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第1章计算机网络的概念1
1.1认识计算机网络1
1.1.1计算机网络的组成
部件1
1.1.2物理网络与互联网络2
1.2存储转发与分组交换3
1.3协议与分层5
1.3.1协议的基本概念5
1.3.2网络的层次结构5
1.4ISO/OSI参考模型6
1.4.1ISO/OSI参考模型的
结构6
1.4.2OSI各层的主要功能7
1.4.3数据的封装与传递8
1.5TCP/IP体系结构10
1.5.1TCP/IP体系结构的
层次划分10
1.5.2TCP/IP体系结构中各
层的功能11
1.5.3TCP/IP中的协议栈13
练习与思考14第2章以太网原理与组网技术15
2.1以太网的帧结构15
2.2共享式以太网16
2.2.1CSMA/CD发送流程17
2.2.2CSMA/CD的接收
流程18
2.2.3冲突域与冲突窗口19
2.3交换式以太网的提出20
2.3.1共享式以太网存在
的问题20
2.3.2交换的提出20
2.4以太网交换机的工作原理22
2.4.1以太网交换机的工
作过程23
2.4.2数据转发方式24
2.4.3地址学习25
2.4.4半双工通信和全双
工通信25
2.5以太网组网技术26
2.5.1组网涉及的主要设备
和器件26
2.5.2非屏蔽双绞线电缆
与RJ45接口28
2.6多交换机组网32
2.6.1多交换机级联结构32
2.6.2生成树协议33
2.6.3多交换机以太网中的
数据转发34
2.7实验： 以太网组网35
2.7.1设备、器件的准备和
安装35
2.7.2网络软件的安装和连通
性测试36
2.7.3交换机级联实验38
2.7.4查看交换机的接口/MAC
地址映射表39
2.7.5Packet Tracer与以太网
组网41
练习与思考44第3章虚拟局域网47
3.1VLAN的提出47
3.1.1交换式以太网的主要
问题47
3.1.2认识虚拟局域网48
3.2VLAN的划分方法50
3.2.1基于接口的静态VLAN
划分方法51
3.2.2基于MAC地址的动态
VLAN划分方法51
3.2.3基于互联层的VLAN
划分方法52
3.3跨越交换机的VLAN53
3.3.1多交换机上的VLAN
与IEEE 802.1Q53
3.3.2端口类型与帧处理
规则55
3.3.3802.1Q交换机的数据
帧处理过程56
3.4实验： 交换机的配置与VLAN
组网58
3.4.1交换机的配置命令58
3.4.2VLAN的配置59
3.4.3仿真环境中的简化配置
方法63
3.4.4在模拟模式下观察数
据包的收发过程65
练习与思考66第4章无线局域网组网技术68
4.1无线局域网的传输介质68
4.1.1无线传输与有线传输
的区别68
4.1.2无线传输技术69
4.1.3无线局域网的信道75
4.2无线局域网组网模式75
4.2.1基本服务集76
4.2.2扩展服务集78
4.2.3关联与加入81
4.3帧结构和介质访问控制方法84
4.3.1802.11帧格式84
4.3.2介质访问控制方法86
4.4无线局域网的相关标准与
设备90
4.4.1技术标准90
4.4.2组网所需的器件和
设备91
4.5实验： 动手组装无线局域网92
练习与思考96第5章互联网与IP98
5.1互联网98
5.2网络互联解决方案99
5.2.1面向连接的解决方案99
5.2.2面向非连接的解决
方案100
5.3IP与IP层服务101
5.3.1IP互联网的工作机理 …102
5.3.2IP层服务103
5.3.3IP互联网的特点103
练习与思考104第6章IP数据包105
6.1IP数据包的格式105
6.2IP封装、分片与重组106
6.2.1MTU与分片107
6.2.2重组107
6.2.3分片控制108
6.3IP数据包选项108
6.4差错与控制报文109
6.4.1ICMP差错报文109
6.4.2ICMP控制报文111
6.4.3ICMP请求/应答报
文对112
6.5实验：  IP数据包捕获与分析 …113
6.5.1实验环境113
6.5.2利用Npcap捕获数
据包113
6.5.3IP数据包捕获与分析
实验指导116
练习与思考121第7章IP地址与ARP122
7.1IP地址的作用122
7.2IP地址的组成123
7.2.1IP地址的层次结构123
7.2.2IP地址的分类124
7.2.3IP地址的直观表示法 …125
7.3特殊的IP地址形式125
7.3.1网络地址125
7.3.2广播地址125
7.3.3回送地址126
7.4编址实例126
7.5子网编址127
7.5.1子网编址方法127
7.5.2子网地址和子网广播
地址128
7.5.3子网表示法129
7.5.4无类别IP编址——
子网编址的延伸130
7.6地址解析协议131
7.6.1ARP的基本思想132
7.6.2ARP协议的改进132
7.6.3完整的ARP工作
过程133
7.6.4ARP数据的封装和
报文格式134
7.7实验： 获取IP地址与MAC
地址的对应关系135
7.7.1利用命令获取IP地址
与MAC地址的对应
关系135
7.7.2通过编程获取IP地址
与MAC地址的对应
关系136
练习与思考140第8章路由器与路由选择141
8.1路由选择141
8.1.1表驱动IP选路141
8.1.2标准路由选择算法142
8.1.3无类别域间路由——
标准路由选择算法的
扩充143
8.1.4IP数据包传输与处理
过程146
8.2路由表的建立与刷新149
8.2.1静态路由149
8.2.2动态路由150
8.3路由选择协议151
8.3.1RIP与向量距离算法 …152
8.3.2OSPF与链路状态
算法155
8.4部署和选择路由协议157
8.5实验： 路由配置及简单路由
程序的设计158
8.5.1实验环境的选择158
8.5.2将计算机配置成
路由器160
8.5.3仿真环境下的路由器
配置162
8.5.4简单的路由程序设计 …164
练习与思考167第9章IPv6169
9.1IPv6的新特征169
9.2IPv6地址170
9.2.1IPv6地址表示法170
9.2.2IPv6地址类型171
9.3IPv6数据包174
9.3.1IPv6基本头174
9.3.2IPv6扩展头175
9.4IPv6差错与控制报文175
9.4.1多播侦听者发现176
9.4.2邻居发现176
9.5地址自动配置与路由选择178
9.5.1地址自动配置179
9.5.2路由选择179
9.6实验： 配置IPv6181
练习与思考182第10章TCP与UDP184
10.1端对端通信184
10.2传输控制协议185
10.2.1TCP提供的服务185
10.2.2TCP报文段格式185
10.2.3TCP的可靠性实现 …187
10.2.4TCP的缓冲、流控
与窗口189
10.2.5TCP连接与端口190
10.3用户数据报协议191
10.4实验： 端口的应用——
网络地址转换192
10.4.1使用网络地址转换
的动机192
10.4.2NAT的主要技术
类型193
10.4.3实现网络地址转换 …196
练习与思考199第11章应用进程交互模型201
11.1客户/服务器模型201
11.1.1客户/服务器的
概念201
11.1.2客户与服务器的
特性202
11.1.3标识一个特定的
服务203
11.1.4服务器对并发请求
的响应203
11.2对等计算模型204
11.2.1对等计算的概念204
11.2.2对等网络的分类205
11.2.3对等计算的特点210
11.2.4对等计算的主要
应用211
11.3实验： 编写简单的客户/
服务器程序213
11.3.1数据报Socket213
11.3.2简单的客户/服务器
程序实验指导216
练习与思考217第12章域名系统219
12.1互联网的命名机制219
12.1.1层次型命名机制219
12.1.2TCP/IP互联网
域名221
12.1.3Internet域名221
12.2域名解析222
12.2.1TCP/IP域名服务器
与解析算法222
12.2.2提高域名解析的
效率224
12.2.3域名解析的完整
过程226
12.3资源记录和DNS报文226
12.3.1资源记录227
12.3.2DNS报文228
12.4实验： 配置DNS服务器229
12.4.1配置域名服务器230
12.4.2测试配置的DNS233
练习与思考235第13章Web服务237
13.1Web服务基础237
13.1.1Web服务系统237
13.1.2Web服务器238
13.1.3Web浏览器238
13.1.4页面地址——URL …240
13.2Web系统的传输协议241
13.2.1HTTP信息交互
过程241
13.2.2HTTP报文格式242
13.3Web系统的页面表示方式244
13.4实验： 配置Web服务器，
分析HTTP交换过程247
13.4.1IIS的安装和配置248
13.4.2测试配置的Web
服务器251
13.4.3观察HTTP交互
过程252
练习与思考255第14章电子邮件系统257
14.1电子邮件系统基础257
14.1.1电子邮件系统概述 …257
14.1.2电子邮件的传输
过程257
14.1.3电子邮件地址258
14.2电子邮件传递协议259
14.2.1简单邮件传输协议 …259
14.2.2第3代邮局协议261
14.3电子邮件的报文格式262
14.3.1RFC 822262
14.3.2MIME263
14.4基于Web的电子邮件266
14.5实验： 编写简化的SMTP服
务器并观察其通信过程267
14.5.1流式Socket267
14.5.2简化SMTP服务器
编程指导270
14.5.3观察SMTP协议的
交互过程271
练习与思考272第15章网络安全273
15.1网络安全的基本概念273
15.1.1网络提供的安全
服务273
15.1.2网络攻击274
15.2数据加密和数字签名275
15.2.1数据加密275
15.2.2数字签名278
15.2.3数据加密和数字签名
的区别280
15.2.4密钥的分发280
15.3保证网络安全的几种具体
措施282
15.3.1防火墙282
15.3.2SSL协议286
15.4实验： 包过滤防火墙的配置 …287
15.4.1访问控制列表287
15.4.2访问控制列表实验
过程289
练习与思考292第16章接入互联网294
16.1常用的接入技术294
16.1.1借助电话网接入294
16.1.2利用ADSL接入295
16.1.3使用HFC接入297
16.1.4利用无源光网络
接入298
16.1.5通过数据通信线路
接入302
16.2接入控制与PPPoE303
16.2.1PPP303
16.2.2PPPoE协议304
16.3实验： 在路由器上配置
PPPoE服务器307
16.3.1PPPoE接入服务器
的配置307
16.3.2验证配置的PPPoE
接入服务器311
练习与思考311参考文献313