IP網(wǎng)絡技術與應用

前言

經(jīng)過近20年的高速發(fā)展，作為當代信息社會重要基礎設施的Internet已經(jīng)成長為一個復雜而規(guī)模巨大的系統(tǒng)。從社會、經(jīng)濟和商業(yè)層面看，有效地運營和管控Interrier變得日益重要和迫切。但是從技術層面看，由于采用了開放的體系結構、獨立自治和動態(tài)路由等，In-ternet的運行狀態(tài)和行為規(guī)律變得難以監(jiān)控和掌握。這些特點對從事Internet運營、維護的專業(yè)人員提出了更高的技術要求。回顧Internet的發(fā)展史，每一個具有生命力的新技術和協(xié)議都是建立在堅實的實踐運用基礎上的，并在實踐中得到發(fā)展完善。因此對復雜網(wǎng)絡技術和協(xié)議學習的最好的方法是理論和實踐相結合，單純學習理論或一味強調實踐都是不可取的。基于上述認識，在本書的寫作上，我們一方面強調基本原理與網(wǎng)絡運營和應用現(xiàn)狀相結合，另一方面強調在掌握具體協(xié)議配置方法的同時，能夠使用工具去觀察和分析信息，理解并預見不同的組網(wǎng)方式、不同的協(xié)議配置對網(wǎng)絡性能和行為的影響，這是開展網(wǎng)絡結構優(yōu)化與服務性能改善的基礎。本書的另一個特色是，為使原理部分的描述易于理解，相關章節(jié)使用了大量的插圖，例如，第1章包含了44幅插圖，全書插圖合計達361幅。本書的目標是提供有關Internet、以太網(wǎng)、路由和應用層的主要協(xié)議、核心概念，討論目前園區(qū)和電信城域網(wǎng)組網(wǎng)的一般要求、協(xié)議和應用部署的原則方法，實驗部分則討論在具體的網(wǎng)絡設備上如何運用這些知識、組建網(wǎng)絡、配置和部署協(xié)議。本書所有的實驗均在中興公司的設備上進行了驗證，中興數(shù)據(jù)產(chǎn)品采用的指令集基本與Cisco兼容，因此大多數(shù)實驗方案都可適用于Cisco設備。本書的內容適用于64～100學時的實踐教學，教學過程中教師可以根據(jù)學生的基礎靈活安排第5章和第7章的內容。本書的第3章、第4章的4.2～4.11節(jié)、第7章由郭娟編寫；第2章由石敏編寫；第6章由李娜編寫；其余章節(jié)由楊武軍編寫。全書的統(tǒng)稿工作由楊武軍和郭娟共同完成。寫作是一個漫長而艱苦的過程，在繁重的工作之余能夠順利完成本書，是整個團隊的四位作者共同努力的結果，期間克服了很多的困難，將寶貴的時間和熱情投入到寫作中。另外，本書的寫作還得益于中興一西郵西北授權培訓中心良好的實驗環(huán)境，兩位主編本身也是培訓中心的認證講師。西安郵電學院通信與信息工程學院的謝趙鍵、陳艷、閆育蕓、魏梅梅、張亞娟同學參與了本書的繪圖和實驗驗證工作，對他們付出的辛勤和才智，在此表示感謝。對于像Internet和IP技術這樣不斷變化發(fā)展的領域來說，知道得越多，越會認識到自己對它了解的貧乏。限于作者的水平，書中難免存在不同程度的缺點甚至錯誤，殷切期望廣大同行和讀者批評指正，以便作者在適當?shù)臅r候，根據(jù)大家的反饋和建議，結合本領域的最新進展情況進行修訂和補充。

內容概要

本書系統(tǒng)介紹了Internet、以太網(wǎng)、路由和應用層的主要協(xié)議、核心概念和工作原理，討論了目前園區(qū)和電信城域網(wǎng)組網(wǎng)的一般要求，協(xié)議和應用部署的原則方法；實驗部分則討論在具體的網(wǎng)絡設備上如何運用這些知識組建網(wǎng)絡，配置和部署協(xié)議。主要內容包括：Internet與TCP／IP協(xié)議基礎、網(wǎng)絡基本技能實驗、Ethernet原理與二層組網(wǎng)技術、路由基礎與OSPF協(xié)議、域間路由與BGP協(xié)議、應用層協(xié)議與ISP基礎服務、園區(qū)與城域網(wǎng)綜合應用實驗等。    本書內容新穎詳實，講述深入淺出，很好地兼顧了IP網(wǎng)絡技術理論和實踐兩方面知識的要求，每章均附習題，便于自學，可以作為普通高等院校通信、電子信息、計算機等專業(yè)的本科實驗教材或理論教學參考用書，也可作為電信工程技術人員的參考用書。

書籍目錄

第1章 Internet與TCP／IP協(xié)議基礎   1.1 互聯(lián)網(wǎng)的結構   1.2 互聯(lián)的原理   1.3 網(wǎng)絡層   1.4 傳輸層   1.5 本章小結   1.6 練習與思考題 第2章 網(wǎng)絡基本技能實驗   2.1 概述   2.2 雙絞線的制作實驗   2.3 Ethereal的使用   2.4 常用網(wǎng)絡命令及故障排查   2.5 文件共享   2.6 利用Windows NAT共享上網(wǎng)   2.7 Internet連接共享(ICS)   2.8 Windows靜態(tài)路由   2.9 無線局域網(wǎng)的配置   2.10 本章小結 第3章 Ethernet原理與二層組網(wǎng)技術   3.1 Ethernet原理概述   3.2 Ethernet組網(wǎng)技術   3.3 以太網(wǎng)交換機的基本操作   3.4 VLAN概念及基本配置   3.5 交換機VLAN路由實驗   3.6 交換機PVLAN實驗   3.7 交換機SuperVLAN配置   3.8 交換機鏈路聚合配置   3.9 交換機STP配置   3.10 本章 第4章 路由基礎與OSPF協(xié)議   4.1 路由協(xié)議概述   4.2 路由器的基本操作   4.3 靜態(tài)路由實驗   4.4 OSPF工作原理   4.5 OSPF基本實驗   4.6 OSPF路由引入實驗   4.7 OSPF Stub區(qū)實驗   4.8 OSPF NSSA區(qū)實驗   4.9 OSPF路由聚合實驗   4.10 OSPF虛鏈路實驗   4.11 OSPF認證實驗   4.12 訪問控制列表ACL實驗   4.13 路由器VRRP實驗   4.14 本章小結 第5章 域間路由與BGP協(xié)議   5.1 域問路由協(xié)議BGP   5.2 BGP會話建立   5.3 路由器BGP路由通告   5.4 路由器BGPNEXT_HOP屬性   5.5 BGP路由同步   5.6 路由器BGP路由匯聚   5.7 路由器BGPMED屬性   5.8 路由器BGP Local_Pref屬性   5.9 路由器BGP路由反射器   5.10 小結 第6章 應用層協(xié)議與ISP基礎服務   6.1 概述   6.2 DHCP原理及實驗   6.3 NAT原理及實驗   6.4 域名服務及DNS配置實驗   6.5 HTTP與Web服務配置實驗   6.6 FTP服務及配置實驗   6.7 郵件服務及配置實驗   6.8 本章小結 第7章 園區(qū)與城域網(wǎng)綜合應用實驗   7.1 園區(qū)網(wǎng)概述   7.2 城域網(wǎng)概述   7.3 VLAN的規(guī)劃及應用   7.4 IP地址規(guī)劃   7.5 路由規(guī)劃   7.6 本章小結 縮略語 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：通過選路決策會確定分組到達目的地的下一跳設備接口的IP地址以及與下一跳相連的本地輸出接口。如前所述，Internet的網(wǎng)絡層是一個構建在現(xiàn)有物理網(wǎng)絡上的邏輯網(wǎng)絡，無論主機還是路由器，都要根據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層地址完成在物理網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。這樣，當通過網(wǎng)絡接口發(fā)送分組時，就必須事先知道源端數(shù)據(jù)鏈路層地址和目的數(shù)據(jù)鏈路層的地址信息，才能完成數(shù)據(jù)鏈路層成幀和發(fā)送。成幀時，源數(shù)據(jù)鏈路層地址就是本地輸出接口的數(shù)據(jù)鏈路層地址，目的數(shù)據(jù)鏈路層地址則是下一跳設備接口的數(shù)據(jù)鏈路層地址，但發(fā)送端如何確定下一跳設備接口的數(shù)據(jù)鏈路層地址？其實執(zhí)行選路決策時已經(jīng)確定了下一跳設備接口的IP地址，這樣問題就變成如何發(fā)現(xiàn)其IP地址對應的數(shù)據(jù)鏈路層地址。在Internet上，通常是采用地址解析的方法來解決IP地址到數(shù)據(jù)鏈路層地址的映射問題。

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