本書采用項目驅動模式,從“項目導讀”入手,使讀者首先清楚本項目的知識背景及概況,然后展開相關知識的學習。主要的項目內容如下:計算機網絡概述、計算機網絡的協議與體系結構、網絡傳輸控制、局域網技術、網絡服務器的配置和管理、廣域網技術、X.25 分組交換網技術、DDN 網絡技術、幀中繼網絡技術、ATM 網絡技術、計算機網絡接入、無線網絡技術、網絡管理、網絡安全、云計算運維管理。
本書內容由淺入深,可作為高校計算機相關專業,特別是網絡工程、網絡運維專業有關課程的教學用書,也可作為從事網絡相關工作的專業技術人員作為參考資料。
本書從高職高專學生所必須具備的綜合職業能力出發,結合實際工作的綜合案例,從教學理論和教學方法著手,以真實的工作任務為載體,促使學生在做中學,教師在做中教,提供學生計算機操作能力、信息素養。充分培養學生先知其然,然后知其所以然,提高學生分析問題,解決問題,計算思維能力。達到“教、學、做”合一和以“工作任務”為導向目標學習。
本書以信息化、智慧城市建設發展為背景,重點介紹計算機網絡的基本原理和技術,以簡明、全面為特色安排全書內容,幫助讀者輕松學習計算機網絡的基本概念、計算機網絡的體系結構、局域網技術、廣域網技術、網絡互聯、網絡管理、無線網絡技術和網絡安全、云計算等相關知識。以目前云計算自動化運維為技術背景,借鑒國內阿里云、騰訊云等眾多數據中心相關運維中心,開發出了理實一體化的計算機網絡基礎運維實用教材。
計算機網絡已成為計算機專業的一門核心課程,其任務是介紹計算機網絡的原理與技術。本書以現代計算機網絡為基礎,以TCP/IP模型為線索,以Internet/Intranet為對象,全面系統地講述計算機網絡的基本原理、基本技術和系統組成;在內容選取上注重基礎性、系統性、方向性、先進性和實用性,理論聯系實際,努力反映現代計算機網絡技術的最新發展。在文字表述上,力求條理清楚、概念準確、深入淺出、通俗易懂,盡量利用直觀圖形描述所討論的問題。
本書的特點如下:
(1) 本書采用任務驅動、案例引導的寫作方式,從工作過程出發,從項目出發,以現代辦公應用為主線,通過“提出問題”“分析問題”“解決問題”“總結提高”四部分內容展開。突破傳統以知識點的層次遞進為理論體系的傳統模式,將職業工作過程系統化,以工作過程為基礎,按照工作過程來組織和講解知識,培養學生的職業技能和職業素養。
(2) 本書根據讀者的學習特點,通過案例適當拆分、知識點分類進行介紹。考慮到因學生基礎參差不齊而給教師授課帶來的困擾,本書在寫作的過程中劃分為多個任務,每一個任務又劃分了多個小任務。以“做”為中心,“教”和“學”都圍繞著“做”展開,在學中做,做中學,以便完成知識學習、技能訓練,從而提高學生的自我學習、自我管理學習知識體系的能力。
(3) 本書體例采用項目、任務形式。每一個項目分解成若干個任務。教學內容從易到難、由簡單到復雜,內容循序漸進。學生能夠通過項目學習,完成相關知識的學習和技能的訓練。本書每一個項目都基于企業工作過程,具有典型性和實用性。
(4) 本書采用項目任務式,增加了學習的趣味性、實用性,使學生能學以致用;可操作性強,保證每個項目/任務能順利完成。本書的講解貼近口語,讓學生感到易學、樂學,在寬松的環境中理解知識、掌握技能。(5) 緊跟行業技能發展。計算機技術發展很快,本書著重于當前主流技術和新技術的講解,與行業聯系密切,使所有內容緊跟行業技術的發展。
本書符合高校學生認知規律,有助于實現有效教學、提高教學的效率、效益、效果。本書打破傳統的學科體系結構,將各知識點與操作技能恰當地融入各個項目中,突出了現代職業教育產教融合的特征。
本書由具有多年企業網絡管理經驗的工程師及擔任計算機網絡基礎的任課老師共同編寫,由賈如春、張莉主編,并負責整本書規劃及統稿,由朱偉華、陳富漢、何新洲、鈕靖、陳軍民、劉銘、何春元一起參與編寫而成。
本書可作為本科及職業院校計算機相關專業,特別是網絡工程、網絡運維專業有關課程的教學用書,也可作為從事或即將從事網絡運維工作的專業技術人員的技術培訓或工作參考用書。
由于編寫時間倉促,又因為計算機軟硬件技術發展迅猛,所以書中有不足和疏漏之處在所難免,敬請廣大讀者批評指正,以便再版時修訂,在此表示衷心的感謝。
編者
2017年4月
收起全部↑
項目1計算機網絡概述1
1.1計算機網絡簡介2
1.1.1計算機網絡的發展2
1.1.2計算機網絡的功能和“互聯網+”的特征3
1.1.3計算機網絡的組成 5
1.1.4中國計算機網絡的發展歷程 5
1.1.5Internet 與Intranet6
1.2計算機網絡的分類7
1.2.1按網絡覆蓋的地理范圍分類7
1.2.2按網絡的拓撲結構分類7
1.2.3按物理結構和傳輸技術分類10
1.2.4按傳輸介質分類 10
1.3數據通信13
1.3.1數據通信的基本概念14
1.3.2信號與信道 15
1.3.3數據傳輸17
1.3.4同步技術17
1.3.5編碼與差錯控制18
1.3.6多路復用21
1.4數據傳輸方式23
1.4.1單工、半雙工和全雙工23
1.4.2異步傳輸和同步傳輸23
1.4.3寬帶傳輸、頻帶傳輸和基帶傳輸 25
項目2計算機網絡的協議與體系結構26
2.1網絡體系結構概述26
2.1.1基本概念26
2.1.2協議分層28
2.1.3實體、協議、服務和服務訪問點30
2.2ISO/OSI參考模型31
2.2.1OSI參考模型的概念312.2.2OSI參考模型的各個層33
2.3TCP/IP參考模型35
2.3.1TCP/IP參考模型及協議集35
2.3.2兩種分層結構的比較37
2.4網絡協議38
2.4.1NetBEUI協議38
2.4.2IPX/SPX協議39
2.4.3TCP/IP協議簇39
項目3網絡傳輸控制45
3.1TCP協議45
3.1.1TCP協議的特點45
3.1.2TCP報文結構46
3.1.3TCP的流量控制49
3.1.4TCP的建鏈過程50
3.1.5TCP連接管理51
3.1.6有限狀態機52
3.1.7TCP的可靠性控制55
3.1.8TCP的流量控制與擁塞控制56
3.1.9糊涂窗口綜合征57
3.2IP協議58
3.2.1IP協議簡介58
3.2.2IP地址59
3.2.3IP地址及子網61
3.2.4IP數據包報文結構61
3.2.5IP數據包選路64
3.2.6IP分片及重組66
3.2.7IP層協議67
3.2.8ping命令69
3.3UDP協議70
3.3.1UDP協議概述70
3.3.2UDP報文的結構 70
3.3.3UDP的特點71
3.3.4UDP的分段72
3.2.5UDP和TCP的對比72
項目4局域網技術74
4.1局域網概述74
4.1.1局域網的特點及功能74
4.1.2局域網的傳輸介質與傳輸形式76
4.2局域網體系結構78
4.2.1局域網參考模型78
4.2.2介質訪問控制方式79
4.3局域網組網81
4.3.1以太網組網81
4.3.2高速局域網83
4.3.3虛擬局域網84
項目5網絡服務器的配置和管理88
5.1安裝與配置AD域89
5.1.1Windows的網絡類型89
5.1.2活動目錄90
5.1.3域控制器90
5.1.4域樹90
5.1.5在新林中安裝test.com域控制器91
5.1.6域組織單位與用戶管理98
5.2DHCP服務104
5.2.1DHCP的基本概念104
5.2.2DHCP工作原理104
5.2.3DHCP服務器的安裝106
5.2.4配置DHCP服務器108
5.3DNS服務111
5.3.1域名系統111
5.3.2因特網的域名結構112
5.3.3域名服務器113
5.3.4域名的解析過程113
5.3.5 DNS服務器的安裝114
5.3.6DNS服務器的配置116
5.4Web服務120
5.4.1Web服務器的基本概念120
5.4.2安裝Web服務器角色120
5.4.3配置Web服務器120
5.5FTP服務124
5.5.1FTP的基本概念124
5.5.2FTP工作模式與原理125
5.5.3FTP服務器的安裝125
5.5.4FTP服務器的配置126
項目6廣域網技術130
6.1廣域網概述131
6.1.1廣域網的基本概念131
6.1.2廣域網鏈路連接方式133
6.2廣域網協議140
6.2.1HDLC協議140
6.2.2PPP協議143
6.2.3X.25協議146
6.2.4幀中繼148
6.3廣域網接入技術152
6.3.1公共電話交換網152
6.3.2綜合業務數字網153
6.3.3數字數據網154
6.3.4數字用戶線155
6.3.5HFC157
6.3.6FTTX技術158
6.3.7SDH技術160
項目1計算機網絡概述
項目導讀
計算機網絡是計算機技術和通信技術緊密結合的產物,它涉及計算機、通信等多個領域。計算機網絡的誕生使計算機體系結構發生了巨大的變化,它在當今社會生活中起著非常重要的作用,并對人類社會的進步做出了巨大的貢獻。從某種意義上講,計算機網絡的發展水平不僅反映一個國家的計算機科學和通信技術水平,而且還是衡量其國力及現代化程度的重要標志。
項目目標
知識目標:
了解計算機網絡的發展歷史。
了解計算機網絡的功能和組成。
了解中國計算機網絡的發展歷程。
掌握計算機網絡的拓撲結構及網絡的分類。
理解數據通信的基本概念。
了解數據傳輸方式。
了解數據編碼技術。
了解信道及其復用技術。
了解差錯控制技術。
能力目標:
熟練掌握網絡傳輸介質制作及選取方法等。
熟練掌握計算機網絡的典型應用。
會分辨數據通信的概念和技術。
素質目標:
具有勤奮學習的態度,嚴謹求實、創新的工作作風。
具有良好的心理素質和職業道德素質。
具有高度責任心和良好的團隊合作精神。
具有一定的科學思維方式和判斷分析問題的能力。
具有較強的解決網絡問題的能力。1.1計算機網絡簡介〖*2〗1.1.1計算機網絡的發展當今社會已經進入網絡時代,各行各業都和網絡結下了不解之緣,學生可以通過網絡進行網絡考試,職員可以通過網絡進行網絡辦公,居民可以通過網絡進行網絡購物,政府可以通過網絡進行網絡政務等,所有的這一切都離不開計算機網絡的支持。
由于計算機和相關網絡技術的不斷發展,使得計算機網絡從出現到現在已經經歷了許多次重大的變化和發展。根據不同時期計算機網絡的變化特點,可將其分為以下4個階段。
1. 面向終端的第一代計算機網絡
1946年世界上第一臺計算機ENIAC問世。在最初的幾年中,計算機因受價格和數量等多方面因素的制約,計算機之間并沒有建立相互的聯系。
直到1954年,隨著收發器(transceiver)終端的研制成功,人們實現了將穿孔卡片上的數據通過電話線路發送到遠程計算機。
之后,電傳打字機也作為遠程終端和計算機實現了相連,面向終端的第一代計算機網絡就這樣誕生了。它的主要形式是用一臺主機通過電話線連接若干個遠程的終端,但用戶并不具備存儲和處理能力。
2. 以ARPANET與分組交換技術為重要標志的第二代計算機網絡
第二代計算機網絡誕生于1969年。因為早先的第一代計算機網絡是面向終端的,是一種以單個主機為中心的星形網絡,所以各個終端都是通過通信線路來共享主機的硬件和軟件資源。
第二代計算機網絡則采用了更適合于數據通信的分組交換方式,以“通信子網”為中心,使多個主機與終端設備在通信子網的外圍構成一個“用戶資源子網”,如圖11所示。