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