本書全面、系統(tǒng)地介紹了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)知識和基本應(yīng)用技能。全書分為7章，第1章～第3章是基本概念，包括計算機網(wǎng)絡(luò)概述、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識和計算機體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；第4章介紹Internet的IP編址；第5章是局域網(wǎng)技術(shù)；第6章是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和廣域網(wǎng)技術(shù)，介紹了IP網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)及其常用的路由協(xié)議（RIP、OSPF等）和應(yīng)用；第7章介紹了網(wǎng)絡(luò)安全的隱患及常用網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，如防火墻、NAT、ACL和VPN等。本書在編寫過程中力求由淺入深、循序漸進、重點突出、通俗易懂、從理論到應(yīng)用，結(jié)合實例來幫助讀者迅速透徹地理解計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用技能，做到學(xué)以致用。本書適合作為高職高專院校計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)、電子通信技術(shù)專業(yè)及其他同類工科專業(yè)的教材，也可作為從事計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工程和管理人員的參考書。
計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計算機、通信等相關(guān)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是具有較強理論性和實踐性的課程。本教材是以適應(yīng)高職高專院校計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)、電子通信技術(shù)專業(yè)及其他同類工科專業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的教學(xué)需求，以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力為主要目標(biāo)而編寫的。
本書從基本的計算機網(wǎng)絡(luò)和通信的基礎(chǔ)知識講起，結(jié)合相關(guān)設(shè)備循序漸進地論述計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、局域網(wǎng)交換技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)路由技術(shù)等，使學(xué)生掌握IP網(wǎng)絡(luò)原理，能進行網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的基本配置和維護，掌握計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本應(yīng)用技能。
本書共分7章：
第1章是計算機網(wǎng)絡(luò)概述，主要闡述了什么是計算機網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的功能與分類，網(wǎng)絡(luò)的基本組成及常見的拓撲結(jié)構(gòu)等基本概念。通過本章的學(xué)習(xí)，了解網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，讓大家對網(wǎng)絡(luò)有一個初步的認識，為后面章節(jié)的學(xué)習(xí)打下良好的理論基礎(chǔ)。
第2章主要對數(shù)據(jù)通信的基本概念、常用主要傳輸介質(zhì)的特性及應(yīng)用、常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、數(shù)據(jù)編碼技術(shù)、差錯控制技術(shù)等進行系統(tǒng)講述。學(xué)好本章將對讀者理解計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信知識有很大的幫助。
第3章從介紹計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念、計算機網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)和計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念入手，詳細討論OSI參考模型和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的層次結(jié)構(gòu)、層次功能和數(shù)據(jù)傳輸模型。
第4章在學(xué)習(xí)TCP/IP的基礎(chǔ)上，深入介紹IP編址、子網(wǎng)掩碼以及子網(wǎng)劃分等重要內(nèi)容，這些內(nèi)容是組建完整穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
第5章介紹計算機局域網(wǎng)的基本概念、局域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準、以太網(wǎng)概念、以太網(wǎng)分類，以太網(wǎng)工作原理以及虛擬局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等技術(shù)。
第6章介紹網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和廣域網(wǎng)的概念和類型，路由器及IP路由原理，靜態(tài)路由和動態(tài)路由，介紹了解決虛擬局域網(wǎng)之間通信的三層交換技術(shù)。
第7章對網(wǎng)絡(luò)安全做簡單的介紹，讓同學(xué)們了解網(wǎng)絡(luò)安全的概念，了解常見的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，如ACL、NAT、防火墻技術(shù)和VPN等。
本書以學(xué)生的學(xué)習(xí)特點為出發(fā)點，在編寫上力求由淺入深、循序漸進、重點突出、通俗易懂、從理論到應(yīng)用，結(jié)合實例來幫助讀者能迅速透徹地理解計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用技能，做到學(xué)以致用。
本書由袁芳主編，劉丁慧任副主編。在本書的編寫過程中，得到了編者所在單位的領(lǐng)導(dǎo)、同事和朋友的幫助和支持，在此對他們的辛勤付出表示衷心的感謝！同時，編者借鑒和參考了同類教材和相關(guān)網(wǎng)站的素材，在此向這些文獻的作者一并表示誠摯的感謝！
由于編者水平有限、時間倉促，書中難免存在疏漏與不當(dāng)之處，懇請廣大讀者批評指正。
編 者
2018年4月
袁芳，博士，深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子通信技術(shù)系任專職教師，職稱副教授，主要講授課程《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》、《通信網(wǎng)基礎(chǔ)》、《EDA電子技術(shù)基礎(chǔ)》和《VHDL硬件描述語言》等多門專業(yè)課程
第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述 1
1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)定義與功能 1
1.1.1
計算機網(wǎng)絡(luò)定義 1
1.1.2
計算機網(wǎng)絡(luò)功能 2
1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的演進 3
1.2.1
面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò) 4
1.2.2
計算機-計算機網(wǎng)絡(luò) 4
1.2.3
開放式標(biāo)準化的互聯(lián)網(wǎng) 5
1.2.4
以互聯(lián)網(wǎng)為核心和基礎(chǔ)的新型網(wǎng)絡(luò) 5
1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與分類 6
1.3.1
計算機網(wǎng)絡(luò)的組成 6
1.3.2
計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 7
1.4 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的國際標(biāo)準化組織
14
思考與練習(xí) 15
第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識 16
2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 16
2.1.1
常用術(shù)語 16
2.1.2
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 18
2.1.3
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 19
2.1.4
通信方式 21
2.2 傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 22
2.2.1
常用傳輸介質(zhì) 22
2.2.2
常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 25
2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 28
2.3.1
數(shù)據(jù)編碼分類 28
2.3.2
數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 28
2.3.3
數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號編碼 30
2.3.4
模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 31
2.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 32
2.4.1
電路交換 32
2.4.2
報文交換 34
2.4.3
分組交換 35
2.5 差錯控制 38
2.5.1
差錯的產(chǎn)生 38
2.5.2
差錯控制技術(shù) 39
2.5.3
冗余編碼校驗 39
思考與練習(xí) 41
第3章 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 43
3.1 計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 43
3.1.1
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 43
3.1.2
協(xié)議分層 44
3.1.3
計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 45
3.2
OSI參考模型 47
3.2.1
OSI參考模型的基本概念 47
3.2.2
OSI參考模型的層次結(jié)構(gòu) 47
3.2.3
OSI參考模型各層的功能 48
3.2.4
OSI參考模型的數(shù)據(jù)通信過程 52
3.3
TCP/IP參考模型 53
3.3.1
TCP/IP參考模型簡介 53
3.3.2
TCP/IP層次結(jié)構(gòu)和各層功能 54
3.3.3
TCP/IP參考模型的數(shù)據(jù)通信過程 56
3.3.4
TCP/IP協(xié)議集常見協(xié)議 58
思考與練習(xí)
66
第4章 IP編址 68
4.1
IP編址方法 68
4.1.1
IP地址概述 68
4.1.2
IP地址分類 70
4.1.3
私有IP地址和全局IP地址 72
4.1.4
特殊IP地址 72
4.2 子網(wǎng)掩碼與子網(wǎng)劃分 73
4.2.1
子網(wǎng)掩碼 73
4.2.2
子網(wǎng)劃分 75
4.3
DHCP 81
4.3.1
DHCP的概念 81
4.3.2
DHCP的工作原理 81
4.4 域名系統(tǒng) 83
4.4.1
域名系統(tǒng)的概念 83
4.4.2
域名系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 83
4.4.3
域名解析 85
思考與練習(xí) 86
第5章 局域網(wǎng)技術(shù) 88
5.1 局域網(wǎng)概念 88
5.1.1
局域網(wǎng)定義 88
5.1.2
局域網(wǎng)IEEE 802標(biāo)準 89
5.1.3
介質(zhì)訪問控制方法 91
5.2 以太網(wǎng)概述 94
5.2.1
以太網(wǎng)基本概念 94
5.2.2
以太網(wǎng)的發(fā)展歷程 95
5.2.3
以太網(wǎng)常見傳輸介質(zhì)和接口 98
5.3 以太網(wǎng)工作原理 101
5.3.1
常用術(shù)語 101
5.3.2
MAC地址 103
5.3.3
以太網(wǎng)幀 104
5.3.4
共享式以太網(wǎng) 105
5.3.5
交換式以太網(wǎng) 108
5.4 虛擬局域網(wǎng) 112
5.4.1
虛擬局域網(wǎng)基本概念 112
5.4.2
虛擬局域網(wǎng)結(jié)構(gòu) 113
5.4.3
VLAN的優(yōu)勢 113
5.4.4
VLAN的劃分方法 114
5.4.5
VLAN技術(shù)原理 118
5.4.6
VLAN鏈路與端口 121
5.4.7
VLAN間的通信 123
5.5 無線局域網(wǎng) 123
5.5.1
無線局域網(wǎng)概念 123
5.5.2
無線局域網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準 125
5.5.3
無線局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)和常用設(shè)備 128
5.5.4
無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)模式 130
5.5.5
其他無線通信技術(shù) 131
思考與練習(xí) 133
第6章 網(wǎng)絡(luò)互連與廣域網(wǎng)技術(shù)
137
6.1 網(wǎng)絡(luò)互連與廣域網(wǎng)概念
137
6.1.1
廣域網(wǎng)的基本概念 137
6.1.2
網(wǎng)絡(luò)互連概念 141
6.2 路由原理 144
6.2.1
路由的概念 144
6.2.2
路由的原理 146
6.2.3
路由的來源 148
6.2.4
路由優(yōu)先級 150
6.2.5
路由選路匹配原則 150
6.2.6
特殊路由 151
6.3
VLAN間通信 153
6.3.1
VLAN間通信問題 153
6.3.2
單臂路由技術(shù) 153
6.3.3
三層交換技術(shù) 154
6.4 路由協(xié)議 156
6.4.1
動態(tài)路由協(xié)議 156
6.4.2
動態(tài)路由協(xié)議的分類 157
6.4.3
RIP 158
6.4.4
OSPF 160
6.4.5
BGP 166
6.5 廣域網(wǎng)技術(shù) 166
6.5.1
廣域網(wǎng)的類型 166
6.5.2
公用電話交換網(wǎng)PSTN 168
6.5.3
ISDN 168
6.5.4
X.25 171
6.5.5
幀中繼 172
思考與練習(xí) 178
第7章 網(wǎng)絡(luò)安全 180
7.1 網(wǎng)絡(luò)安全概述 180
7.1.1
網(wǎng)絡(luò)安全的概念 180
7.1.2
網(wǎng)絡(luò)安全的威脅因素 182
7.1.3
常用網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 182
7.2 訪問控制列表 184
7.2.1
訪問控制列表概念 184
7.2.2
訪問控制列表功能 185
7.2.3
訪問控制列表的原理 185
7.2.4
ACL的應(yīng)用 189
7.3 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 189
7.3.1
網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT的概念和作用 189
7.3.2
NAT工作原理 191
7.4 防火墻技術(shù) 193
7.4.1
防火墻定義 193
7.4.2
防火墻功能 194
7.4.3
防火墻技術(shù)分類 195
7.5
VPN 197
7.5.1
VPN概念 197
7.5.2
VPN關(guān)鍵技術(shù) 198
7.5.3
隧道技術(shù)的實現(xiàn)過程 199
7.5.4
常見VPN 200
思考與練習(xí) 203
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