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第1章 计算机网络与协议 1

1.1 计算机网络的功能 1

1.1.1 计算机网络的定义 1

1.1.2 计算机网络的基本功能 1

1.2 计算机网络的组成和分类 2

1.2.1 计算机网络的组成 2

1.2.2 计算机网络的分类 2

1.3 计算机网络的体系结构 4

1.3.1 计算机网络体系结构的分层原理 4

1.3.2 计算机网络协议的概念 5

1.4 计算机网络分层模型 5

1.4.1 OSI/RM 5

1.4.2 TCP/IP参考模型 9

1.4.3 各层常用协议简介 10

第2章 局域网 13

2.1 局域网基本原理 13

2.1.1 局域网的标准 13

2.1.2 局域网的基本组成及特点 14

2.1.3 拓扑结构 15

2.2 局域网协议 17

2.2.1 LLC子层 17

2.2.2 MAC子层 20

2.2.3 物理层 21

2.3 以太网 21

2.3.1 MAC子层协议 21

2.3.2 CSMA/CD 23

2.3.3 物理层 25

2.4 高速以太网 27

2.4.1 快速以太网 27

2.4.2 吉比特以太网 28

2.4.3 10Gbit/s以太网 29

2.4.4 交换式以太网 29

2.5 无线局域网 30

2.5.1 使用无线局域网络的场合 30

2.5.2 无线局域网的构成方式 30

2.5.3 无线局域网的协议标准IEEE 802.11 30

2.5.4 无线局域网的安全 32

2.5.5 无线局域网的特点与发展前景 33

2.6 局域网的规划设计 34

2.6.1 局域网的需求分析 34

2.6.2 网络设计目标和原则 34

2.6.3 网络总体设计 35

2.6.4 设备选型与配置 39

第3章 互联网 40

3.1 网络互连设备 40

3.1.1 路由器 40

3.1.2 网关 41

3.2 Internet协议 42

3.2.1 IP协议 42

3.2.2 ICMP协议 45

3.2.3 ARP和RARP协议 45

3.3 IPv6 47

3.3.1 IPv6协议 47

3.3.2 IPv6地址 48

3.3.3 IPv4向IPv6过渡 50

3.4 Internet路由协议 51

3.4.1 RIP协议 51

3.4.2 OSPF协议 53

3.4.3 BGP协议 57

3.5 城域网 59

3.5.1 城域网的含义和结构 59

3.5.2 宽带IP城域网的路由及传输技术 60

3.5.3 宽带IP城域网的认证技术 61

3.5.4 宽带IP城域网的管理 62

第4章 网络操作系统 63

4.1 网络操作系统的功能 63

4.1.1 网络操作系统功能和特性 63

4.1.2 网络操作系统的功能结构 65

4.1.3 网络操作系统的逻辑构成 66

4.1.4 网络操作系统与OSI/RM 67

4.2 Windows系列操作系统 68

4.2.1 Windows NT/Win 10（Windows 10）简介 68

4.2.2 Windows网络基本概念 72

4.2.3 Windows网络基本操作 74

4.3 UNIX操作系统 76

4.3.1 UNIX简介 76

4.3.2 UNIX的功能 76

4.3.3 UNIX的结构 77

4.3.4 UNIX Shell语言常用命令 78

4.3.5 网络文件系统 81

4.4 Linux操作系统 82

4.4.1 Linux多道处理 83

4.4.2 Linux存储器模型 83

4.4.3 Linux内核 83

4.4.4 Linux文件和目录结构 83

4.4.5 Linux文件服务 84

4.4.6 Linux命令实例 84

第5章 交换技术 86

5.1 交换机的数据转发 86

5.1.1 交换机的数据转发的功能 86

5.1.2 生成树协议 87

5.2 VLAN技术 88

5.2.1 VLAN的基本原理 88

5.2.2 VLAN的实现过程 89

5.2.3 VLAN划分的标准 89

5.2.4 VLAN之间通信主要采取的方式 90

5.2.5 VLAN交换机互连的方式 91

5.2.6 VLAN可靠性和可扩展性的获得方式 91

5.2.7 VLAN的配置 92

5.3 多层交换技术 92

5.3.1 3层交换技术 92

5.3.2 4层交换技术 92

5.3.3 7层交换技术 93

5.4 CDN技术 94

5.4.1 CDN体系架构 95

5.4.2 CDN网络架构 98

5.4.3 CDN工作机制 100

5.5 SDN技术 104

5.5.1 SDN的基本原理 105

5.5.2 SDN控制器 106

5.5.3 SDN应用 109

5.5.4 SDN产业生态 111

第6章 网络安全 113

6.1 网络安全原理 113

6.1.1 网络安全体系结构 113

6.1.2 网络安全模型 117

6.1.3 标准 118

6.2 密码学 118

6.2.1 对称加密和消息机密性 119

6.2.2 公钥密码和消息认证 121

6.2.3 数据加密技术 125

6.3 网络安全应用 126

6.3.1 密钥分配和用户认证 126

6.3.2 网络访问控制和云安全 129

6.3.3 Web安全 133

6.3.4 无线网络安全 135

6.4 系统安全 138

6.4.1 恶意软件 138

6.4.2 入侵检测 140

6.4.3 防火墙 142

第7章 数据库基础 144

7.1 数据库系统 144

7.1.1 数据库技术的产生和发展 144

7.1.2 数据模型 147

7.1.3 数据库系统结构 150

7.2 关系型数据库 155

7.2.1 关系模型 155

7.2.2 关系的完整性 157

7.2.3 关系运算 159

7.3 关系型数据库标准语言SQL 159

7.3.1 数据定义 161

7.3.2 查询 162

7.3.3 数据更新 166

7.3.4 视图 166

7.3.5 数据控制 167

7.4 其他数据库应用技术 169

7.4.1 分布式数据库 169

7.4.2 MPP数据库 170

7.4.3 非关系型数据库 171

第8章 数据存储基础 173

8.1 数据存储概念 173

8.1.1 数据与数据存储 173

8.1.2 数据表示与存储器 173

8.1.3 存储器的分类 174

8.1.4 存储系统层次结构 174

8.1.5 企业数据存储 175

8.1.6 存储系统的性能评价指标与其他非功能性需求 176

8.2 数据存储设备 178

8.2.1 磁盘 178

8.2.2 固态盘 182

8.2.3 磁带 184

8.2.4 光盘 185

8.3 磁盘阵列 186

8.3.1 磁盘阵列的组成和实现方式 186

8.3.2 磁盘阵列分级 189

8.4 文件系统 190

8.4.1 文件系统 190

8.4.2 分布式文件系统 191

8.5 网络存储技术 191

8.5.1 网络存储体系结构 192

8.5.2 直接直连存储 193

8.5.3 网络连接存储 194

8.5.4 存储区域网络 195

8.6 数据保护 196

8.6.1 数据备份与恢复 196

8.6.2 容灾与灾难恢复 197

第9章 软件开发基础 199

9.1 程序设计基础 199

9.1.1 程序与程序设计语言 199

9.1.2 程序设计语言中的基本概念 204

9.1.3 面向对象程序设计中的基本概念 207

9.2 数据结构与算法 209

9.2.1 数据结构 209

9.2.2 算法 211

9.3 软件工程 212

9.3.1 软件工程基础 212

9.3.2 面向过程分析、设计与实现 217

9.3.3 面向对象分析、设计与实现 218

9.3.4 软件测试 219

9.3.5 软件文档 220

9.3.6 软件质量保证 221

第10章 云计算架构与应用 223

10.1 云计算的架构与关键技术 223

10.1.1 云计算起源与发展 223

10.1.2 云计算主要服务模式 224

10.1.3 云计算主要部署模式 225

10.1.4 云计算关键技术 225

10.1.5 云计算系统典型架构 232

10.1.6 云计算系统评价维度 233

10.2 云计算常见软件工具 234

10.2.1 系统架构Openstack 234

10.2.2 虚拟化引擎VMware/KVM 238

10.2.3 分布式存储Ceph 241

10.2.4 容器开源软件Docker/Kubernetes/Mesos 244

10.3 云数据中心网络 250

10.3.1 云数据中心组网架构 250

10.3.2 云数据中心组网面临的问题 251

10.3.3 基于SDN的云数据中心网络 252

10.3.4 云数据中心之间的组网 254

10.4 云安全架构与应用 255

10.4.1 端到端云安全架构 256

10.4.2 云数据安全 257

10.4.3 云安全管理 259

10.4.4 云计算服务法律风险及应对措施 260

第11章 大数据技术及应用 262

11.1 大数据基本概念 262

11.1.1 大数据定义 262

11.1.2 大数据特征 262

11.2 大数据技术 264

11.2.1 技术体系 264

11.2.2 文件系统 265

11.2.3 数据存储 266

11.2.4 数据分析 268

11.2.5 数据可视化 269

11.3 Hadoop技术架构 271

11.3.1 Hadoop生态系统 271

11.3.2 HDFS 272

11.3.3 MapReduce 274

11.3.4 YARN 276

11.4 大数据应用发展 279

11.4.1 大数据应用发展现状 279

11.4.2 大数据应用存在问题 280

11.4.3 大数据应用发展趋势 280

11.5 大数据产业生态 281

11.5.1 大数据产业链构成 281

11.5.2 大数据商业模式 282

11.6 大数据标准化体系 284

11.7 大数据发展面临的挑战和应对措施 285

11.7.1 大数据发展面临的问题 285

11.7.2 大数据发展的应对措施 285

第12章 物联网 287

12.1 物联网的定义和特征 287

12.1.1 物联网的定义 287

12.1.2 物联网的特征 287

12.2 物联网技术架构 288

12.2.1 物联网层次结构 288

12.2.2 感知层 289

12.2.3 传输层 289

12.2.4 应用层 289

12.3 自动识别技术 290

12.3.1 条形码技术 290

12.3.2 RFID技术 292

12.3.3 NFC技术 294

12.3.4 IC卡技术 295

12.3.5 生物计量识别技术 296

12.4 传感器技术 296

12.4.1 传感器的组成和工作原理 296

12.4.2 传感器的分类 297

12.4.3 传感器技术发展趋势 298

12.4.4 无线传感网络 298

12.5 定位系统 300

12.5.1 卫星定位 300

12.5.2 蜂窝基站定位 301

12.5.3 无线室内环境定位 302

12.6 物联网接入技术 303

12.6.1 M2M接入技术 303

12.6.2 6LoWPAN技术 306

12.6.3 NB-IoT技术 307

12.6.4 LoRa技术 309

12.6.5 eMTC技术 310

12.7 物联网应用 311

12.7.1 智能交通 311

12.7.2 智能物流 312

12.7.3 环境监测 314

12.8 物联网中的信息安全与隐私保护 315

12.8.1 RFID安全与隐私保护机制 315

12.8.2 位置信息与隐私保护机制 317

参考文献 319