本書內容涵蓋了計算機網絡和網絡工程實踐的基礎知識、原理和技術。全書分為9個項目,分別是計算機網絡概述、計算機網絡通信技術、網絡模型與網絡標準、網絡傳輸介質與硬件設備、局域網技術、廣域網技術、IPv4編址與子網劃分技術、IPv6技術、信息安全技術。本書編寫遵循寬、新、淺、用的原則,通俗易懂地闡述計算機網絡相關的基本概念與原理,內容條理清晰,圖文并茂,容易理解。
本書不僅可以作為高等院校、高職高專院校計算機及相關專業計算機網絡基礎課程的教材,也適用于中職學校、繼續教育網絡課程的教學,還可作為計算機網絡培訓和自學的參考書。
本書面向應用,內容先進,強調了技術的針對性和可操作性。項目舉例和實訓內容來自企業工程實踐,具有典型性和實用性。同時,本書還著力于當前主流技術和新技術的講解,并與行業聯系密切,以使教學內容緊跟行業技術的發展,使學生具備基本的網絡設計、分析、應用與工程管理的能力,以建立起對網絡工程的整體認識和理解,培養學生分析問題和解決問題的能力,適應當前社會對網絡復合型人才的需要。
隨著計算機網絡技術的快速發展,人類社會已經進入信息化時代。計算機網絡是信息化社會的重要支撐。計算機網絡的應用已經延伸到各行各業,給人們的生活、工作方式帶來了巨大的變革。因此,學習計算機網絡知識,掌握現代化信息技術是21世紀高等職業院校學生應具有的基本素質。
本書是根據最新高等職業教育思想編寫,采用項目導向、理論實用、突出實踐技能的方式組織教學內容,體現了教、學、做一體化的教學模式,是一本彰顯職教特色的應用型教材。
本書的主要特點是面向應用,內容先進。本書內容反映了網絡應用者應該具備的素質與能力,強調了技術的針對性和可操作性。項目舉例和實訓內容來自企業工程實踐,具有典型性和實用性。同時,本書還著力于當前主流技術和新技術的講解,并與行業聯系密切,以使教學內容緊跟行業技術的發展。
本書將網絡知識與網絡工程技術相結合,適度地介紹了網絡工程的主要內容、流程和管理方法,力圖幫助讀者具備基本的網絡設計、分析、應用與工程管理的能力,以建立對網絡工程的整體認知和理解,培養讀者分析問題和解決問題的能力,適應當前社會對網絡復合型人才的需要。
為了方便教師教學,本書配有豐富的教學資源,歡迎聯系出版社或作者(QQ: 165393451)索取。
本書由楊海艷、王月梅、杜編寫。在編寫過程中得到了惠州城市職業學院各位教師的大力支持,在此一并表示感謝。
由于計算機技術的更新速度很快,書中難免存在一些疏漏,懇請廣大讀者朋友批評指正。
編者2017年12月
項目1計算機網絡概述1
任務1.1計算機網絡1
1.1.1計算機網絡的定義1
1.1.2計算機網絡的產生與發展2
1.1.3計算機網絡的發展方向7
任務1.2計算機網絡的組成、功能及分類7
1.2.1計算機網絡子網系統7
1.2.2計算機網絡軟硬件系統9
1.2.3計算機網絡的功能9
1.2.4計算機網絡的分類10
任務1.3計算機網絡的拓撲結構12
1.3.1總線拓撲結構12
1.3.2環形拓撲結構13
1.3.3星形拓撲結構14
1.3.4樹形拓撲結構14
1.3.5網狀拓撲結構15
任務1.4計算機網絡領域的新技術16
1.4.1虛擬化技術16
1.4.2云計算技術17
1.4.3物聯網技術18
1.4.4大數據技術18
任務1.5工程實踐網絡的日常應用19
1.5.1瀏覽器與搜索引擎的使用19
1.5.2客戶端收發電子郵件(Foxmail的使用)22
1.5.3組建SOHO網絡24
課后練習31
項目2計算機網絡通信技術32
任務2.1計算機中的數據表示方法32
2.1.1進制的概念32
2.1.2十進制數轉換為非十進制數34
2.1.3二進制數與八進制數、十六進制數間的相互轉換36
2.1.4計算機中數的表示37
2.1.5數據信息的單位與編碼39
2.1.6數據的通信41
任務2.2數據的通信技術43
2.2.1數據通信方式43
2.2.2基帶、頻帶與寬帶傳輸44
2.2.3模擬傳輸與數字傳輸45
2.2.4同步傳輸與異步傳輸45
2.2.5數據通信主要指標46
2.2.6線路交換、報文交換和分組交換49
任務2.3復用技術50
2.3.1頻分多路復用51
2.3.2時分多路復用51
2.3.3波分多路復用54
任務2.4差錯控制與校驗54
2.4.1差錯的產生與控制55
2.4.2差錯控制的方法55
2.4.3差錯控制編碼56
任務2.5工程實踐網絡操作系統58
2.5.1網絡操作系統的種類58
2.5.2網絡操作系統的安裝(Windows
Server 2008)59
2.5.3批量安裝操作系統65
課后練習68
項目3網絡模型與網絡標準70
任務3.1標準化組織與機構70
3.1.1國際電信聯盟70
3.1.2國際標準化組織70
3.1.3美國國家標準協會71
3.1.4歐洲計算機制造聯合會71
3.1.5電子電氣工程師協會71
3.1.6請求評議71
任務3.2ISO/OSI參考模型72
3.2.1OSI參考模型概述72
3.2.2OSI參考模型的層次功能73
3.2.3OSI參考模型的數據傳輸過程75
任務3.3TCP/IP參考模型77
3.3.1TCP/IP參考模型的層次與功能77
3.3.2TCP/IP參考模型的協議集79
3.3.3OSI與TCP/IP參考模型的比較80
任務3.4工程實踐Windows Server 200880
3.4.1配置Windows Server 2008的NAT功能共享上網81
3.4.2NAT端口映射實現內網Web服務器向外網發布85
課后練習88
項目4網絡傳輸介質與硬件設備90
任務4.1有線傳輸介質90
4.1.1雙絞線90
4.1.2同軸電纜92
4.1.3光纖與光纜93
4.1.4信號和電纜的頻率特性96
任務4.2無線傳輸介質98
4.2.1無線傳輸介質概述98
4.2.2無線局域網的構成和設備100
任務4.3網絡硬件設備101
4.3.1網卡101
4.3.2中繼器與集線器102
4.3.3交換機103
4.3.4路由器106
4.3.5網關109
4.3.6三層交換機110
4.3.7光纖收發器111
4.3.8調制解調器112
任務4.4工程實踐雙絞線的制作與端接113
4.4.1雙絞線的制作113
4.4.2雙絞線的端接116
課后練習117
項目5局域網技術119
任務5.1局域網技術概述119
5.1.1局域網的特點119
5.1.2局域網的關鍵技術120
5.1.3局域網的體系結構120
5.1.4局域網的拓撲結構121
5.1.5常見局域網技術122
任務5.2局域網的模型與標準123
5.2.1IEEE 802參考模型123
5.2.2IEEE 802標準123
任務5.3介質訪問控制方法124
5.3.1CSMA/CD124
5.3.2令牌環127
5.3.3令牌總線127
任務5.4以太網技術129
5.4.1傳統以太網技術129
5.4.2快速以太網技術131
5.4.3吉比特以太網技術132
5.4.4交換式以太網技術134
任務5.5虛擬局域網138
5.5.1VLAN的特征與特點139
5.5.2VLAN的劃分方法139
5.5.3VLAN的干道傳輸140
任務5.6工程實踐DHCP服務與局域網文件共享142
5.6.1DHCP服務器工作原理142
5.6.2配置DHCP服務器144
5.6.3局域網文件共享及訪問151
課后練習155
項目6廣域網技術157
任務6.1認識廣域網157
6.1.1廣域網基本概念157
6.1.2廣域網設備158
6.1.3廣域網接入技術158
任務6.2常用廣域網接入形式159
6.2.1電話網159
6.2.2綜合業務數字網160
6.2.3數字數據網161
6.2.4xDSL163
任務6.3Internet接入技術165
6.3.1Internet服務166
6.3.2Internet地址和域名169
6.3.3Internet接入技術170
任務6.4TCP與UDP172
6.4.1協議端口172
6.4.2UDP173
6.4.3TCP174
6.4.4TCP連接的建立和釋放175
6.4.5TCP可靠傳輸技術176
6.4.6TCP流量控制177
6.4.7TCP的擁塞控制177
任務6.5工程實踐搭建Web與DNS服務器178
6.5.1搭建Web服務器發布企業網站178
6.5.2搭建DNS服務實現域名訪問182
課后練習190
項目7IPv4編址與子網劃分技術193
任務7.1IPv4編址193
7.1.1IP地址的管理194
7.1.2IPv4的層次型編址方案194
7.1.3私有地址與公有地址198
7.1.4IPv4地址類型199
7.1.5IP數據報200
任務7.2子網劃分與子網掩碼202
7.2.1子網劃分202
7.2.2子網掩碼203
7.2.3CIDR203
7.2.4C類網絡的子網劃分204
7.2.5B類網絡的子網劃分211
7.2.6A類網絡的子網劃分216
7.2.7IPv4的局限性218
任務7.3工程實踐搭建FTP服務器219
7.3.1通過FTP服務器實現文件的匿名上傳和下載219
7.3.2實現用戶專屬文件夾的FTP文件服務器224
課后練習234
項目8IPv6技術237
任務8.1IPv6地址概述237
8.1.1IPv6的發展237
8.1.2IPv6的必要性238
8.1.3相關組織238
8.1.4IPv6的新特性238
任務8.2IPv6地址表示、類型以及數據報239
8.2.1IPv6地址的表示240
8.2.2IPv6地址類型241
8.2.3IPv6報文結構246
8.2.4IPv6擴展報頭247
任務8.3IPv6在互聯網中的運行方式248
8.3.1自動配置248
8.3.2DHCPv6249
8.3.3ICMPv6250
任務8.4IPv6路由選擇協議252
8.4.1IPv6路由概述252
8.4.2RIPng協議253
8.4.3OSPFv3協議254
任務8.5IPv6的過渡技術255
8.5.1IPv6孤島跨過IPv4網絡實現互聯255
8.5.2IPv6網絡與IPv4網絡之間的互通257
課后練習260
項目9信息安全技術262
任務9.1計算機信息系統安全范疇262
9.1.1實體安全262
9.1.2運行安全264
9.1.3信息安全265
9.1.4網絡安全266
任務9.2計算機信息系統安全保護266
9.2.1計算機信息系統安全保護的一般原則267
9.2.2計算機信息系統安全保護技術267
9.2.3內部網的安全技術269
9.2.4Internet的安全技術270
9.2.5計算機信息系統的安全管理271
9.2.6計算機信息系統的安全教育272
任務9.3計算機病毒272
9.3.1計算機病毒的定義及其特點272
9.3.2計算機病毒的傳播途徑和危害272
9.3.3計算機病毒的防治273
任務9.4網絡安全技術274
9.4.1黑客入侵攻擊的一般過程274
9.4.2網絡安全所涉及的技術274
9.4.3木馬檢測277
9.4.4木馬的防御與清除278
任務9.5計算機軟件的知識產權及保護278
9.5.1計算機軟件保護條例概述278
9.5.2計算機軟件知識產權侵權案例分析279
課后練習280
參考文獻283