計算機網(wǎng)絡創(chuàng)新教程

前言
 
第1章  計算機網(wǎng)絡和協(xié)議  1
   1.1  計算機網(wǎng)絡在當今社會的作用  1
   1.2  認識網(wǎng)絡  2
1.2.1  網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)  2
1.2.2  的互聯(lián)網(wǎng)—因特網(wǎng)  3
1.2.3  企業(yè)組建的互聯(lián)網(wǎng)  4
1.2.4  家庭組建的互聯(lián)網(wǎng)  5
   1.3  理解TCP/IP協(xié)議  7
1.3.1  理解協(xié)議  7
1.3.2  計算機通信協(xié)議  9
1.3.3  TCP/IP協(xié)議各層的功能  11
1.3.4  封裝和解封  12
   1.4  理解OSI參考模型  13
1.4.1  OSI參考模型和TCP/IP協(xié)議的關系  13
1.4.2  計算機通信分層的優(yōu)點  15
   1.5  OSI參考模型學以致用  17
1.5.1  學以致用—表示層  17
1.5.2  學以致用—安裝抓包工具并查看數(shù)據(jù)包內容  19
1.5.3  學以致用—傳輸層連接  21
1.5.4  學以致用—用分層的思想考慮問題  23
1.5.5  學以致用—OSI參考模型與排錯  23
   1.6  計算機網(wǎng)絡的性能指標  25
1.6.1  速率  25
1.6.2  帶寬  27
1.6.3  吞吐量  28
1.6.4  時延  29
1.6.5  時延帶寬積  31
1.6.6  往返時間  32
1.6.7  利用率  32
   1.7  網(wǎng)絡分類  33
1.7.1  按網(wǎng)絡的范圍進行分類  33
1.7.2  按網(wǎng)絡的使用者進行分類  33
   1.8  企業(yè)局域網(wǎng)設計  34
1.8.1  二層結構的局域網(wǎng)  34
1.8.2  三層結構的局域網(wǎng)  35
   習題1  35
第2章  物理層  37
   2.1  物理層的基本概念  38
   2.2  數(shù)據(jù)通信基礎  38
2.2.1  數(shù)據(jù)通信模型  38
2.2.2  數(shù)據(jù)通信中的常用術語  39
2.2.3  模擬信號和數(shù)字信號  40
2.2.4  模數(shù)轉換  42
   2.3  信道和調制  43
2.3.1  信道  43
2.3.2  單工、半雙工及全雙工通信  44
2.3.3  調制  44
2.3.4  信道極限容量  45
   2.4  傳輸媒體  48
2.4.1  導向傳輸媒體  48
2.4.2  非導向傳輸媒體  52
   2.5  信道復用技術  55
2.5.1  頻分復用  56
2.5.2  時分復用  57
2.5.3  波分復用  58
2.5.4  碼分復用  59
   2.6  寬帶接入技術  61
2.6.1  銅線接入技術  61
2.6.2  HFC技術  64
2.6.3  光纖接入技術  65
2.6.4  移動互聯(lián)網(wǎng)接入技術  65
   習題2  67
第3章  管理華為設備  69
   3.1  VRP簡介  69
   3.2  介紹eNSP  70
3.2.1  安裝eNSP  71
3.2.2  華為設備型號  71
   3.3  VRP命令行  73
3.3.1  命令行的基本概念  73
3.3.2  命令行的使用方法  76
   3.4  登錄設備  78
3.4.1  用戶界面配置  79
3.4.2  通過Console口登錄設備  81
3.4.3  通過Telnet登錄設備  83
   3.5  基本配置  84
3.5.1  配置設備名稱  85
3.5.2  配置設備IP地址  85
   3.6  配置文件的管理  86
3.6.1  華為設備配置文件  86
3.6.2  保存當前配置  86
3.6.3  設置下一次啟動加載的配置文件  88
3.6.4  文件管理  89
   習題3  91
第4章  數(shù)據(jù)鏈路層  94
   4.1  數(shù)據(jù)鏈路層的概念和三個基本問題  95
4.1.1  數(shù)據(jù)鏈路和幀  95
4.1.2  數(shù)據(jù)鏈路層的三個基本問題  96
   4.2  點到點信道的數(shù)據(jù)鏈路  100
4.2.1  PPP原理  101
4.2.2  PPP基本工作流程  103
4.2.3  配置PPP協(xié)議：PAP身份驗證模式  106
4.2.4  配置PPP協(xié)議：CHAP身份驗證模式  107
4.2.5  通過抓包觀察PPP的工作過程  108
4.2.6  PPP幀填充方式  111
   4.3  廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路  112
4.3.1  廣播信道的局域網(wǎng)  112
4.3.2  以太網(wǎng)標準  113
4.3.3  CSMA/CD協(xié)議  114
4.3.4  以太網(wǎng)短幀  115
4.3.5  沖突解決方法—退避算法  116
4.3.6  以太網(wǎng)幀格式  117
4.3.7  以太網(wǎng)信道利用率  121
4.3.8  網(wǎng)卡的作用  122
4.3.9  MAC地址  123
4.3.10  實戰(zhàn)：查看和更改MAC地址  125
   4.4  擴展以太網(wǎng)  126
4.4.1  集線器  127
4.4.2  計算機數(shù)量和距離上的擴展  127
4.4.3  使用網(wǎng)橋優(yōu)化以太網(wǎng)  129
4.4.4  網(wǎng)橋自動構建MAC地址表  130
4.4.5  多接口網(wǎng)橋—交換機  132
4.4.6  查看交換機MAC地址表  134
4.4.7  生成樹協(xié)議  135
   4.5  高速以太網(wǎng)  138
4.5.1  100M以太網(wǎng)  138
4.5.2  吉比特以太網(wǎng)  139
4.5.3  10吉比特以太網(wǎng)  141
   習題4  142
第5章  IP地址和子網(wǎng)劃分  144
   5.1  學習IP地址預備知識  144
5.1.1  二進制和十進制  145
5.1.2  二進制數(shù)的規(guī)律  146
   5.2  理解IP地址  146
5.2.1  MAC地址和IP地址  147
5.2.2  IP地址的組成  147
5.2.3  IP地址格式  148
5.2.4  子網(wǎng)掩碼的作用  149
5.2.5  子網(wǎng)掩碼另一種表示方法  152
   5.3  IP地址詳解  152
5.3.1  IP地址分類  152
5.3.2  特殊的IP地址  154
   5.4  公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址  156
5.4.1  公網(wǎng)地址  156
5.4.2  私網(wǎng)地址  157
   5.5  子網(wǎng)劃分  157
5.5.1  子網(wǎng)劃分的目的  157
5.5.2  等長子網(wǎng)劃分  158
5.5.3  等長子網(wǎng)劃分示例  161
   5.6  變長子網(wǎng)劃分  162
5.6.1  變長子網(wǎng)劃分示例  162
5.6.2  點到點網(wǎng)絡的網(wǎng)絡掩碼  163
5.6.3  判斷IP地址所屬的網(wǎng)段  164
5.6.4  子網(wǎng)劃分需要注意的幾個問題  165
   5.7  使用超網(wǎng)合并網(wǎng)段  165
5.7.1  合并網(wǎng)段  166
5.7.2  合并網(wǎng)段的規(guī)律  167
5.7.3  判斷一個網(wǎng)段是超網(wǎng)還是子網(wǎng)  169
   習題5  169
第6章  靜態(tài)路由和動態(tài)路由  174
   6.1  路由的基本概念  174
6.1.1  什么是路由  174
6.1.2  路由信息的來源  176
6.1.3  路由優(yōu)先級  178
6.1.4  網(wǎng)絡暢通的條件  179
6.1.5  配置靜態(tài)路由示例  179
   6.2  路由匯總  181
6.2.1  通過路由匯總簡化路由表  181
6.2.2  路由匯總例外  183
6.2.3  無類域間路由（CIDR）  183
   6.3  默認路由  184
6.3.1  全球的網(wǎng)段  184
6.3.2  使用默認路由作為指向Internet的路由  185
6.3.3  使用默認路由和路由匯總簡化
路由表  186
6.3.4  默認路由造成的路由環(huán)路  188
6.3.5  讓默認路由代替大多數(shù)網(wǎng)段的路由  189
6.3.6  Windows上的默認路由和網(wǎng)關  190
   6.4  網(wǎng)絡排錯案例  193
6.4.1  站在全局的高度排除網(wǎng)絡故障  193
6.4.2  計算機網(wǎng)關也很重要  194
   6.5  動態(tài)路由—RIP協(xié)議  195
6.5.1  RIP協(xié)議特點  195
6.5.2  RIP協(xié)議工作原理  196
6.5.3  在路由器上配置RIP協(xié)議  197
6.5.4  查看路由表  199
6.5.5  觀察RIP協(xié)議路由更新活動  200
6.5.6  RIP協(xié)議數(shù)據(jù)包報文格式  201
   6.6  動態(tài)路由—OSPF協(xié)議  202
6.6.1  什么是短路徑優(yōu)先算法  203
6.6.2  OSPF協(xié)議概述  204
6.6.3  OSPF區(qū)域  205
6.6.4  OSPF協(xié)議相關術語  206
6.6.5  OSPF協(xié)議的工作過程  207
   6.7  配置OSPF協(xié)議  208
6.7.1  OSPF多區(qū)域配置  208
6.7.2  查看OSPF協(xié)議的三張表  211
6.7.3  在區(qū)域邊界路由器上進行路由匯總  212
   習題6  214
第7章  網(wǎng)絡層協(xié)議  222
   7.1  IP協(xié)議  223
7.1.1  抓包查看網(wǎng)絡層  223
7.1.2  網(wǎng)絡層格式  224
7.1.3  實戰(zhàn)：查看協(xié)議版本和長度  227
7.1.4  數(shù)據(jù)分片詳解  230
7.1.5  實戰(zhàn)：捕獲并觀察數(shù)據(jù)包分片  231
7.1.6  數(shù)據(jù)包生存時間（TTL）詳解  236
   7.2  ICMP協(xié)議  237
7.2.1  抓包分析ICMP報文  237
7.2.2  ICMP報文格式  239
7.2.3  ICMP差錯報告報文—TTL過期  240
7.2.4  ICMP差錯報告報文—目標主機不可到達  241
7.2.5  ICMP差錯報告報文—路由
重定向  242
7.2.6  ICMP差錯報告報文—給程序返回錯誤消息  244
   7.3  使用ICMP排除網(wǎng)絡故障案例  245
7.3.1  使用ping診斷網(wǎng)絡故障  245
7.3.2  使用ping斷定哪一段鏈路出現(xiàn)故障  246
7.3.3  使用tracert跟蹤數(shù)據(jù)包路徑  248
7.3.4  使用pathping跟蹤數(shù)據(jù)包路徑  250
   7.4  ARP協(xié)議  251
7.4.1  ARP協(xié)議的作用  251
7.4.2  ARP協(xié)議的工作過程和安全隱患  253
7.4.3  ARP欺騙之“網(wǎng)絡執(zhí)法官”與“P2P終結者”  254
7.4.4  判斷和防止ARP欺騙的方法  254
   7.5  IGMP協(xié)議  255
7.5.1  什么是組播  255
7.5.2  組播IP地址  256
7.5.3  組播MAC地址  257
7.5.4  組播管理協(xié)議（IGMP）  258
   7.6  實戰(zhàn)：跨網(wǎng)段觀看組播視頻  259
   習題7  259
第8章  傳輸層  262
   8.1  傳輸層的兩個協(xié)議  263
8.1.1  TCP和UDP協(xié)議的應用場景  263
8.1.2  傳輸層協(xié)議和應用層協(xié)議之間
的關系  264
8.1.3  服務和端口之間的關系  266
8.1.4  實戰(zhàn)：服務器端口沖突造成服務啟動失敗  267
8.1.5  實戰(zhàn)：更改服務使用的默認端口  268
8.1.6  端口和網(wǎng)絡安全的關系  269
8.1.7  實戰(zhàn)：Windows防火墻和TCP/IP篩選實現(xiàn)網(wǎng)絡安全  270
   8.2  用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）  271
8.2.1  UDP協(xié)議的特點  271
8.2.2  UDP的格式  272
   8.3  傳輸控制協(xié)議（TCP）  274
8.3.1  TCP協(xié)議的主要特點  274
8.3.2  TCP報文的格式  275
   8.4  可靠傳輸  280
8.4.1  TCP可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn)—停止等待協(xié)議  280
8.4.2  連續(xù)ARQ協(xié)議和滑動窗口協(xié)議—改進的停止等待協(xié)議  282
8.4.3  以字節(jié)為單位的滑動窗口技術詳解  283
8.4.4  改進的確認—選擇確認（SACK）  285
8.4.5  超時重傳的時間調整  287
   8.5  流量控制  289
   8.6  擁塞控制  290
8.6.1  擁塞控制的原理  290
8.6.2  擁塞控制方法—慢開始和擁塞避免  291
8.6.3  擁塞控制方法—快重傳和快恢復  294
8.6.4  發(fā)送窗口的上限  295
   8.7  TCP連接管理  296
8.7.1  TCP的連接建立  296
8.7.2  TCP的連接釋放  299
8.7.3  實戰(zhàn)：查看TCP釋放連接的數(shù)據(jù)包  301
8.7.4  實戰(zhàn)：SYN攻擊  302
   習題8  303
第9章  應用層  308
   9.1  域名系統(tǒng)DNS  309
9.1.1  什么是域名  309
9.1.2  域名的結構  310
9.1.3  Internet中的域名服務器  312
9.1.4  域名解析過程  314
9.1.5  實戰(zhàn)1：搭建企業(yè)內網(wǎng)的DNS服務  316
9.1.6  實戰(zhàn)2：測試域名解析  318
9.1.7  實戰(zhàn)3：抓包分析域名解析
的過程  322
   9.2  動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP  323
9.2.1  靜態(tài)地址和動態(tài)地址應用場景  324
9.2.2  DHCP地址租約  325
9.2.3  DHCP租約生成過程  325
9.2.4  DHCP地址租約更新  326
9.2.5  實戰(zhàn)1：安裝和配置DHCP服務  327
9.2.6  實戰(zhàn)2：查看、刷新、釋放租約  329
9.2.7  實戰(zhàn)3：跨網(wǎng)段分配IP地址  331
   9.3  Telnet協(xié)議  332
9.3.1  Telnet協(xié)議工作方式  332
9.3.2  實戰(zhàn)：Telnet管理網(wǎng)絡設備和Windows系統(tǒng)  333
   9.4  超文本傳輸協(xié)議HTTP  334
9.4.1  網(wǎng)頁  334
9.4.2  統(tǒng)一資源定位符URL  335
9.4.3  路徑和相對路徑  336
9.4.4  HTTP的主要內容  337
9.4.5  抓包分析HTTP  340
9.4.6  實戰(zhàn)：使用Windows 2016創(chuàng)建Web站點  342
9.4.7  通過代理服務器訪問網(wǎng)站  342
   9.5  文件傳輸協(xié)議FTP  343
9.5.1  FTP主動模式和被動模式  344
9.5.2  實戰(zhàn)：安裝FTP服務和創(chuàng)建FTP站點  346
   9.6  電子郵件  348
9.6.1  電子郵件發(fā)送和接收過程  348
9.6.2  電子郵件信息格式  351
9.6.3  SMTP協(xié)議  352
9.6.4  POP3協(xié)議和IMAP協(xié)議  355
9.6.5  部署企業(yè)內部郵件服務器  355
9.7  實戰(zhàn)：在內網(wǎng)部署郵件服務器向Internet發(fā)送郵件  356
9.7.1  安裝郵件服務器向Internet發(fā)送電子郵件  357
9.7.2  抓包分析SMTP和POP3協(xié)議的工作過程  358
   9.8  總結  359
   習題9  360
部分習題答案  364
參考文獻  372