本書注重實踐操作,部分數據通信的概念、網絡通信原理作為附錄收錄。本書不追求面面俱到,只介紹在小型的計算機網絡中組網所需的設備配置技術,沒有包括Ipv6、OSPF、防火墻設備配置等高難技術。本書以Cisco和H3C設備為例進行教學。
本書共包括11章內容,分別介紹了計算機網絡的基本概念、計算機網絡中的通信地址與路由、路由器基本配置、動態路由與路由選擇協議、網絡布線、虛擬局域網、第三層交換、網絡訪問控制、網絡地址轉換、動態IP地址分配、無線網絡。
本書主要面向高等職業教育網絡技術專業的學生,也可以作為相關技術人員的自學用書和其他專業學生的參考書。
本教材輕理論、重實踐操作,部分數據通信的概念、網絡通信原理作為附錄收錄。本教材不追求高大全,只介紹在小型的計算機網絡中組網所需的設備配置技術,沒有包括Ipv6、OSPF、防火墻設備配置、等高難技術。
前言
這是一本面向高等職業教育計算機網絡技術初學者的教材,也是一本介紹小型計算機網絡組網技術的教材。
對于高等職業教育,要求輕理論、重實踐操作,所以本書沒有系統地從數據通信、網絡原理一步步地展開,而是采用了簡單介紹基本概念之后直接進入網絡設備配置、組網配置。對于計算機網絡技術的初學者,都希望有一個由淺入深逐步學習的過程,希望從基本概念學起,但是一本教材使用課時畢竟是有限的,從基礎講起,就很難包含組網技術中比較全面的內容,所以只將部分數據通信的概念、網絡通信原理作為附錄收錄在本書之后讓初學者參考,更多內容可參考筆者在清華大學出版社出版的《計算機網絡技術基礎(第2版)》。
高等職業院校計算機網絡技術的初學者不可能一下掌握高深復雜的所有網絡技術,因此本書著重介紹在比較小型的計算機網絡組網中所需的技術,比較全面地涵蓋了小型計算機網絡組網中所需的設備配置技術,基本上能滿足中小型企業網絡的組網需求,但不包括IPv6、OSPF、路由匯聚、VPN、IEEE 802.1×、防火墻設備配置、網絡管理等高難技術,讀者可以通過網絡安全之類的高級網絡技術課程學習那些高難技術。
本書共包括11章內容,重點圍繞網絡組織和網絡設備配置組織教學內容。第1章介紹計算機網絡的基本概念,包括計算機網絡的定義、網絡體系結構、網絡分類、網絡連接設備等,給學生一個網絡技術的基本概念。第2章介紹計算機網絡中的通信地址與路由。包括網絡通信中的地址種類、使用方法、網絡地址規劃、子網劃分、變長子網掩碼、路由的基本概念、主機路由的配置等。第3章介紹路由器的基本配置,包括Cisco路由器與H3C路由器的基本配置、常用配置命令以及靜態路由配置等。第4章介紹動態路由與路由選擇協議,介紹了RIPv1和RIPv2以及靜態路由注入技術。第5章介紹網絡布線技術,按照組網工程的需要,介紹了樓宇內小型網絡的布線技術。第6章介紹虛擬局域網,包括虛擬局域網的需求與概念,Cisco與H3C交換機的配置、VLAN間路由配置。第7章介紹第三層交換,包括第三層交換的概念,Cisco與H3C三層交換機的配置,以及三層交換機上VLAN間路由的配置。第8章介紹網絡訪問控制。包括小型網絡組網技術訪問控制列表的基本概念,以及在Cisco與H3C設備上配置基本訪問控制列表與擴展(高級)訪問控制列表的技術。第9章介紹網絡地址轉換,包括網絡地址轉換的基本概念,以及在Cisco與H3C設備上靜態NAT、動態NAT、NAPT、EASY IP、NAT Server的配置。第10章介紹動態IP地址分配,主要包括在Cisco與H3C網絡設備上的DHCP服務配置和DHCP中繼配置。第11章介紹無線網絡,包括無線網絡的基本概念、無線接入設備、SOHO無線網絡配置,以及園區無線覆蓋的勘測設計與H3C的無線設備配置。
本書由石家莊郵電職業技術學院部分教師參與編寫,其中田庚林負責內容的組織策劃與審閱,第1章、第2章由趙艷春編寫;第3章由游自英編寫;第4章由殷建剛編寫;第6~8章由田華編寫。第5章、第9~11章及附錄由張少芳編寫。
雖然希望本書是一本盡量涵蓋小型網絡組建中常用設備配置技術的教材,但網絡技術發展十分迅速,本書中可能存在不足之處,希望廣大讀者給予批評指正。
作者Email為tiangl163@163.com,微信為glintian。
編者2017年11月
目錄
第1章計算機網絡的基本概念1
1.1計算機網絡的定義1
1.2網絡通信協議與網絡體系結構2
1.2.1網絡通信協議2
1.2.2網絡體系結構3
1.2.3OSI參考模型3
1.2.4TCP/IP參考模型4
1.2.5TCP/IP網絡中的數據傳輸過程5
1.3計算機網絡的分類7
1.3.1按網絡的覆蓋范圍分類7
1.3.2按網絡拓撲結構分類8
1.4網絡連接設備10
1.4.1集線器10
1.4.2交換機11
1.4.3路由器11
1.4.4路由器、交換機、集線器的區別12
1.5小結12
1.6習題13
第2章計算機網絡中的通信地址與路由15
2.1計算機網絡中的地址種類15
2.1.1物理地址15
2.1.2IP地址16
2.1.3域名地址18
2.1.4端口地址19
2.1.5TCP/IP協議報文中的地址信息21
2.2IP地址的分配規則21
2.2.1網絡的劃分21小型網絡組網技術目錄2.2.2特殊IP地址22
2.2.3IP地址分配規則23
2.3子網與子網掩碼25
2.3.1子網的概念25
2.3.2子網掩碼25
2.3.3網絡地址規劃28
2.3.4可變長子網掩碼29
2.4網絡通信路由32
2.4.1路由表32
2.4.2主機路由設置35
2.4.3網絡連接的TCP/IP屬性設置37
2.5小結39
2.6習題39
第3章路由器基本配置42
3.1Cisco路由器42
3.1.1Cisco路由器硬件結構42
3.1.2Cisco路由器啟動過程44
3.1.3Cisco路由器的命令行界面45
3.1.4Cisco路由器的幫助功能46
3.1.5Cisco路由器常用基本命令47
3.1.6路由器配置舉例53
3.2H3C路由器55
3.2.1H3C命令視圖56
3.2.2H3C路由器的幫助功能56
3.2.3H3C路由器常用基本命令56
3.2.4H3C路由器配置舉例60
3.3小結61
3.4習題62
3.5實訓小型網絡中路由器的基本配置63
第4章動態路由與路由選擇協議66
4.1動態路由的概念66
4.2路由信息協議RIP67
4.3RIP應用舉例72
4.3.1路由規劃73
4.3.2路由器RouterA的配置74
4.3.3路由器RouterB的配置75
4.3.4路由器RouterC的配置76
4.3.5路由器RouterD的配置77
4.3.6路由表檢查77
4.4路由注入80
4.5RIPv281
4.5.1RIPv2的配置81
4.5.2RIPv2應用舉例82
4.6小結86
4.7習題86
4.8實訓小型網絡的路由規劃87
第5章網絡布線91
5.1局域網結構設計91
5.1.1局域網分層網絡設計模型91
5.1.2局域網分層網絡設計的優點92
5.2網絡傳輸介質93
5.2.1雙絞線93
5.2.2雙絞線電纜的分類94
5.2.3光纖95
5.3網絡連接部件96
5.3.1信息插座96
5.3.2配線架97
5.4建筑物內網絡布線98
5.4.1建筑物內網絡布線系統結構98
5.4.2工作區子系統100
5.4.3配線子系統100
5.4.4干線子系統102
5.5網絡布線技術103
5.5.1跳線電纜的制作103
5.5.2信息模塊的端接107
5.5.3模塊式快速配線架的端接109
5.5.4室內線槽敷設110
5.6小結113
5.7習題113
5.8實訓小型網絡的布線113
第6章虛擬局域網120
6.1交換機上的邏輯網絡連接問題120
6.2虛擬局域網概述121
6.2.1交換機上劃分邏輯網絡的需求121
6.2.2虛擬局域網技術123
6.2.3VLAN的種類124
6.2.4VLAN的特點125
6.3Cisco交換機配置126
6.3.1Cisco交換機概述127
6.3.2單個交換機上的靜態VLAN配置129
6.3.3VLAN相關配置命令132
6.4H3C交換機配置133
6.5交換機接口類型及配置135
6.5.1交換機的接口類型135
6.5.2Cisco交換機接口類型配置136
6.5.3H3C交換機接口類型配置137
6.6VLAN間路由138
6.6.1交換機與路由器的連接方式138
6.6.2單臂路由139
6.6.3路由器接口的子接口139
6.6.4單臂路由配置140
6.7多交換機VLAN144
6.7.1VLAN管理協議144
6.7.2備份線路與生成樹協議146
6.7.3多交換機VLAN配置148
6.8小結153
6.9習題154
6.10實訓小型虛擬局域網的組建155
第7章第三層交換158
7.1第三層交換與三層交換機158
7.1.1第三層交換158
7.1.2第三層交換機160
7.2在三層交換機上實現VLAN間路由162
7.2.1三層交換機上的VLAN間路由162
7.2.2Cisco三層交換機實現VLAN間路由舉例166
7.2.3H3C三層交換機實現VLAN間路由舉例168
7.3三層交換機中的路由170
7.3.1問題分析171
7.3.2使用Cisco設備的配置171
7.3.3使用H3C設備的配置175
7.4小結178
7.5習題178
7.6實訓小型網絡中三層交換機的配置178
第8章網絡訪問控制181
8.1訪問控制列表的基礎知識181
8.1.1什么是訪問控制列表181
8.1.2ACL工作過程181
8.2標準ACL183
8.2.1標準ACL的定義與配置183
8.2.2標準ACL的配置位置185
8.2.3標準ACL應用舉例185
8.3擴展ACL188
8.3.1Cisco路由器中的擴展ACL的定義與配置188
8.3.2H3C路由器中的高級ACL的定義與配置189
8.3.3擴展ACL的配置位置190
8.3.4擴展ACL應用舉例191
8.4小結194
8.5習題194
8.6實訓小型網絡的訪問控制194
第9章網絡地址轉換198
9.1網絡地址轉換的基本概念198
9.2靜態網絡地址轉換199
9.2.1Cisco設備靜態NAT配置199
9.2.2H3C設備靜態NAT配置201
9.3動態網絡地址轉換203
9.3.1Cisco設備動態NAT配置203
9.3.2H3C設備動態NAT配置205
9.4網絡地址端口轉換207
9.4.1Cisco設備NAPT配置207
9.4.2H3C設備NAPT配置208
9.5基于接口的地址轉換208
9.5.1Cisco設備Easy IP配置209
9.5.2H3C設備Easy IP配置209
9.6端口地址重定向210
9.6.1Cisco設備NAT Server配置210
9.6.2H3C設備NAT Server配置211
9.7NAT與ACL的順序關系212
9.8小結215
9.9習題215
9.10實訓小型網絡中地址的轉換216
第10章動態IP地址分配219
10.1DHCP的基本概念219
10.2DHCP的配置221
10.2.1在Cisco設備中的DHCP配置221
10.2.2在H3C設備中的DHCP配置223
10.2.3多地址池的DHCP配置舉例224
10.3DHCP中繼226
10.3.1Cisco設備上的DHCP中繼配置227
10.3.2H3C設備上的DHCP中繼配置227
10.4小結228
10.5習題228
10.6實訓小型網絡中IP地址的分配228
第11章無線網絡231
11.1無線網絡概述231
11.2無線網絡拓撲232
11.2.1BSS233
11.2.2ESS234
11.3無線接入過程234
11.3.1掃描235
11.3.2認證235
11.3.3關聯237
11.4無線設備237
11.4.1無線接入點238
11.4.2天線239
11.4.3無線控制器241
11.4.4無線網卡241
11.5SOHO無線局域網242
11.5.1家庭無線局域網242
11.5.2辦公室WiFi配置244
11.6園區無線覆蓋245
11.6.1無線網絡勘測246
11.6.2無線網絡設計總體原則247
11.6.3室內覆蓋勘測設計原則248
11.6.4室外覆蓋設計原則251
11.7無線網絡設備配置252
11.7.1FAT AP基本配置252
11.7.2WEP配置256
11.7.3WPA/WPA2配置257
11.8小結259
11.9習題259
11.10實訓小型無線網絡的配置260
參考文獻263
附錄A數據通信基礎264
A.1數據通信的基本概念264
A.1.1信息與數據264
A.1.2信號264
A.1.3信號帶寬與信道帶寬265
A.1.4數據通信系統模型266
A.2數據編碼267
A.2.1基帶傳輸與頻帶傳輸方式267
A.2.2數據編碼268
A.3數據傳輸方式268
A.3.1并行與串行傳輸268
A.3.2異步傳輸與同步傳輸268
A.4數據通信方式269
A.5鏈路復用269
附錄BTCP/IP協議基本原理271
B.1客戶/服務器交互模式271
B.2應用層通信協議272
B.3傳輸層通信協議275
B.3.1傳輸層服務類型275
B.3.2TCP協議276
B.3.3UDP協議281
B.4網絡層通信協議282
B.4.1IP協議282
B.4.2IP層接口參數284
B.4.3主機上的IP協議處理285
B.4.4路由器上的IP協議處理286
B.5ARP協議287
B.6ICMP協議289
B.7底層傳輸網絡291
附錄C習題參考答案292
第1章292
第2章292
第3章294
第4章295
第5章296
第6章296
第7章297
第8章298
第9章299
第10章299
第11章300