本教材作者根據多年執教計算機網絡基礎課程的經驗,針對目前高職高專學生的認知特點以及高職高專教育的培養目標、特點和要求,較全面地介紹了計算機網絡的基本知識和實踐技能。全書共10章,第1章介紹計算機網絡的概述及仿真軟件Packet Tracer;第2章介紹網絡體系結構;第3章介紹物理層協議及通信基礎;第4章討論數據鏈路層的基本功能;第5章介紹網絡互連技術;第6章介紹IPv4地址;第7章介紹IPv4編址;第8章介紹傳輸層協議;第9章介紹應用層服務;第10章介紹局域網技術。
全面介紹網絡基礎知識與實踐技能;注重應用,結合實例對計算機網絡概念與原理進行細致講解;真正服務就業,體現服務外包行業技術規范。
作者蔣建峰,高級工程師/講師,南京郵電大學計算機學院碩士畢業,曾參加過多個國家863項目,致力于研究無線傳感器網絡協議,曾供職與杭州華三通信有限公司(H3C),主要負責研發網絡設備,現為蘇州工業園區服務外包職業學院信息技術系網絡專業教師,思科認證CCNA/CCNP專業講師。
第1章 計算機網絡概述1
1.1 計算機網絡的發展2
1.1.1 計算機網絡的產生與發展2
1.1.2 網絡未來的發展趨勢2
1.1.3 網絡行業就業機會與挑戰4
1.2 計算機網絡基本概念4
1.2.1 計算機網絡的定義4
1.2.2 計算機網絡的組成5
1.2.3 計算機網絡的分類6
1.3 網絡模擬器Packet Tracer10
1.3.1 Packet Tracer安裝過程10
1.3.2 Packet Tracer使用方法11
1.4 復習題15
1.5 實踐技能訓練16
實驗一 網絡模擬器Packet Tracer使用訓練16
實驗二 創建小型實驗拓撲17
第2章 Internet體系結構19
2.1 使用分層模型20
2.1.1 分層體系結構20
2.1.2 可擴展的體系結構20
2.2 OSI參考模型20
2.2.1 OSI的結構21
2.2.2 協議數據單元24
2.3 TCP/IP模型28
2.4 OSI模型與TCP/IP模型的比較29
2.5 復習題30
2.6 實踐技能訓練31
實驗 OSI模型各層PDU觀察實訓31
第3章 物理層功能33
3.1 物理層接口與協議34
3.1.1 物理層接口34
3.1.2 物理層功能和提供的服務35
3.1.3 物理層協議標準36
3.2 物理層介質38
3.2.1 雙絞線38
3.2.2 同軸電纜44
3.2.3 光纖介質44
3.2.4 無線傳輸介質45
3.3 數據通信技術46
3.3.1 數據通信系統模型46
3.3.2 數據傳輸速率47
3.3.3 信道容量48
3.4 數據交換技術49
3.4.1 電路交換49
3.4.2 報文交換50
3.4.3 分組交換51
3.5 復習題52
3.6 實踐技能訓練53
實驗一 UTP雙絞線制作53
實驗二 使用不同類型的介質連接設備54
第4章 數據鏈路層56
4.1 數據鏈路層功能57
4.1.1 幀同步功能57
4.1.2 差錯控制58
4.1.3 流量控制59
4.2 MAC編址與數據幀封裝60
4.2.1 數據鏈路層協議數據單元60
4.2.2 數據幀的格式61
4.2.3 幀頭與幀尾61
4.2.4 數據幀實例63
4.3 高級數據鏈路控制協議68
4.3.1 HDLC基本概念68
4.3.2 HDLC幀格式70
4.4 點對點(PPP)協議71
4.4.1 PPP基本概念71
4.4.2 PPP幀格式73
4.4.3 PPPoE74
4.5 復習題76
4.6 實踐技能訓練77
實驗一 驗證常見局域網數據幀的結構77
實驗二 驗證常見廣域網數據幀的結構78
第5章 網絡互連層80
5.1 網絡互連81
5.1.1 網絡互連原理81
5.1.2 網絡互連設備82
5.1.3 網絡互連協議84
5.2 網絡層IPv4數據報86
5.2.1 IPv4數據報格式86
5.2.2 IP數據報各字段含義86
5.3 路由數據包88
5.3.1 路由選擇機制88
5.3.2 數據包轉發策略88
5.3.3 路由協議89
5.3.4 路由器路由表90
5.4 網絡層協議92
5.4.1 IP協議92
5.4.2 ARP協議95
5.4.3 ICMP協議98
5.5.4 IGMP協議100
5.5.5 IPv6協議101
5.5 復習題103
5.6 實踐技能訓練104
實驗 ping技能訓練104
第6章 網絡地址IPv4107
6.1 IPv4網絡地址108
6.1.1 數制轉換108
6.1.2 IPv4地址剖析109
6.1.3 IPv4地址主機號與網絡號110
6.1.4 IPv4地址子網掩碼111
6.1.5 ipconfig命令111
6.2 IPv4地址分類112
6.2.1 傳統IPv4地址類別112
6.2.2 特殊的IPv4地址113
6.3 IPv4地址用途116
6.3.1 IPv4通信地址類型116
6.3.2 公用地址與專用地址118
6.4 復習題119
6.5 實踐技能訓練120
實驗一 IP地址安排與子網掩碼驗證120
實驗二 單播、組播與廣播通信121
第7章 IPv4編址124
7.1 網絡地址規劃125
7.2 設備地址選擇126
7.2.1 靜態地址分配126
7.2.2 動態地址分配126
7.3 子網劃分127
7.3.1 三級IP地址127
7.3.2 子網劃分與子網掩碼128
7.3.3 子網的規劃設計129
7.3.4 網絡前綴134
7.4 超網(Supernetting)134
7.5 VLSM與CIDR135
7.5.1 變長子網掩碼VLSM135
7.5.2 無類別域間路由(CIDR)137
7.6 復習題139
7.7 實踐技能訓練141
實驗 IP地址子網劃分141
第8章 傳輸層143
8.1 傳輸服務144
8.1.1 傳輸層提供的服務144
8.1.2 分段和重組145
8.1.3 端口尋址145
8.1.4 流量控制及錯誤恢復146
8.1.5 面向連接/面向非連接服務146
8.1.6 netstat命令147
8.2 傳輸控制協議(TCP)147
8.2.1 TCP協議特點147
8.2.2 TCP的段結構147
8.2.3 TCP連接管理149
8.2.4 TCP數據傳輸機制152
8.3 用戶數據報協議(UDP)155
8.3.1 UDP服務模型155
8.3.2 UDP的段結構156
8.3.3 UDP數據報重組156
8.3.4 UDP的服務器進程與請求156
8.3.5 UDP客戶端進程157
8.4 復習題158
8.5 實踐技能訓練160
實驗 TCP和UDP端口技能訓練160
第9章 應用層功能及協議162
9.1 應用層基礎163
9.2 網絡服務模式164
9.2.1 Client-Server164
9.2.2 Peer-to-Peer164
9.2.3 Browser-Server165
9.3 應用層協議及服務165
9.3.1 萬維網(WWW)165
9.3.2 域名系統(DNS)167
9.3.3 動態主機配置協議(DHCP)169
9.3.4 電子郵件(E-mail)172
9.3.5 文件傳輸174
9.3.6 遠程登錄(Telnet)174
9.4 復習題175
9.5 實踐技能訓練177
實驗 HTTP與DNS服務器搭建與配置177
第10章 局域網技術179
10.1 以太網概念與IEEE 802標準180
10.1.1 以太網拓撲180
10.1.2 以太網物理層與數據鏈路層182
10.1.3 以太網MAC地址編址184
10.1.4 以太網介質訪問控制CSMA/CD186
10.2 集線器和交換機189
10.2.1 傳統以太網189
10.2.2 交換以太網189
10.3 高速以太網192
10.3.1 光纖分布式數據接口(FDDI)環網192
10.3.2 快速以太網193
10.3.3 千兆位以太網194
10.3.4 萬兆位以太網195
10.3.5 交換型以太網195
10.4 虛擬局域網195
10.4.1 虛擬局域網組建196
10.4.2 虛擬局域網交換技術196
10.4.3 虛擬局域網的劃分方法197
10.4.4 虛擬局域網(VLAN)的基本配置198
10.5 無線局域網技術199
10.5.1 無線局域網概述199
10.5.2 無線局域網構建200
10.5.3 IEEE 802.11系列標準200
10.5.4 無線AP與無線路由器201
10.5.5 無線路由器界面設置201
10.6 復習題203
10.7 實踐技能訓練204
實驗 局域網組網實訓204
縮略語206
參考文獻210