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第一篇 网络基础理论篇3

第1章 计算机网络概述3

1.1 计算机网络的定义3

1.2 计算机网络的形成与发展3

1.3 计算机网络的功能和应用4

1.4 计算机网络的分类5

1.5 计算机网络结构7

1.5.1 资源子网7

1.5.2 通信子网7

1.6 计算机网络的组成9

1.6.1 网络硬件的组成9

1.6.2 网络软件的组成10

1.6.3 网络连接设备11

1.6.4 网络传输介质14

1.7 计算机网络的性能指标14

1.8 计算机网络拓扑结构17

1.8.1 网络拓扑结构的概念17

1.8.2 常见的网络拓扑结构18

1.9 有关的网络标准组织与管理机构21

1.9.1 有关的标准组织21

1.9.2 Internet管理机构23

1.9.3 RFC文档与Internet标准25

1.10 小结26

1.11 习题26

第2章 计算机网络体系结构28

2.1 计算机网络体系结构概述28

2.1.1 计算机网络的分层模型28

2.1.2 计算机网络体系结构的概念30

2.2 ISO/OSI网络参考模型31

2.2.1 ISO/OSI参考模型31

2.2.2 OSI模型中的数据传输过程34

2.3 TCP/IP模型37

2.3.1 TCP/IP模型概述37

2.3.2 TCP/IP模型中的各层主要协议38

2.4 OSI模型和TCP/IP模型的比较39

2.5 小结40

2.6 习题40

第3章 物理层42

3.1 物理层概述42

3.2 数据通信基础43

3.2.1 数据通信系统的模型43

3.2.2 数据通信的几个基本概念44

3.3 基带传输与宽带传输47

3.3.1 基带传输概述47

3.3.2 数字数据编码方法47

3.3.3 宽带传输技术49

3.4 传输介质50

3.4.1 有线传输介质51

3.4.2 无线传输介质55

3.4.3 不同传输介质的比较57

3.5 多路复用技术57

3.5.1 频分多路复用58

3.5.2 时分多路复用58

3.5.3 波分多路复用59

3.5.4 码分多路复用60

3.6 接入网技术61

3.6.1 电话拨号接入62

3.6.2 DSL接入62

3.6.3 混合光纤同轴电缆接入63

3.6.4 光纤接入64

3.6.5 LAN接入64

3.6.6 无线接入64

3.7 小结65

3.8 习题65

第4章 数据链路层与局域网技术67

4.1 数据链路层概述67

4.1.1 链路与数据链路67

4.1.2 点到点链路与广播链路68

4.1.3 数据链路层的简化模型69

4.2 数据链路层需要解决的基本问题70

4.2.1 数据帧定界70

4.2.2 透明传输71

4.2.3 差错检测72

4.3 点到点链路的数据链路层协议PPP75

4.3.1 PPP协议简介75

4.3.2 PPP协议的组成75

4.3.3 PPP协议的帧格式76

4.3.4 PPP协议的透明传输实现76

4.3.5 PPP协议的链路状态78

4.3.6 PPP 的认证协议79

4.4 局域网概述80

4.4.1 局域网的特点与功能80

4.4.2 局域网的体系结构与标准81

4.5 局域网组网设备83

4.5.1 网卡84

4.5.2 中继器和集线器86

4.5.3 网桥和交换机88

4.5.4 集线器与交换机的比较93

4.6 以太网技术95

4.6.1 以太网概述95

4.6.2 MAC地址95

4.6.3 以太网MAC帧格式98

4.6.4 IEEE 802.3 CSMA/CD协议99

4.6.5 10Mbps以太网103

4.6.6 快速以太网技术104

4.6.7 千兆以太网106

4.6.8 10吉比特以太网/100吉比特以太网107

4.7 虚拟局域网110

4.7.1 虚拟局域网概述110

4.7.2 虚拟局域网的实现技术111

4.8 小结111

4.9 习题112

第5章 网络层114

5.1 网络层概述114

5.1.1 网络层的基本功能114

5.1.2 网络层所提供的服务115

5.1.3 TCP/IP的网络层118

5.2 IP协议119

5.2.1 IP协议的作用与特点119

5.2.2 IP数据报121

5.2.3 分类IP地址126

5.2.4 IP地址的规划133

5.2.5 子网划分134

5.2.6 子网掩码136

5.2.7 无类别域间路由地址（CIDR）141

5.2.8 网络地址转换（NAT）147

5.3 ARP协议152

5.3.1 ARP协议工作原理152

5.3.2 ARP报文格式156

5.3.3 IP数据报的转发过程157

5.4 ICMP协议160

5.5 IP路由与路由协议163

5.5.1 路由与路由器163

5.5.2 静态路由与动态路由169

5.5.3 RIP路由协议174

5.5.4 OSPF路由协议179

5.5.5 BGP路由协议185

5.6 小结195

5.7 习题195

第6章 传输层198

6.1 传输层概述198

6.1.1 传输层的作用198

6.1.2 传输层的功能199

6.2 TCP/IP的传输层200

6.2.1 TCP与UDP200

6.2.2 传输层的端口201

6.3 传输控制协议TCP202

6.3.1 TCP协议概述202

6.3.2 TCP报文的格式203

6.3.3 TCP连接的建立与释放205

6.3.4 TCP可靠传输的实现207

6.3.5 TCP流量控制的实现214

6.3.6 TCP拥塞控制的实现215

6.4 用户数据报协议UDP218

6.4.1 UDP 的特点218

6.4.2 UDP数据报219

6.5 小结220

6.6 习题220

第7章 应用层223

7.1 TCP/IP的应用层223

7.2 DNS服务224

7.2.1 域名和域名系统224

7.2.2 域名服务器225

7.2.3 域名解析226

7.3 WWW服务228

7.3.1 WWW的基本概念228

7.3.2 统一资源定位器229

7.3.3 超文本传输协议230

7.3.4 超文本标记语言234

7.4 E-mail服务235

7.4.1 电子邮件概述236

7.4.2 电子邮件系统的组成236

7.4.3 电子邮件的发送和接收过程236

7.4.4 电子邮件的组成237

7.4.5 简单邮件传输协议238

7.4.6 邮件读取协议POP3和IMAP239

7.4.7 通用Internet电子邮件扩充协议239

7.5 FTP服务241

7.6 远程终端服务244

7.7 DHCP服务245

7.7.1 引导程序协议245

7.7.2 动态主机配置协议246

7.8 网络应用编程接口248

7.8.1 应用编程接口与socket编程248

7.8.2 无连接循环服务与面向连接并发服务249

7.9 小结251

7.10 习题252

第8章 网络管理与网络安全254

8.1 网络管理概述254

8.1.1 网络管理的基本概念254

8.1.2 网络管理的功能模型254

8.1.3 网络管理的信息模型与组织模型255

8.2 基于TCP/IP的网络管理256

8.2.1 SNMP网络管理模型256

8.2.2 简单网络管理协议257

8.2.3 几种流行的SNMP网络管理软件258

8.3 网络安全258

8.3.1 网络安全的基本概念258

8.3.2 网络安全模型259

8.3.3 传输安全与加密技术259

8.3.4 边界安全与防火墙技术262

8.3.5 系统安全与入侵检测技术264

8.4 小结266

8.5 习题266

第二篇 网络实践篇271

第9章 以太网组网实践271

实验9-1认识网络设备271

实验9-2直通电缆和交叉电缆制作277

实验9-3反转电缆制作285

第10章 子网划分实践287

实验10-1C类网络的子网划分287

实验10-2 B类网络的子网划分289

实验10-3 A类网络的子网划分291

实验10-4混合子网划分293

第11章 思科IOS操作实践295

实验11-1路由器和交换机的基础操作295

实验11-2设备登录及安全操作300

实验11-3设备文件的备份和恢复307

实验11-4路由器的密码破解315

实验11-5交换机的密码破解317

第12章 思科交换操作实践318

实验12-1 VLAN318

实验12-2 VLAN间通信324

实验12-3 以太网通道329

第13章 思科路由操作实践331

实验13-1静态路由331

实验13-2 RIP路由335

实验13-3 OSPF路由347

实验13-4 EIGRP路由350

第14章 DHCP操作实践354

实验14-1 DHCP354

第15章 IPv6路由操作实践357

实验15-1 IPv6接口配置与静态路由357

实验1 5-2 IPv6-OSPFv3（可选）360

实验15-3 IPv6-EIGRP（可选）363

第三篇 网络新技术篇369

第16章 软件定义网络SDN369

16.1 SDN概述369

16.1.1 SDN的概念及特点369

16.1.2 SDN发展历程370

16.1.3 SDN的现状372

16.2 SDN的体系架构373

16.3 SDN的关键特性374

16.4 基于OpenFlow协议的SDN关键技术374

16.4.1 OpenFlow交换机375

16.4.2 OpenFlow控制器376

16.4.3 OpenFlow协议及自身问题376

16.5 SDN的应用场景和发展方向377

16.5.1 应用场景377

16.5.2 发展方向379

16.6 小结380

第17章 云计算和物联网381

17.1 云计算381

17.1.1 云计算的产生背景381

17.1.2 云计算的定义381

17.1.3 云计算的特征382

17.1.4 云计算的发展面临的挑战384

17.1.5 云计算与物联网的关系385

17.2 物联网386

17.2.1 物联网概念386

17.2.2 物联网的发展状况388

17.2.3 物联网技术体系框架392

17.2.4 物联网标准体系395

17.2.5 物联网的应用案例396

17.3 小结401

参考文献402

附录1 各章习题参考答案404

附录2 主要网络术语中英对照418

附录3 Cisco PacketTracer5操作指南422

附录4 其他网络学习工具介绍431