计算机网络技术与应用教程（第2版）-图书-人邮教育社区

内容摘要

本书是为应用型本科院校“计算机网络”课程而编写的教材，书中贯穿了“以协议为核心，以应用为目的”的思想，采用了既有理论讲解又有实践跟进的全新编写体系。全书共分7章，主要内容：计算机网络概述、数据通信基础、TCP/IP与网络互连、Internet应用、局域网组网技术、Internet接入网技术、网络安全等。
本书从实用性出发而又不忽视基本理论，强调基础而又贴近主流网络技术，内容经典而又紧跟知识变化的步伐。为方便学习，书中配有大量的操作插图，每章都配有一定量的经典实验和习题。

前言

第2版前言

这是一个信息时代，这是一个网络时代，没有计算机网络，也就没有这个时代。不分专业，不分职业，不分老少，不分民族，不分国籍，不分地域，人人、处处、时时、刻刻，都有人工作在网络中，学习于网络中，交易于网络中，交流于网络中，沉溺于网络中。神奇而又普通，虚拟而又实在，强烈地激发着亿万人了解它的奥秘。在学校中，也被越来越多的专业列为学习的内容。
但是，学习计算机网络却不是一件容易的事情。从学科方面看，它涉及数学、物理、机械、电气、信息、管理；从教学形式上看，它涉及理论、实验研究、工程实践；从内容上看，它还在不断发展、推陈出新、变幻莫测。怪不得要问已经学过这门课的同学有何感想？多数人的回答是：一大堆概念。还有相当部分的人感到茫然。
这门课确实难教，这门课的教材也确实难写。不过，这些难度也给了我一些改革的冲动：从实用性出发而又不忽视基本理论，强调基础而又贴近主流网络技术，内容经典而又紧跟知识变化的步伐，面对知识的很强离散性需能使学习者便于梳理。几十年来虽然作者在几家出版社推出过不同结构、面向不同对象的网络教材，但都觉得不太理想，那些冲动，也就还没有平息。
这本教材的第一版于2013年问世。出版之后，社会反响还可以。应人民邮电出版社张孟玮先生之邀修订。在原来的基础上按照“协议为核心，贴近实际应用”的思路进行了改写，目的在于让学习者抓牢协议这根网络的神经，学以致用，提高兴趣。
在这次修订中，张展赫参加了部分写作，并由张秋菊、赵忠孝、史林娟、张展为、董兆军、张友明、陈觉、戴璐分别制图、校对。此外，本书在写作过程中，参考了不少其他作品，已经在参考文献中加以说明。还有一些是网上的佚名作者，这部分资料，无法在参考文献中说明。在本书出版之际谨向这些为本书出版做出了贡献者致以衷心谢意。
本书作为一种新体系的作品，难免存在这样或那样的问题，还请有关专家和各位读者多多批评并不吝赐教。

编者
2016年元月

目录

第 1章　计算机网络概述　1
1.1　计算机网络的概念　1
1.1.1　计算机网络及其功能　1
1.1.2　计算机网络评价指标　2
1.2　计算机网络分类　5
1.2.1　按照地理覆盖范围分类　5
1.2.2　按网络拓扑结构分类　5
1.3　ISO/OSI-RM体系结构　7
1.3.1　OSI/RM概述　7
1.3.2　OSI/RM各层的功能　8
1.3.3　OSI/RM中数据的封装与拆封装　10
1.3.4　实体、协议、服务和访问点　10
1.3.5　OSI/RM中的三级抽象　11
1.4　基于网络互联的TCP/IP网络体系结构　12
1.4.1　APRAnet与TCP/IP　12
1.4.2　分组交换　13
1.4.3　虚电路与数据报　15
1.4.4　TCP/IP体系结构　16
1.5　IEEE 802体系结构　17
1.5.1　IEEE 802模型　17
1.5.2　IEEE 802标准　18
1.6　基于TCP/IP + 以太网的流行网络体系结构　19
习　题 1　20
第 2章　数据通信基础　23
2.1　传输介质　23
2.1.1　有线传输介质　23
实训1　RJ-45网线制作　26
2.1.2　无线传输介质　30
实训2　光纤冷接头制作　31
2.2　信道与信号技术　37
2.2.1　信道的概念　37
2.2.2　数据信号及其调制/解调　37
2.2.3　数字信号的数字编码　40
2.2.4　串行通信与并行通信　42
2.2.5　单工、半双工和全双工通信　42
2.2.6　多路复用技术　43
2.3　数据传输控制技术　45
2.3.1　数据传输的同步控制　45
2.3.2　数据传输的差错检测　47
2.3.3　差错控制协议　49
2.3.4　数据传输的流量控制与滑动窗口协议　50
2.4　计算机网络通信控制设备　52
2.4.1　网络适配器　52
实训3　安装网卡　54
2.4.2　中继器与集线器　54
实训4　用Hub组建对等网　55
2.4.3　交换机　56
实训5　交换机的基本配置　58
2.4.4　路由器　60
习　题 2　65
第3章　TCP/IP与网络互连　69
3.1　TCP/UDP协议　69
3.1.1　协议端口　69
3.1.2　TCP的特征　70
3.1.3　TCP数据传输过程　71
3.1.4　TCP传输的滑动窗口规则　74
3.1.5　TCP报文格式　76
3.1.6　UDP　77
实训6　使用TCP/UDP吞吐量测试工具TTCP　78
3.2　IP协议　80
3.2.1　IP地址　80
3.2.2　子网划分与子网掩码　81
3.2.3　IPv6　82
3.3　ICMP协议　84
3.3.1　ICMP提供的服务　84
3.3.2　ICMP应用举例　84
实训7　利用ping命令测试网络的连通性　85
3.4　路由协议与路由器配置　86
3.4.1　自治系统与路由协议分类　86
3.4.2　路由算法举例　86
3.4.3　路由器配置　88
实训8　路由器的端口配置　89
实训9　静态路由配置　91
实训10　动态路由配置　92
习　题 3　96

第4章　Internet应用　98
4.1　TCP/IP网络中的应用层　98
4.1.1　客户机/服务器模式与对等模式　98
4.1.2　应用层协议　99
4.2　域名服务系统　100
4.2.1　域名空间　100
4.2.2　域名规则　101
4.2.3　域名解析　102
实训11　DNS服务器配置　103
4.3　文件传输协议　110
4.3.1　FTP模型　110
4.3.2　FTP文件传输过程　111
实训12　FTP服务器配置　112
4.4　超文本传输　114
4.4.1　超文本与Web　114
4.4.2　B/S计算模式与浏览器结构　115
4.4.3　HTTP的工作机制　117
实训13　Web服务器配置　118
4.5　电子邮件　121
4.5.1　电子邮件系统的基本原理　121
4.5.2　简单邮件传输协议　122
4.5.3　其他几个重要的电子邮件协议　122
4.6　网络交流平台　124
4.6.1　即时通信软件　124
4.6.2　**新的网络交流工具　126
习　题 4　127
第5章　IEEE 802组网技术　129
5.1　以太网技术　129
5.1.1　以太网的发展　129
5.1.2　共享以太网中的CSMA/CD协议　131
5.1.3　IEEE 802.3以太网帧格式　132
5.1.4　以太网体系结构　133
5.1.5　基于交换的园区网三层架构　134
实训14　交换以太网的端口汇聚配置　135
5.2　虚拟局域网　136
5.2.1虚拟局域网概述　136
5.2.2　VLAN的划分方法　136
实训15　在同一个交换机上创建VLAN　138
5.3　无线局域网　139
5.3.1　WLAN的传输介质　139
5.3.2　无线局域网的结构　140
5.3.3　IEEE 802.11协议　141
5.3.4　蓝牙技术　143
5.3.5　Wi-Fi　144
实训16　在Windows下建立无线局域网　147
习　题 5　151
第6章　Internet接入技术　153
6.1　Internet接入概述　153
6.1.1　ISP　153
6.1.2　接入需求与接入类型　154
6.1.3　IP地址解析　156
6.1.4　PPP协议　158
6.2　铜线接入　159
6.2.1　综合业务数字网　159
6.2.2　非对称数字线路　161
6.3　光纤接入　163
6.3.1　光纤接入网概述　163
6.3.2　光纤到户及其应用　164
6.4　光纤/铜线混合接入网　165
6.4.1　HFC系统结构　165
6.4.2　HFC的频谱结构和传输模式　165
6.4.3　Cable Modem模式　166
6.5　无线接入　168
6.5.1　无线接入概述　168
6.5.2　卫星通信　170
6.6　新一代接入技术：BPL和VLC　171
6.6.1　BPL接入　172
6.6.2　VLC接入　173
实训17　用光MODEM + 无线路由接入　176
一、实训内容　176
二、实训材料和工具准备　176
三、预备知识　176
四、实训注意事项　179
五、实训参考步骤　179
六、分析与讨论　187
习　题 6　187

第7章　网络安全　186
7.1　网络入侵　186
7.1.1　恶意程序入侵　186
7.1.2　黑客入侵　188
7.1.3　安全意识及防护　189
7.2　数据加密与签名　190
7.2.1　加密/解密算法和密钥　190
7.2.2　对称密钥体系　190
7.2.3　非对称密钥体系　191
7.2.4　数字签名　191
实训18　加密软件PGP的使用　192
7.2.5　数字证书与PKI　193
实训19　证书制作及CA系统配置　195
7.3　身份识别技术　196
7.3.1　用户识别号与口令攻击　196
7.3.2　认证卡与电子钥匙　196
7.3.3　生物识别技术　197
7.3.4　基于密钥的认证　197
7.4　安全协议　197
7.4.1　SSH　198
7.4.2　安全套接层协议　198
7.4.3　IPSec与虚拟专用网　199
实训20　实现一个VPN连接　200
7.5　网络资源访问控制　201
7.5.1　访问控制的二元关系描述　201
7.5.2　自主访问控制与强制访问控制　203
实训21　用户账户管理与访问权限设置　206
7.6　网络隔离技术　209
7.6.1　数据包过滤　209
7.6.2　网络地址转换　212
7.6.3　代理技术　212
7.6.4　网络防火墙　215
7.6.5　网络的物理隔离　219
7.7　网络安全威慑技术　221
7.7.1　安全审计　221
7.7.2　入侵检测　222
7.7.3　网络诱骗　226
7.8　信息网络安全的法律与法规　228
习　题 7　230

参考文献　235