计算机网络与通信 原理与实践PDF电子书下载

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IPv4 92

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

4.5.1CIDR 104

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RIP 117

4.8.3内部网关协议OSPF 120

4.8.4外部网关路由协议BGP 123

4.9IP多播与IGMP 125

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

4.9.4IGMP 128

4.9.5多播路由协议 128

4.10IPv6 130

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

8.2.1ipconfig 279

8.2.2ping 281

8.2.3netstat 285

8.2.4tracert 289

8.2.5route 290

8.2.6arp 292

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 Tools 298

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Internet 423

13.1光纤宽带接入Internet 423

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 Tools 440

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