　穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標　　6.3.5　開關(guān)穩(wěn)壓電源簡介　6.4　晶閘管及可控整流電路　　6.4.1　晶閘管的基本特性　　6.4.2　單相半控橋式可控整流電路　　6.4.3　單結(jié)晶體管觸發(fā)電路　小結(jié)　習題第7章　邏輯代數(shù)與邏輯門電路　7.1　數(shù)字電路概述　　7.1.1　數(shù)字信號與數(shù)字電路　　7.1.2　數(shù)制及其轉(zhuǎn)換　　7.1.3　編碼　7.2　邏輯代數(shù)基礎　　7.2.1　基本邏輯運算　　7.2.2　邏輯代數(shù)的基本概念　　7.2.3　邏輯代數(shù)的公式和定理　　7.2.4　邏輯函數(shù)的表示方法　　7.2.5　邏輯函數(shù)的化簡方法　7.3　集成門電路概述　　7.3.1　TTL與非門電路　　7.3.2　CMOS門電路　　7.3.3　集成邏輯門電路的使用　小結(jié)　習題第8章　組合邏輯電路　8.1　組合邏輯電路的分析與設計　　8.1.1　組合邏輯電路的分析　　8.1.2　組合邏輯電路的設計　8.2　常用的組合邏輯部件　　8.2.1　加法器　　8.2.2　編碼器　　8.2.3　譯碼器　　8.2.4　數(shù)據(jù)選擇器　　8.2.5　數(shù)值比較器　小結(jié)　習題第9章　集成觸發(fā)器　9.1　基本RS觸發(fā)器　　9.1.1　電路結(jié)構(gòu)及功能特點　　9.1.2　基本RS觸發(fā)器的應用示例　9.2　同步觸發(fā)器　　9.2.1　同步RS觸發(fā)器　　9.2.2　同步JK觸發(fā)器　　9.2.3　同步D觸發(fā)器　　9.2.4　同步T觸發(fā)器　　9.2.5　同步觸發(fā)器存在的問題　9.3　無空翻觸發(fā)器　　9.3.1　主從觸發(fā)器　　9.3.2　邊沿觸發(fā)器　9.4　集成觸發(fā)器邏輯功能轉(zhuǎn)換和特性參數(shù)　9.5　集成觸發(fā)器的脈沖工作特性及主要參數(shù)　小結(jié)　習題第10章　時序邏輯電路　10.1　時序邏輯電路的分析方法　　10.1.1　時序邏輯電路概述　　10.1.2　時序邏輯電路的分析方法　10.2　寄存器　　10.2.1　數(shù)碼寄存器　　10.2.2　移位寄存器　10.3　計數(shù)器　　10.3.1　計數(shù)器分類　　10.3.2　集成計數(shù)器　10.4　集成電路555定時器及其應用　　10.4.1定時器的結(jié)構(gòu)和工作原理　　10.4.2定時器的應用　小結(jié)　習題第11章　大規(guī)模集成電路　11.1　數(shù)模轉(zhuǎn)換器　　11.1.1　數(shù)模轉(zhuǎn)換的基本原理　　11.1.2　權(quán)電阻網(wǎng)絡DAC　　11.1.3　集成DAC簡介　　11.1.4　DAC的主要技術(shù)指標　11.2　模數(shù)轉(zhuǎn)換器　　11.2.1　模數(shù)轉(zhuǎn)換的基本原理　　11.2.2　逐次逼近型ADC　　11.2.3　集成ADC簡介　　11.2.4　ADC的主要技術(shù)指標　11.3　半導體存儲器　　11.3.1　半導體存儲器概述　　11.3.2　隨機存儲器　　11.3.3　只讀存儲器　　11.3.4　存儲器容量的擴展　11.4　可編程邏輯器件簡介　　11.4.1　PLD的電路表示法　　11.4.2　可編程陣列邏輯器件　　11.4.3　可編程通用陣列邏輯器件　　11.4.4　復雜的可編程邏輯器件　　11.4.5　現(xiàn)場可編程門陣列　　11.4.6　可編程邏輯器件的編程　小結(jié)　習題附錄Ⅰ　半導體分立器件型號命名方法附錄Ⅱ　常用半導體分立器件型號和參數(shù)附錄Ⅲ　常用半導體模擬集成電路的型號及參數(shù)附錄Ⅳ　常用半導體數(shù)字集成電路型號及引腳排列圖附錄Ⅴ　部分習題參考答案參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 計算機網(wǎng)絡基礎現(xiàn)在，人們的生活、工作、學習等方面都離不開計算機網(wǎng)絡。假如某一天計算機網(wǎng)絡突然不能工作，我們將面臨什么樣的結(jié)果昵?人們將無法出行，因為無法買到車票、機票；銀行不得不關(guān)門；人們無法上網(wǎng)查詢自己所需要的資料；整個社會將會是一片混亂。計算機網(wǎng)絡已經(jīng)成為一個國家的戰(zhàn)略基礎設施，世界各國紛紛研究和制定本國建設信息基礎結(jié)構(gòu)的計劃，同時也推動計算機網(wǎng)絡進入了一個新的歷史階段。1.1 計算機網(wǎng)絡基本概念1.1.1 計算機網(wǎng)絡的定義計算機網(wǎng)絡沒有統(tǒng)一的精確定義。關(guān)于計算機網(wǎng)絡最簡單的定義是：通過同一種技術(shù)相互連接起來的一組自主計算機的集合。如果兩臺計算機能夠交換信息，則稱這兩臺計算機是相互連接的。以后我們將會看到，計算機網(wǎng)絡可以有不同的大小、形狀和形式。1.1.2 計算機網(wǎng)絡的分類關(guān)于計算機網(wǎng)絡的分類有兩個因素非常重要：傳輸技術(shù)和距離尺度。不同的因素帶來不同的分類結(jié)果。1.按傳輸技術(shù)分類按照傳輸技術(shù)不同，可以將計算機網(wǎng)絡分為廣播式網(wǎng)絡和點到點網(wǎng)絡。（1）廣播式網(wǎng)絡（broadcastnetworks）只有一個通信信道，網(wǎng)絡上所有計算機都共享該信道，任何一臺計算機發(fā)送的消息都可以被其他所有計算機收到。在傳輸?shù)姆纸M中有一個地址域，指明了該分組的目標接收者。一臺計算機收到一個分組以后，檢查地址域。如果該分組正是發(fā)送給它的，它就處理該分組，否則該分組就被丟棄。

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