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第一部分 计算机网络与通信的基本原理3

第1章 计算机网络概述3

1.1计算机网络的形成与发展3

1.1.1计算机网络的定义3

1.1.2计算机网络的形成与发展3

1.1.3计算机网络在我国的发展5

1.2计算机网络的组成6

1.2.1计算机网络的基本构件6

1.2.2网络互连与网络云7

1.3计算机网络的分类8

1.3.1按照网络的作用范围分类8

1.3.2按网络的使用者进行分类8

1.4Internet的组成9

1.4.1Internet的边缘9

1.4.2Internet的核心11

1.5Internet的结构与管理13

1.5.1Internet的结构13

1.5.2Internet的管理机构及标准化组织14

1.5.3Internet的标准化15

1.6计算机网络的性能指标16

1.6.1数据传输速率16

1.6.2带宽16

1.6.3吞吐量16

1.6.4时延16

1.6.5时延带宽积17

1.6.6误码率18

1.6.7丢包率18

1.7计算机网络体系结构18

1.7.1协议18

1.7.2分层19

1.7.3分层的网络体系结构20

1.7.4OSI/RM体系结构21

1.7.5TCP/IP体系结构22

1.7.6 5层网络体系结构23

1.8物理传输媒体25

1.8.1有导向传输媒体25

1.8.2非导向传输媒体27

习题29

第2章 物理层32

2.1物理层概述32

2.2数据通信基础知识33

2.2.1通信系统模型33

2.2.2数字通信及其性质34

2.2.3编码与解码35

2.2.4模拟信号的数字化编码36

2.2.5调制与解调37

2.2.6通信方式38

2.3信道复用技术39

2.3.1频分复用39

2.3.2时分复用40

2.3.3波分复用41

2.3.4码分复用42

2.4数字传输系统43

2.4.1准同步数字系列44

2.4.2SONET/SDH同步数字系列44

2.5宽带接入技术45

2.5.1ADSL接入46

2.5.2HFC接入47

2.5.3光纤宽带接入49

2.5.4以太网接入50

2.5.5无线接入50

习题51

第3章 数据链路层57

3.1数据链路层概述57

3.1.1数据链路层提供的服务58

3.1.2封装成帧58

3.1.3透明传输59

3.1.4差错检测60

3.1.5数据链路层中的信道63

3.2点到点协议63

3.2.1PPP帧格式64

3.2.2PPP的工作状态64

3.3多路访问协议66

3.3.1CSMA/CD协议及策略66

3.3.2CSMA/CD协议的实现68

3.3.3基于CSMA/CD网络的特点69

3.3.4CSMA/CD协议的性能分析69

3.4局域网70

3.4.1传统的以太网70

3.4.2交换式以太网74

3.4.3虚拟局域网78

3.4.4快速以太网80

3.4.5吉比特以太网80

3.4.6 10吉比特以太网82

习题83

第4章 网络层89

4.1网络层概述89

4.1.1无连接服务的实现90

4.1.2面向连接服务的实现90

4.1.3虚电路和数据报的比较92

4.2网际协议IPv492

4.2.1网际协议概述92

4.2.2IP数据报的格式93

4.2.3IP地址与MAC地址95

4.2.4地址解析协议96

4.3分类的IP地址98

4.3.1IP地址的结构与分类98

4.3.2特殊用途的IP地址99

4.3.3私有IP地址100

4.4划分子网100

4.4.1为何要划分子网100

4.4.2如何划分子网101

4.4.3子网掩码101

4.4.4定长子网划分示例103

4.5CIDR与构造超网104

4.5.1CIDR104

4.5.2构成超网106

4.5.3最长前缀匹配107

4.5.4超网及变长子网划分示例107

4.6网际控制报文协议109

4.6.1ICMP报文及其格式109

4.6.2ICMP差错报告110

4.6.3ICMP查询报文110

4.7IP数据报转发111

4.7.1IP数据报转发机制111

4.7.2基本的IP数据报转发算法112

4.7.3子网IP数据报转发算法113

4.7.4统一的IP数据报转发算法114

4.8路由选择协议115

4.8.1概述115

4.8.2内部网关协议RIP117

4.8.3内部网关协议OSPF120

4.8.4外部网关路由协议BGP123

4.9IP多播与IGMP125

4.9.1IP多播概述125

4.9.2多播IP地址126

4.9.3以太网多播地址127

4.9.4IGMP128

4.9.5多播路由协议128

4.10IPv6130

4.10.1IPv6概述130

4.10.2IPv6的基本头部131

4.10.3IPv6扩展头部132

4.10.4IPv6地址133

4.10.5IPv4向IPv6过渡技术135

4.11虚拟专用网137

4.12网络地址转换138

4.13多协议标记交换139

习题141

第5章 运输层157

5.1运输层概述157

5.1.1运输层的地位与作用157

5.1.2运输层的两个主要协议158

5.1.3运输层端口与套接字159

5.2用户数据报协议161

5.2.1UDP结构161

5.2.2UDP的特点与应用162

5.3传输控制协议163

5.3.1TCP服务163

5.3.2TCP字节编号与确认机制165

5.3.3TCP报文格式166

5.3.4TCP连接管理168

5.4TCP可靠传输170

5.4.1停止等待协议171

5.4.2Go-Back-N协议172

5.4.3选择重传协议174

5.4.4以字节为单位的滑动窗口174

5.4.5TCP超时重传机制176

5.5TCP流量控制178

5.5.1可变滑动窗口流量控制178

5.5.2零窗口与持续定时器179

5.5.3TCP传输效率及Nagle算法179

5.6TCP拥塞控制180

5.6.1网络拥塞产生的原因180

5.6.2拥塞时的网络性能181

5.6.3TCP拥塞控制策略181

习题186

第6章 应用层193

6.1客户/服务器模型193

6.2域名系统194

6.2.1Internet域名结构194

6.2.2域名解析196

6.3远程登录协议199

6.3.1TELNET概述199

6.3.2TELNET工作过程199

6.4文件传输协议200

6.4.1FTP工作机制200

6.4.2FTP连接通信201

6.4.3FTP应用程序201

6.5电子邮件202

6.5.1电子邮件概述202

6.5.2电子邮件的信息格式203

6.5.3简单邮件传输协议205

6.5.4邮件读取协议205

6.6万维网207

6.6.1概述207

6.6.2统一资源定位符207

6.6.3超文本传输协议208

6.6.4WWW文档211

6.7动态主机配置协议213

6.7.1概述213

6.7.2DHCP工作原理214

6.8网络搜索215

6.8.1搜索引擎的分类215

6.8.2Google搜索引擎应用简介216

6.9新兴网络应用219

6.9.1即时聊天219

6.9.2博客与微博219

6.9.3社交网站219

6.9.4电子商务220

习题220

第7章 网络安全230

7.1网络安全的基本概念230

7.1.1引发网络安全威胁的因素230

7.1.2计算机网络面临的安全威胁231

7.1.3网络安全的目标232

7.1.4基本安全技术232

7.2数据加密技术233

7.2.1数据加密模型233

7.2.2对称密钥密码体制234

7.2.3公开密钥密码体制236

7.3数字签名238

7.3.1数字签名概述238

7.3.2基于公钥的数字签名238

7.3.3基于仲裁的数字签名240

7.4认证技术241

7.4.1消息认证技术241

7.4.2实体认证技术243

7.5数字证书247

7.5.1数字证书概述247

7.5.2数字证书的结构247

7.5.3证书申请与使用248

7.5.4证书的验证248

7.5.5证书的废除250

7.6密钥管理250

7.6.1密钥管理概述250

7.6.2密钥管理体制251

7.7互联网使用的安全协议252

7.7.1数据链路层安全协议252

7.7.2网络层安全协议253

7.7.3运输层安全协议255

7.7.4应用层安全协议256

7.8防火墙258

7.8.1防火墙概述258

7.8.2防火墙的分类259

7.8.3防火墙的体系结构260

7.9入侵检测262

7.9.1入侵检测概述262

7.9.2IDS的分类263

7.9.3IDS的系统结构264

7.9.4IDS的部署位置265

习题265

第二部分 计算机网络与通信的实验与实践275

第8章 实验基础知识275

8.1组建与设置局域网275

8.2常用网络命令解析及应用279

8.2.1ipconfig279

8.2.2ping281

8.2.3netstat285

8.2.4tracert289

8.2.5route290

8.2.6arp292

8.3VMWare Workstation虚拟机软件的安装与配置295

8.3.1VMWare Workstation简介295

8.3.2软硬件需求295

8.3.3新建虚拟机并安装操作系统295

8.3.4安装VMware Tools298

8.3.5VMware Workstation常用功能298

8.4实验网络拓扑图308

习题308

第9章 网络服务器的配置与管理316

9.1安装IIS组件317

9.2配置和管理Web网站318

9.2.1IIS Web网站概述318

9.2.2设置“网站”选项卡320

9.2.3设置“主目录”选项卡321

9.2.4设置“文档”选项卡322

9.2.5设置“目录安全性”选项卡323

9.2.6设置“性能”选项卡325

9.2.7虚拟目录326

9.2.8远程管理Web网站326

9.3配置和管理FTP站点327

9.3.1IIS FTP服务器概述327

9.3.2配置“ FTP站点”选项卡328

9.3.3配置“主目录”选项卡329

9.3.4配置“目录安全性”选项卡330

9.3.5配置“安全账户”选项卡330

9.3.6配置“消息”选项卡330

9.3.7创建虚拟目录331

9.3.8访问FTP站点332

9.3.9文件上传与下载334

9.3.10管理FTP站点334

习题335

第10章 网络嗅探与协议分析339

10.1Wireshark软件简介339

10.1.1捕获网络数据包339

10.1.2Wireshark主窗口340

10.1.3Wireshark过滤器341

10.2以太网帧分析345

10.3ARP分析347

10.4IP分析351

10.5ICMP分析355

10.6TCP分析357

10.7UDP分析365

习题367

第11章 交换机的配置与管理370

11.1实验基础知识370

11.1.1Packet Tracer简介370

11.1.2Packet Tracer设备与拓扑绘制370

11.1.3Packet Tracer设备管理372

11.2交换机的基本配置375

11.3交换机的VLAN配置380

11.4利用三层交换机实现VLAN间路由384

11.5快速生成树配置388

习题395

第12章 路由器的配置管理399

12.1实验拓扑与策略399

12.2路由器的基本配置401

12.3静态路由与默认路由的配置403

12.4RIP的配置405

12.5OSPF的配置406

12.6NAT的配置409

习题412

第13章 宽带接入到Internet423

13.1光纤宽带接入Internet423

13.2家用WLAN的构建与管理426

习题435

第14章 计算机网络综合实验437

14.1实验网络结构设计437

14.1.1新建虚拟机与安装操作系统438

14.1.2安装VMware Tools440

14.1.3虚拟机网络设置440

14.2安装与配置网络服务444

14.2.1安装域控制器与DNS服务器444

14.2.2配置DNS服务器446

14.2.3安装DHCP服务449

14.2.4配置DHCP服务器450

14.3配置路由与远程访问452

14.3.1安装远程访问服务452

14.3.2配置路由与VPN服务453

14.3.3配置NAT地址池和管道455

14.3.4DHCP中继代理程序455

14.3.5测试网络连通性457

14.3.6加入到域457

14.4配置应用服务器458

14.4.1安装IIS服务组件458

14.4.2配置Web服务器459

14.4.3配置FTP服务器463

14.4.4配置E-mail服务器465

14.5综合应用与测试469

14.5.1设置VPN授权访问账号469

14.5.2测试VPN连接469

14.5.3验证VPN通信的安全性472

14.5.4内网访问外网474

14.5.5外网访问DMZ区的服务474

习题476

附录495

附录A 部分习题参考答案495

附录B 2016年下半年软考网络工程师考试真题505

B.1 2016年下半年软考网络工程师真题（上午试卷）505

B.2 2016年下半年软考网络工程师真题（下午试卷）512

B.3 2016年下半年软考网络工程师考试真题参考答案519

B.3.1上午试卷参考答案519

B.3.2下午试卷参考答案519