本書是按照高職高專的教學要求,以崗位職業技能培養為目的而編寫的教材。系統地講述了計算機網絡的基本原理和基本技術。全書共分為兩大部分,第一部分是理論篇,主要講述計算機網絡基礎知識,共10章,包括計算機網絡概述、數據通信基礎、網絡體系結構、局域網技術、廣域網技術、無線網絡技術、網絡操作系統、Internet應用技術、網絡安全和網絡規劃與設計。第二部分是實訓篇,包括10個實訓內容。本書為任課老師提供多媒體電子課件。本書既注重計算機網絡基礎理論的講解又注重實踐和應用,適合作為高職高專計算機信息類各專業和計算機網絡專業的教材,還可供廣大網絡管理人員和技術人員參考。
前 言
隨著計算機和通信技術的發展,人類社會已經進入了信息時代。計算機網絡技術是信息技術的核心內容之一,而計算機網絡的應用,尤其是互聯網應用的普及,以及延伸到各行各業,并給人們的生活、工作和學習方式帶來了巨大的變革。計算機網絡技術不僅成為計算機專業人員必須掌握的知識,也成為廣大用戶尤其是青年人必須掌握的知識。
本書是按照高職高專的教學要求,以崗位職業技能培養為目的而編寫的教材,是一門綜合性的計算機網絡基礎和網絡技術相結合的教材。本書系統全面地介紹了計算機網絡技術所涉及的基本概念、工作原理和技術應用,為網絡編程、網絡操作系統、組網技術、網絡工程及網絡綜合布線等課程提供理論依據。它是計算機網絡技術及相關專業的各門專業課程的先導課程配套教材,為學習和掌握計算機網絡專業知識和技能奠定基礎。本書適用于高職高專計算機信息類各專業和計算機網絡專業,還可供廣大網絡管理人員和技術人員參考。
全書共分為兩大部分,第一部分是理論篇,主要講述計算機網絡基礎知識,共10章,包括計算機網絡概述、數據通信基礎、網絡體系結構、局域網技術、廣域網技術、無線網絡技術、網絡操作系統、Internet應用技術、網絡安全和網絡規劃與設計。第二部分是實訓篇,包括10個實訓內容。
本書由章春梅擔任主編,王莉、陳曉剛擔任副主編,全書由章春梅統稿和定稿。本書在編寫過程中得到了許多領導和同事以及南京嘉環科技有限公司工程師們的大力支持和幫助,在此表示衷心的感謝。
由于計算機網絡技術發展迅速,編者的學識和水平有限,書中難免有疏漏和不妥之處,真誠希望使用本書的師生和其他讀者批評指正。
本教材配套多媒體課件可發郵件至主編郵箱(zhangcm@njcit.cn)索取,或登錄華信教育資源網(www.hxedu.com.cn)免費注冊下載。
編 者
章春梅,女,畢業于南京師范大學計算機網絡技術專業,碩士研究生,先后任職于建雄職業技術學院和南京信息職業技術學院,現為南京信息職業技術學院計算機與軟件學院網絡與信息安全教研室專業教師,主要授課內容為計算機網絡技術、信息安全技術、網絡操作系統等專業課程。
目 錄
第一部分 理論篇
第1章 計算機網絡概述 2
1.1 計算機網絡的基本概念 2
1.1.1 計算機網絡的定義 2
1.1.2 計算機網絡的形成與發展 3
1.1.3 計算機網絡的功能 4
1.2 計算機網絡的分類 5
1.2.1 按網絡覆蓋的地理范圍分類 5
1.2.2 按網絡的傳輸介質分類 5
1.2.3 按網絡的使用范圍分類 6
1.2.4 按網絡的管理方式分類 6
1.3 計算機網絡的結構與組成 7
1.3.1 早期計算機網絡的結構與組成 7
1.3.2 現代計算機網絡結構 9
1.4 計算機網絡的拓撲結構 10
1.4.1 計算機網絡拓撲的定義 10
1.4.2 計算機網絡拓撲結構的分類
及其特點 10
1.4.3 計算機網絡拓撲結構的選擇 13
習題 13
第2章 數據通信基礎 15
2.1 數據通信的基礎知識 15
2.1.1 相關術語 15
2.1.2 數據通信系統模型 16
2.1.3 數據通信的主要技術指標 17
2.2 傳輸介質 17
2.2.1 有線傳輸介質 18
2.2.2 無線傳輸介質 21
2.3 數據傳輸類型及相應技術 21
2.3.1 基帶傳輸與數字信號的編碼 22
2.3.2 頻帶傳輸與模擬信號的調制 23
2.4 數據通信方式 26
2.4.1 并行通信與串行通信 26
2.4.2 單工、半雙工、全雙工通信 27
2.4.3 數據通信中的同步方式 28
2.5 多路復用技術 30
2.5.1 多路復用技術概述 30
2.5.2 頻分多路復用 31
2.5.3 時分多路復用 31
2.5.4 波分多路復用 33
2.6 廣域網中的數據交換技術 33
2.6.1 電路交換 33
2.6.2 存儲轉發交換 35
2.6.3 報文交換方式 36
2.6.4 分組交換 36
2.7 差錯控制技術 38
2.7.1 差錯產生的原因
及差錯控制方法 39
2.7.2 差錯控制的編碼 40
2.7.3 差錯控制機制 41
習題 43
第3章 網絡體系結構 45
3.1 網絡協議與網絡體系結構 45
3.1.1 網絡協議 45
3.1.2 劃分層次的重要性 45
3.1.3 層次、接口與體系結構的
概念 46
3.2 OSI參考模型 48
3.2.1 OSI參考模型的基本概念 48
3.2.2 OSI參考模型的結構 48
3.2.3 OSI參考模型各層的
主要功能 49
3.2.4 OSI環境中的數據傳輸過程 50
3.3 物理層 51
3.3.1 物理層的基本概念 51
3.3.2 物理層接口協議(標準)
的內容 51
3.3.3 物理層接口標準舉例 52
3.3.4 常見物理層的網絡連接設備 55
3.4 數據鏈路層 56
3.4.1 數據鏈路層的主要功能 56
3.4.2 成幀與拆幀 57
3.4.3 幀同步 58
3.4.4 流量控制 59
3.4.5 常見數據鏈路層的設備 62
3.5 網絡層 63
3.5.1 網絡層的功能 63
3.5.2 常見網絡層的設備 64
3.6 傳輸層 65
3.6.1 傳輸層的概念 65
3.6.2 傳輸層的功能 66
3.7 會話層、表示層和應用層 66
3.7.1 會話層 66
3.7.2 表示層 66
3.7.3 應用層 67
3.8 TCP/IP參考模型 67
3.8.1 TCP/IP參考模型簡介 67
3.8.2 TCP/IP各層主要功能 68
3.9 OSI與TCP/IP參考模型的比較 69
3.9.1 對OSI參考模型的評價 69
3.9.2 對TCP/IP參考模型的評價 69
3.9.3 一種推薦的參考模型 70
習題 70
第4章 局域網技術 73
4.1 局域網概述 73
4.1.1 局域網的概念 73
4.1.2 局域網的拓撲結構 74
4.2 局域網的模型與工作原理 75
4.2.1 局域網的模型 75
4.2.2 局域網的標準 77
4.3 局域網的基本組成 78
4.3.1 局域網的軟件系統 78
4.3.2 局域網的硬件系統 79
4.4 介質訪問控制方法 81
4.4.1 以太網介質訪問控制方法 81
4.4.2 令牌環網介質訪問控制方法 82
4.4.3 令牌總線網介質訪問控制方法 84
4.5 以太網 85
4.5.1 傳統以太網 85
4.5.2 高速以太網 86
4.5.3 交換式以太網 88
4.6 令牌環網與FDDI 90
4.6.1 令牌環網 90
4.6.2 FDDI光纖環網 91
4.7 虛擬局域網 91
4.7.1 VLAN的定義 91
4.7.2 VLAN適用場合 92
4.7.3 VLAN的優點 92
4.7.4 VLAN的劃分 92
習題 94
第5章 廣域網技術 96
5.1 廣域網概述 96
5.1.1 什么是廣域網 96
5.1.2 廣域網與OSI參考模型 97
5.1.3 廣域網類型 98
5.1.4 廣域網協議 98
5.2 廣域網接入技術 99
5.2.1 公共電話交換網(PSTN) 99
5.2.2 數字數據網(DDN) 100
5.2.3 幀中繼(F.R) 102
5.2.4 綜合業務數字網(ISDN) 102
5.2.5 數字用戶線(xDSL) 104
5.2.6 混合光纖同軸電纜(HFC) 105
5.2.7 光纖接入(FTTx) 107
習題 109
第6章 無線網絡技術 110
6.1 無線網概述 110
6.1.1 基本概念 110
6.1.2 采用無線網的原因 110
6.1.3 無線網的分類 110
6.1.4 無線網的應用 111
6.2 無線局域網 111
6.2.1 基本概念 111
6.2.2 無線局域網的特點與應用環境 112
6.2.3 Wi-Fi協議標準 112
6.2.4 無線局域網的組網模式 114
6.2.5 無線局域網的組建形式 115
6.2.6 無線局域網常用術語 116
習題 117
第7章 網絡操作系統 118
7.1 網絡操作系統概述 118
7.1.1 網絡操作系統的定義 118
7.1.2 網絡操作系統的功能 118
7.2 Windows Server 2008網絡操作系統 120
7.2.1 Windows Server 2008簡介 120
7.2.2 Windows Server 2008的安裝 120
7.2.3 Windows Server 2008的
基本網絡配置 121
7.3 UNIX網絡操作系統 127
7.4 Linux網絡操作系統 128
7.4.1 Linux概述 128
7.4.2 Linux發行版 129
習題 130
第8章 Internet應用技術 132
8.1 Internet概述 132
8.1.1 Internet的起源與發展歷程 132
8.1.2 Internet的現狀 134
8.1.3 Internet在中國 134
8.2 Internet中的地址技術 135
8.2.1 IPv4地址及其分類 135
8.2.2 特殊的IP地址 137
8.2.3 子網的劃分 138
8.2.4 ARP協議 143
8.2.5 Internet中的域名 144
8.2.6 IPv6簡介 152
8.3 Internet服務 156
8.3.1 WWW服務 156
8.3.2 搜索引擎 159
8.3.3 網絡論壇(BBS) 160
8.3.4 電子郵件服務(E-mail) 161
8.3.5 文件傳輸服務(FTP) 165
8.3.6 Internet中的其他服務 168
習題 172
第9章 網絡安全 174
9.1 計算機網絡安全概述 174
9.1.1 網絡安全的概念 174
9.1.2 威脅網絡安全的因素 174
9.1.3 網絡安全機制 175
9.2 數據加密技術 176
9.2.1 相關術語 176
9.2.2 加密技術的基本概念 177
9.2.3 對稱加密技術 177
9.2.4 非對稱加密技術 178
9.2.5 數字簽名 179
9.2.6 PKI技術 180
9.2.7 加密技術的應用 180
9.3 防火墻技術 181
9.3.1 防火墻的概念 181
9.3.2 防火墻的基本類型 182
9.3.3 防火墻的作用 184
9.3.4 防火墻的局限性 185
9.4 網絡黑客 185
9.4.1 關于黑客 185
9.4.2 黑客攻擊的動機與步驟 186
9.4.3 黑客工具 187
9.4.4 防范黑客的原則 188
9.5 網絡病毒 188
9.5.1 病毒的概念 188
9.5.2 病毒的分類 190
9.5.3 網絡病毒 191
9.5.4 蠕蟲病毒 192
9.5.5 特洛伊木馬 193
習題 195
第10章 網絡規劃與設計 196
10.1 網絡規劃 196
10.1.1 網絡規劃的基本原則 196
10.1.2 網絡規劃的主要步驟 197
10.2 網絡設計 198
10.2.1 局域網設計 198
10.2.2 網絡拓撲結構設計 199
10.2.3 地址設計 199
10.2.4 Internet接入設計 200
10.2.5 網絡安全設計 200
10.3 網絡系統集成 201
10.3.1 什么是網絡系統集成 201
10.3.2 網絡系統集成的主要任務 202
10.3.3 網絡系統集成的具體內容和
實施步驟 202
10.4 網絡規劃與設計實例 203
10.4.1 需求分析 203
10.4.2 方案設計 203
習題 205
第二部分 實訓篇
實訓一 整體認識校園網與拓撲圖繪制 207
實訓二 非屏蔽雙絞線的制作 210
實訓三 常用網絡命令的使用 214
實訓四 對等網的組建 220
實訓五 靜態路由配置 227
實訓六 無線網絡配置 231
實訓七 網絡操作系統的安裝與基本配置 236
實訓八 DHCP服務器的安裝與配置 242
實訓九 簡單VLAN配置 251
實訓十 WWW服務配置 255
參考文獻 259