本書系統地介紹計算機網絡理論及應用。全書共16章，主要介紹計算機網絡的基本概念，討論有線和無線局域網的理論知識和組網方法，講述TCP/IP互聯網的概念和主要的應用、服務類型，介紹網絡安全和網絡接入等主要技術。本書強調基礎理論知識與實踐實驗內容的結合，因此在大部分章節設置實驗和實踐內容。相關的實驗內容涵蓋了組網方法、網絡配置與管理、網絡數據包捕獲、路由器程序設計、網絡接入等。通過學習本書內容，讀者不但能夠深入了解網絡原理和網絡協議的相關內容，而且能夠增強處理和解決實際問題的能力。
計算機網絡課程不但是一門理論性的課程，同時也是一門實踐性很強的課程。只有理論聯系實際，學生才能真正掌握和深入理解計算機網絡的精髓。
本書是一本面向普通高等學校本科教育的計算機網絡教材，具有很強的系統性和可操作性。在內容組織上將計算機網絡基礎理論知識與實際應用相結合，在講解基礎理論知識的同時，介紹相應理論知識在網絡系統中的具體應用，使讀者能夠對網絡的基本原理、網絡協議有一個直觀認識。與此同時，通過動手實踐和對實踐現象的解釋，讀者可以加深對理論知識的理解，掌握其背后的理論支撐，從而進一步將理論應用于解決實際問題之中。
在本書編寫過程中，作者參考了許多文獻資料并做了大量實驗。對于每個實驗，作者都在實驗室中親自動手完成，以保證實驗內容的正確性。在寫作中，作者力求做到層次清楚，語言簡潔流暢、內容深入淺出。希望本書對計算機網絡技術教學、對讀者掌握網絡基礎知識有一定的幫助。
張建忠，畢業于南開大學計算機科學與技術系，獲工學博士學位，現任南開大學信息技術科學學院教授、博士生導師。主要研究方向包括移動計算、對等計算、網絡安全等。承擔了“基于DHT信用機制的垃圾郵件過濾方法研究”、“網絡入侵檢測與攻擊防護”、“無結構P2P文件共享系統中稀缺文件查詢機制研究”、“云計算數據中心安全技術及應用”、“網絡管理專用設備開發”等多項科研項目，發表論文40余篇。多年來一直承擔計算機網絡方面的本科生及研究生的教學工作，講授了“計算機網絡基礎”、“網絡技術與應用”、“網絡安全技術”、“對等計算”、“軟件定義網絡”等課程，在計算機網絡方面有著豐富的實踐經驗，對計算機網絡理論和實驗教學有著深入的研究。編寫出版了《計算機網絡》（普通高等教育“十五”國家級規劃教材）、《計算機網絡實驗指導書》（“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材）等多部教材，并翻譯出版了《網絡處理器與網絡系統設計》一書。
徐敬東，畢業于南開大學計算機科學與技術系，獲工學博士學位，現任南開大學信息技術科學學院教授、博士生導師，計算機科學與信息安全系主任，中國計算機學會高級會員。主要研究方向包括無線網絡與移動計算、網絡安全、網絡管理等。承擔了“面向城市交通擁塞探測的車載自組織網絡數據傳輸關鍵技術研究”、“分布式無線傳感網絡”、“移動無線自組網中認證機制及密鑰管理研究”、“基于Web的智能網絡管理系統研究”等多項科研項目，在INFOCOM、GLOBECOM、ICC等高水平國際會議上發表論文50余篇。多年來一直承擔計算機網絡方面的本科生及研究生教學工作，講授了“計算機網絡基礎”、“網絡管理”、“無線網絡與移動計算”等課程。編寫出版了《計算機網絡》（普通高等教育“十五”國家級規劃教材）、《計算機網絡實驗指導書》（“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材）、《因特網教程》等多部教材。
第1章計算機網絡的基本概念/1
1.1計算機網絡的概念/1
1.1.1計算機網絡的組成部件/2
1.1.2物理網絡與互聯網絡/2
1.2存儲轉發與包交換/3
1.3協議與分層/5
1.3.1協議的基本概念/5
1.3.2網絡的層次結構/6
1.4ISO/OSI參考模型/6
1.4.1ISO/OSI參考模型的結構/7
1.4.2OSI參考模型各層的主要功能/8
1.4.3數據的封裝與傳遞/9
1.5TCP/IP體系結構/11
1.5.1TCP/IP體系結構的層次劃分/11
1.5.2TCP/IP體系結構中各層的功能/12
1.5.3TCP/IP中的協議棧/14
練習與思考/15第2章以太網原理與組網技術/16
2.1共享式以太網的原理/16
2.1.1以太網中的數據幀/17
2.1.2CSMA/CD介質訪問控制方法/19
2.2以太網的傳輸介質/23
2.3以太網的相關標準/25
2.4組網所需的器件和設備/27
2.4.110/100Mbps以太網集線器/27
2.4.210/100Mbps網絡接口卡/27
2.4.310/100Mbps以太網中的非屏蔽
雙絞線/28
2.5雙絞線以太網的組網/302.5.1單一集線器結構/31
2.5.2多集線器級聯結構/31
2.6實驗: 組建簡單的以太網/33
2.6.1設備、器件及測量工具的準備和安裝/33
2.6.2網絡連通性測試/35
2.6.3集線器級聯/37
練習與思考/38第3章交換與虛擬局域網/40
3.1交換式以太網的提出/40
3.1.1共享式以太網存在的問題/40
3.1.2交換的提出/41
3.2以太網交換機的工作原理/42
3.2.1以太網交換機的工作過程/42
3.2.2數據轉發方式/43
3.2.3地址學習/44
3.2.4通信過濾/45
3.2.5生成樹協議/46
3.3虛擬局域網VLAN/47
3.3.1共享式以太網與VLAN/47
3.3.2VLAN的劃分方法/48
3.3.3IEEE 802.1Q協議與VLAN數據流
的處理過程/51
3.3.4VLAN的優點/55
3.4實驗: 交換式以太網組網和VLAN配置/57
3.4.1交換式以太網的組網/57
3.4.2以太網交換機的配置/58
3.4.3配置VLAN/61
練習與思考/65第4章無線局域網組網技術/67
4.1無線局域網的傳輸介質/67
4.1.1無線傳輸與有線傳輸的區別/67
4.1.2無線傳輸技術/68
4.1.3無線局域網的信道/75
4.2IEEE 802.11體系結構/76
4.2.1基本服務集和擴展服務集/76
4.2.2關聯與加入/78
4.3介質控制訪問方法和幀結構/81
4.3.1CSMA/CA/81
4.3.2IEEE 802.11幀格式/83
4.4無線局域網的相關標準與設備/87
4.4.1技術標準/87
4.4.2組網所需的器件和設備/88
4.5實驗: 動手組裝簡單的自組無線局域網/89
4.5.1設備、器件的準備和安裝/89
4.5.2網絡軟件的安裝和配置/90
4.5.3無線網絡的連通性測試/93
練習與思考/95第5章互聯網與IP協議/97
5.1互聯網/97
5.2網絡互聯解決方案/98
5.2.1面向連接的解決方案/98
5.2.2面向非連接的解決方案/99
5.3IP協議與IP層服務/100
5.3.1IP互聯網的工作機理/101
5.3.2IP層服務/102
5.3.3IP互聯網的特點/102
練習與思考/103第6章IP數據報/104
6.1IP數據報的格式/104
6.2IP封裝、分片與重組/105
6.2.1MTU與分片/106
6.2.2重組/107
6.2.3分片控制/108
6.3IP數據報選項/108
6.4差錯與控制報文/109
6.4.1ICMP差錯控制/109
6.4.2ICMP控制報文/111
6.4.3ICMP請求/應答報文對/112
6.5實驗: IP數據報捕獲與分析/113
6.5.1實驗環境/113
6.5.2利用WinPcap捕獲數據包/113
6.5.3IP數據報捕獲與分析實驗指導/117
練習與思考/125第7章IP地址與ARP協議/127
7.1IP地址的作用/127
7.2IP地址的組成/128
7.2.1IP地址的層次結構/128
7.2.2IP地址的分類/128
7.2.3IP地址的直觀表示法/130
7.3特殊的IP地址形式/130
7.3.1網絡地址/131
7.3.2廣播地址/131
7.3.3回送地址/131
7.4編址實例/132
7.5子網編址/133
7.5.1子網編址方法/133
7.5.2子網地址和子網廣播地址/134
7.5.3子網表示法/135
7.5.4無類別IP編址——子網編址的
延伸/136
7.6地址解析協議ARP/138
7.6.1ARP協議的基本思想/138
7.6.2ARP協議的改進/139
7.6.3完整的ARP工作過程/140
7.6.4ARP數據的封裝和報文格式/141
7.7實驗: 獲取IP地址與MAC地址的映射
關系/142
7.7.1實驗環境/142
7.7.2利用命令獲取IP地址與MAC地址的
映射關系/142
7.7.3通過編程獲取IP地址與MAC地址的
映射關系/144
練習與思考/148第8章路由器與路由選擇/150
8.1路由選擇/150
8.1.1表驅動IP選路/150
8.1.2標準路由選擇算法/151
8.1.3無類別域間路由——標準路由選擇算
法的擴充/151
8.1.4IP數據報傳輸與處理過程/158
8.2路由表的建立與刷新/160
8.2.1靜態路由/160
8.2.2動態路由/161
8.3路由選擇協議/163
8.3.1RIP協議與向量距離算法/163
8.3.2OSPF協議與鏈路狀態算法/167
8.4部署和選擇路由協議/168
8.5實驗: 路由配置及簡單路由程序的設計/169
8.5.1實驗環境的選擇/169
8.5.2路由配置/172
8.5.3簡單的路由程序設計/176
練習與思考/178第9章IPv6/180
9.1IPv6的新特征/180
9.2IPv6地址/181
9.2.1IPv6地址表示法/181
9.2.2IPv6地址類型/183
9.3IPv6數據報/185
9.3.1IPv6的基本頭/186
9.3.2IPv6擴展頭/187
9.4IPv6差錯與控制報文/188
9.4.1多播偵聽者發現/188
9.4.2鄰居發現/188
9.5地址自動配置與路由選擇/191
9.5.1地址自動配置/191
9.5.2路由選擇/192
9.6實驗: 配置IPv6/194
9.6.1IPv6地址的配置命令/195
9.6.2顯示IPv6地址/196
9.6.3鏈路本地地址/196
9.6.4配置IPv6/197
練習與思考/201第10章TCP與UDP/203
10.1端對端通信/203
10.2傳輸控制協議TCP/204
10.2.1TCP提供的服務/204
10.2.2TCP報文段格式/205
10.2.3TCP的可靠性實現/206
10.2.4TCP的緩沖、流控與窗口/208
10.2.5TCP連接與端口/209
10.3用戶數據報協議UDP/210
10.4實驗: 端口的應用——網絡地址轉換/212
10.4.1使用網絡地址轉換的目的/212
10.4.2NAT的主要技術類型/212
10.4.3配置網絡地址轉換服務器/215
練習與思考/220第11章應用程序交互模型/222
11.1客戶/服務器模型/222
11.1.1客戶/服務器的概念/222
11.1.2客戶與服務器的特性/222
11.1.3標識一個特定的服務/224
11.1.4服務器對并發請求的響應/224
11.2對等計算模型/225
11.2.1對等計算的概念/225
11.2.2對等網絡的分類/227
11.2.3對等計算模型的特點/232
11.2.4對等計算模型的主要應用/233
11.3實驗: 編寫簡單的客戶/服務器程序/235
11.3.1網絡編程界面socket/236
11.3.2利用CAsyncSocket編制網絡應用
程序/236
11.3.3簡單的客戶/服務器程序實驗
指導/241
練習與思考/243第12章域名系統/245
12.1互聯網的命名機制/245
12.1.1層次型命名機制/245
12.1.2TCP/IP互聯網域名/247
12.1.3Internet域名/247
12.2域名解析/249
12.2.1TCP/IP域名服務器與解析算法/249
12.2.2提高域名解析的效率/252
12.2.3域名解析的完整過程/253
12.3資源記錄和DNS報文/254
12.3.1資源記錄/254
12.3.2DNS報文/255
12.4實驗: 配置DNS服務器/257
12.4.1域名服務器管理的域名樹/257
12.4.2配置Windows 2003 Server DNS服
務器/257
12.4.3測試配置的DNS服務器/259
練習與思考/261第13章Web服務/263
13.1Web服務基礎/263
13.1.1Web服務系統/263
13.1.2Web服務器/264
13.1.3Web瀏覽器/265
13.1.4頁面地址——URL/267
13.2Web系統的傳輸協議/268
13.2.1HTTP信息交互過程/268
13.2.2HTTP報文格式/269
13.3Web系統的頁面表示方式/272
13.4實驗: 配置和管理Web服務器/276
13.4.1IIS的基本配置方法/276
13.4.2IIS的安全性控制/279
練習與思考/284第14章電子郵件系統/286
14.1電子郵件系統基礎/286
14.1.1電子郵件系統/286
14.1.2電子郵件的傳輸過程/286
14.1.3電子郵件地址/288
14.2電子郵件傳遞協議/288
14.2.1簡單郵件傳輸協議SMTP/288
14.2.2第3代郵局協議POP3/290
14.3電子郵件的報文格式/292
14.3.1RFC822/292
14.3.2多用途Internet郵件擴展協議
MIME/292
14.4基于Web的電子郵件/296
14.5實驗: 編寫簡化的SMTP服務器并觀察
其通信過程/297
14.5.1編寫簡化的SMTP服務器指導/297
14.5.2觀察SMTP客戶與服務器的交互
過程/297
練習與思考/299第15章網絡安全/301
15.1網絡安全的基本概念/301
15.1.1網絡提供的安全服務/301
15.1.2網絡攻擊/302
15.2數據加密和數字簽名/303
15.2.1數據加密/303
15.2.2數字簽名/307
15.2.3數據加密和數字簽名的區別/309
15.2.4密鑰的分發/309
15.3保證網絡安全的幾種具體措施/312
15.3.1防火墻/312
15.3.2SSL協議/316
15.4實驗: 利用SSL實現安全數據傳輸/317
15.4.1安裝證書管理軟件和服務/317
15.4.2為Web服務器申請和安裝證書/318
15.4.3驗證并訪問安全的Web站點/327
練習與思考/327第16章接入互聯網/329
16.1常用的接入技術/329
16.1.1借助電話網接入/329
16.1.2利用ADSL接入/330
16.1.3使用HFC接入/332
16.1.4利用3G/4G網絡接入/334
16.1.5通過數據通信線路接入/337
16.2接入控制與PPPoE/338
16.2.1PPP協議/338
16.2.2PPPoE協議/339
16.3實驗: PPPoE服務器的配置和應用/342
16.3.1網絡和接入服務器的配置/343
16.3.2接入Internet/347
練習與思考/347參考文獻/349第1章計算機網絡的基本概念/1
1.1計算機網絡的概念/1
1.1.1計算機網絡的組成部件/2
1.1.2物理網絡與互聯網絡/2
1.2存儲轉發與包交換/3
1.3協議與分層/5
1.3.1協議的基本概念/5
1.3.2網絡的層次結構/6
1.4ISO/OSI參考模型/6
1.4.1ISO/OSI參考模型的結構/7
1.4.2OSI參考模型各層的主要功能/8
1.4.3數據的封裝與傳遞/9
1.5TCP/IP體系結構/11
1.5.1TCP/IP體系結構的層次劃分/11
1.5.2TCP/IP體系結構中各層的功能/12
1.5.3TCP/IP中的協議棧/14
練習與思考/15第2章以太網原理與組網技術/16
2.1共享式以太網的原理/16
2.1.1以太網中的數據幀/17
2.1.2CSMA/CD介質訪問控制方法/19
2.2以太網的傳輸介質/23
2.3以太網的相關標準/25
2.4組網所需的器件和設備/27
2.4.110/100Mbps以太網集線器/27
2.4.210/100Mbps網絡接口卡/27
2.4.310/100Mbps以太網中的非屏蔽
雙絞線/28
2.5雙絞線以太網的組網/302.5.1單一集線器結構/31
2.5.2多集線器級聯結構/31
2.6實驗: 組建簡單的以太網/33
2.6.1設備、器件及測量工具的準備和安裝/33
2.6.2網絡連通性測試/35
2.6.3集線器級聯/37
練習與思考/38第3章交換與虛擬局域網/40
3.1交換式以太網的提出/40
3.1.1共享式以太網存在的問題/40
3.1.1交換的提出/41
3.2以太網交換機的工作原理/42
3.2.1以太網交換機的工作過程/42
3.2.2數據轉發方式/43
3.2.3地址學習/44
3.2.4通信過濾/45
3.2.5生成樹協議/46
3.3虛擬局域網VLAN/47
3.3.1共享式以太網與VLAN/47
3.3.2VLAN的劃分方法/48
3.3.3IEEE 802.1Q協議與VLAN數據流
的處理過程/50
3.3.4VLAN的優點/56
3.4實驗: 交換式以太網組網和VLAN配置/58
3.4.1交換式以太網的組網/58
3.4.2以太網交換機的配置/59
3.4.3配置VLAN/62
練習與思考/66第4章無線局域網組網技術/68
4.1無線局域網的傳輸介質/68
4.1.1無線傳輸與有線傳輸的區別/68
4.1.2無線傳輸技術/69
4.1.3無線局域網的信道/76
4.2IEEE 802.11體系結構/77
4.2.1基本服務集和擴展服務集/77
4.2.2關聯與加入/79
4.3介質控制訪問方法和幀結構/82
4.3.1CSMA/CA/82
4.3.2IEEE 802.11幀格式/84
4.4無線局域網的相關標準與設備/88
4.4.1技術標準/88
4.4.2組網所需的器件和設備/89
4.5實驗: 動手組裝簡單的自組無線局域網/90
4.5.1設備、器件的準備和安裝/90
4.5.2網絡軟件的安裝和配置/91
4.5.3無線網絡的連通性測試/94
練習與思考/96第5章互聯網與IP協議/98
5.1互聯網/98
5.2網絡互聯解決方案/99
5.2.1面向連接的解決方案/99
5.2.2面向非連接的解決方案/100
5.3IP協議與IP層服務/101
5.3.1IP互聯網的工作機理/102
5.3.2IP層服務/103
5.3.3IP互聯網的特點/103
練習與思考/104第6章IP數據報/105
6.1IP數據報的格式/105
6.1.1報頭中各主要字段的功能/105
6.2IP封裝、分片與重組/106
6.2.1MTU與分片/107
6.2.2重組/108
6.2.3分片控制/109
6.3IP數據報選項/109
6.4差錯與控制報文/110
6.4.1ICMP差錯控制/110
6.4.2ICMP控制報文/112
6.4.3ICMP請求/應答報文對/113
6.5實驗: IP數據報捕獲與分析/114
6.5.1實驗環境/114
6.5.2利用WinPcap捕獲數據包/114
6.5.3IP數據報捕獲與分析實驗指導/118
練習與思考/126第7章IP地址與ARP協議/128
7.1IP地址的作用/128
7.2IP地址的組成/129
7.2.1IP地址的層次結構/129
7.2.2IP地址的分類/129
7.2.3IP地址的直觀表示法/131
7.3特殊的IP地址形式/131
7.3.1網絡地址/132
7.3.2廣播地址/132
7.3.3回送地址/132
7.4編址實例/133
7.5子網編址/134
7.5.1子網編址方法/134
7.5.2子網地址和子網廣播地址/135
7.5.3子網表示法/136
7.5.4無類別IP編址——子網編址的
延伸/137
7.6地址解析協議ARP/139
7.6.1ARP協議的基本思想/139
7.6.2ARP協議的改進/140
7.6.3完整的ARP工作過程/141
7.6.4ARP數據的封裝和報文格式/142
7.7實驗: 獲取IP地址與MAC地址的映射
關系/143
7.7.1實驗環境/143
7.7.2利用命令獲取IP地址與MAC地址的
映射關系/143
7.7.3通過編程獲取IP地址與MAC地址的
映射關系/145
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