計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與工程實踐教程

第1章  計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 1
1.1  網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展 1
1.1.1  遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng) 2
1.1.2  多機(jī)通信系統(tǒng)（ARPA網(wǎng)時代） 2
1.1.3  國際標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò) 4
1.1.4  互聯(lián)、高速、寬帶、智能與更為廣泛的應(yīng)用 5
1.2  網(wǎng)絡(luò)定義與常用術(shù)語 6
1.2.1  網(wǎng)絡(luò)的定義 6
1.2.2  網(wǎng)絡(luò)常用術(shù)語 7
1.3  傳輸速率等級 10
1.4  網(wǎng)絡(luò)類型 11
1.4.1  局域網(wǎng) 11
1.4.2  城域網(wǎng) 12
1.4.3  廣域網(wǎng) 13
1.4.4  無線網(wǎng) 14
1.4.5  互聯(lián)網(wǎng) 15
1.5  網(wǎng)絡(luò)功能與資源共享 15
1.5.1  網(wǎng)絡(luò)功能 15
1.5.2  網(wǎng)絡(luò)資源共享 16
1.6  網(wǎng)絡(luò)的基本要素及其操作系統(tǒng) 20
1.6.1  網(wǎng)絡(luò)的基本要素 20
1.6.2  計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成 24
1.6.3  網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 26
1.7  計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的參考模型 27
1.8  國內(nèi)十大重要網(wǎng)絡(luò)發(fā)展概況 28
1.8.1  中國公用分組交換網(wǎng) 28
1.8.2  中國公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) 30
1.8.3  中國公用幀中繼網(wǎng) 33
1.8.4  綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 34
1.8.5  中國公用計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng) 37
1.8.6  中國公用增值業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng) 38
1.8.7  中國金融數(shù)據(jù)通信網(wǎng) 41
1.8.8  中國教育和科研計算機(jī)網(wǎng) 42
1.8.9  中國科技網(wǎng)絡(luò) 43
1.8.10  國內(nèi)其他重要的網(wǎng)絡(luò)工程 44
1.9  網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)發(fā)展回顧與有影響的組織 45
1.9.1  網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的發(fā)展過程 45
1.9.2  對網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有影響的組織 46
1.9.3  因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及最有影響的組織 48
第2章  網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù) 50
2.1  網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 50
2.1.1  數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系 50
2.1.2  傳輸信號與通信 51
2.1.3  模擬通信系統(tǒng) 51
2.1.4  數(shù)字通信系統(tǒng) 52
2.2  網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 53
2.2.1  數(shù)據(jù)編碼類型 53
2.2.2  脈沖編碼調(diào)制方法 55
2.3  信道的傳輸方式 56
2.3.1  串行通信方式 56
2.3.2  并行通信方式 59
2.3.3  單工/半雙工/全雙工通信方式 59
2.4　網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 60
2.4.1  基帶傳輸和頻帶傳輸 60
2.4.2  同步傳輸與異步傳輸 61
2.4.3  多路復(fù)用技術(shù) 62
2.4.4  數(shù)據(jù)交換技術(shù) 66
2.5  差錯控制技術(shù) 69
2.5.1  差錯產(chǎn)生的原因與類型 69
2.5.2　檢錯碼與糾錯碼 70
2.5.3　差錯控制方法 70
2.6  通信線路 70
2.6.1  數(shù)字用戶線 71
2.6.2  xDSL的實現(xiàn) 72
2.6.3  無線通信 73
第3章  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c分層體系結(jié)構(gòu) 76
3.1　網(wǎng)絡(luò)的兩級結(jié)構(gòu) 76
3.2　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 77
3.2.1  總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 78
3.2.2　星形網(wǎng)絡(luò) 78
3.2.3　環(huán)形網(wǎng)絡(luò) 79
3.2.4  樹形網(wǎng)絡(luò) 80
3.2.5　網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 80
3.2.6　分布式網(wǎng)絡(luò) 81
3.3　OSI分層體系結(jié)構(gòu) 82
3.3.1  網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 82
3.3.2　OSI參考模型 83
3.3.3　物理層 85
3.3.4　數(shù)據(jù)鏈路層 87
3.3.5  網(wǎng)絡(luò)層 90
3.3.6  傳輸層 93
3.3.7　會話層 94
3.3.8　表示層 95
3.3.9  應(yīng)用層 96
3.4　TCP/IP體系結(jié)構(gòu) 96
3.5　其他網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 98
3.5.1　ARPANET體系結(jié)構(gòu) 98
3.5.2  Novell NetWare網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 99
3.5.3  Windows NT體系結(jié)構(gòu) 100
第4章  網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 102
4.1  雙絞線 102
4.2  同軸電纜的品種、性能與標(biāo)準(zhǔn) 111
4.2.1  同軸電纜 111
4.2.2  同軸電纜在網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu) 113
4.3  光纜的品種與性能 116
4.3.1  光纜 116
4.3.2  光纖的種類 117
4.3.3  光纖通信系統(tǒng)簡述 118
4.3.4  光纜的種類和機(jī)械性能 118
4.3.5  光纖的連接方式 120
4.3.6  光纖的光源 120
4.3.7  光纜應(yīng)用范圍與主要性能 121
第5章  網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的作用與層次關(guān)系 125
5.1  物理層使用的設(shè)備——中繼器 127
5.2  物理層使用的集線器 128
5.3  物理層使用的調(diào)制解調(diào)器 129
5.4  數(shù)據(jù)鏈路層使用的網(wǎng)卡 132
5.5  數(shù)據(jù)鏈路層使用的網(wǎng)橋 133
5.6  數(shù)據(jù)鏈路層使用的交換機(jī) 136
5.6.1　概述 136
5.6.2  交換技術(shù) 137
5.6.3  為什么要用交換機(jī) 137
5.6.4  交換機(jī)的特性 138
5.6.5  交換機(jī)的工作原理 139
5.6.6  交換機(jī)工作模式 140
5.6.7  交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu) 141
5.6.8  如何評定交換機(jī)的性能 141
5.6.9  局域網(wǎng)交換機(jī)的種類 143
5.6.10  關(guān)于第二、三、四、七層交換的問題 145
5.7  網(wǎng)絡(luò)層使用的路由器 153
5.7.1  路由器的互聯(lián)結(jié)構(gòu) 153
5.7.2  路由器的作用與功能 153
5.7.3  路由器的設(shè)置 155
5.8  應(yīng)用層使用的設(shè)備——網(wǎng)關(guān) 160
5.8.1  網(wǎng)關(guān) 160
5.8.2  半網(wǎng)關(guān)與全網(wǎng)關(guān) 161
5.9  遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器 162
第6章  網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 163
6.1  協(xié)議分層 163
6.2  網(wǎng)絡(luò)接口層協(xié)議 165
6.2.1  網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議的結(jié)構(gòu) 165
6.2.2  網(wǎng)絡(luò)接口物理層設(shè)計 166
6.2.3  用戶/網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)鏈路控制 168
6.2.4  用戶/網(wǎng)絡(luò)接口的呼叫控制 175
6.2.5  網(wǎng)絡(luò)間信號連接控制協(xié)議 181
6.2.6  網(wǎng)絡(luò)間呼叫/連接控制規(guī)程 184
6.3  網(wǎng)際層協(xié)議 187
6.3.1  IP數(shù)據(jù)報格式 187
6.3.2  IP地址格式 190
6.3.3  網(wǎng)絡(luò)掩碼 192
6.3.4  子網(wǎng)規(guī)劃和子網(wǎng)掩碼 193
6.3.5  IPv6 200
6.4  傳輸層協(xié)議 205
6.4.1  TCP協(xié)議 205
6.4.2  UDP協(xié)議 208
6.5  應(yīng)用層協(xié)議 210
6.5.1  FTP協(xié)議 210
6.5.2  Telnet協(xié)議 212
第7章  ARP、RARP和ICMP 214
7.1  域名與域名解析 214
7.1.1  Internet的域名系統(tǒng) 214
7.1.2  域名解析 216
7.2  地址解析協(xié)議（ARP） 217
7.2.1  地址解析 217
7.2.2  地址解析技術(shù) 218
7.2.3  地址解析協(xié)議 220
7.2.4  ARP協(xié)議的應(yīng)用 222
7.3  逆向地址解析協(xié)議（RARP） 224
7.4  網(wǎng)際控制報文協(xié)議（ICMP） 225
7.4.1  網(wǎng)際控制報文 225
7.4.2  ICMP報文的傳送和利用 227
7.4.3  用ICMP發(fā)現(xiàn)路徑MTU 229
7.4.4  ICMP的應(yīng)用 229
第8章  以太網(wǎng)及其組網(wǎng)方案 234
8.1  以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識 234
8.1.1  IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn) 234
8.1.2  以太網(wǎng)與IEEE 802.3的關(guān)系 235
8.1.3  802.3以太網(wǎng)幀和地址格式 238
8.1.4  主干線、水平干線的端接 240
8.2  十兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)方案 242
8.2.1  十兆位以太網(wǎng)10Base-T詳述 242
8.2.2  十兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)方案 243
8.3  百兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)方案 247
8.3.1  百兆位以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 248
8.3.2  百兆位以太網(wǎng)的設(shè)計思想 252
8.3.3  百兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)方案 252
8.4  千兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)方案 259
8.4.1  千兆位以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 259
8.4.2  千兆位以太網(wǎng)主要技術(shù) 261
8.4.3  千兆位以太網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案 267
8.5  萬兆位以太網(wǎng)組網(wǎng)方案 274
8.5.1  萬兆以太網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境與解決的問題 274
8.5.2  萬兆以太網(wǎng)對傳輸介質(zhì)的要求 274
8.5.3  萬兆以太網(wǎng)光纖連接器件 275
8.5.4  萬兆以太網(wǎng)光纖鏈路衰減要求 275
8.5.5  萬兆以太網(wǎng)組網(wǎng)方案 279
8.5.6  萬兆以太網(wǎng)交換機(jī) 280
第9章  網(wǎng)絡(luò)安全 281
9.1  網(wǎng)絡(luò)安全的具體內(nèi)容 281
9.2  網(wǎng)絡(luò)安全威脅源 283
9.3  網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)策略 284
9.4  網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計 286
9.4.1  新安裝網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)計 286
9.4.2  現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)計 288
9.4.3  設(shè)計物理安全措施 288
9.5  使用防火墻 289
9.5.1  防火墻的作用 289
9.5.2  防火墻設(shè)計 291
9.5.3  代理服務(wù) 294
9.6  網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密 295
9.6.1  數(shù)據(jù)加密技術(shù) 295
9.6.2  公開密鑰與私密密鑰系統(tǒng) 296
9.7  安全認(rèn)證 296
9.7.1  數(shù)字簽名 297
9.7.2  數(shù)字憑證 297
9.8  計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)物理隔離 299
9.8.1  物理隔離技術(shù)的意義與作用 299
9.8.2  物理隔離技術(shù)的不足之處 300
9.8.3  物理隔離技術(shù)的路線 300
9.8.4  物理隔離的幾種技術(shù)方案 301
第10章  網(wǎng)絡(luò)管理 307
10.1  網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù)與功能 307
10.1.1  網(wǎng)絡(luò)管理的任務(wù) 307
10.1.2  網(wǎng)絡(luò)管理的基本功能 308
10.1.3  網(wǎng)絡(luò)管理模型 309
10.2  網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 310
10.2.1  管理對象之間的交互關(guān)系 310
10.2.2  簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 311
10.2.3  公共管理信息協(xié)議 312
10.3  集成本地管理接口（ILMI） 313
10.3.1  ILMI的任務(wù) 313
10.3.2  ILMI協(xié)議 313
10.4  網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)管理（OAM） 314
10.4.1  OAM的功能 314
10.4.2  OAM的分級與OAM流 314
10.4.3  OAM信息流的傳送方式 317
10.4.4  OAM信元格式 318
10.5  網(wǎng)絡(luò)存儲管理與性能優(yōu)化 319
10.5.1  網(wǎng)絡(luò)的分布式文件系統(tǒng) 319
10.5.2  網(wǎng)絡(luò)的磁盤管理 320
10.5.3  網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程存儲管理 323
10.6  網(wǎng)絡(luò)打印管理 329
10.7  網(wǎng)絡(luò)管理測試 330
10.7.1  主要測試類型 330
10.7.2  網(wǎng)絡(luò)測試內(nèi)容 333
10.7.3  網(wǎng)絡(luò)測試方式 336
10.7.4  網(wǎng)絡(luò)測試技術(shù) 337
第11章  無線網(wǎng)絡(luò) 339
11.1  無線網(wǎng)絡(luò)的概述 339
11.1.1  無線局域網(wǎng) 341
11.1.2  無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程 341
11.1.3  無線網(wǎng)絡(luò)分代 343
11.1.4  幾種無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 346
11.1.5  無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì) 347
11.1.6  無線局域網(wǎng)物理層 348
11.2　無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議 350
11.3  無線應(yīng)用協(xié)議（WAP） 354
11.3.1  WAP規(guī)范的要點 355
11.3.2  WAP方案解決無線網(wǎng)絡(luò)的問題 358
11.4　無線網(wǎng)卡的組成與工作原理 358
11.5　寬帶無線技術(shù)與寬帶無線接入技術(shù) 359
11.5.1  寬帶無線技術(shù) 359
11.5.2  寬帶無線接入技術(shù)LMDS 361
11.6  微波擴(kuò)頻通信技術(shù) 361
11.6.1  基本原理 362
11.6.2  擴(kuò)頻通信的主要特點 362
11.6.3  擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的工作方式 364
11.7　無線網(wǎng)絡(luò)典型連接方式 367
11.7.1　無線網(wǎng)絡(luò)典型連接方式 367
11.7.2  戶外無線連接綜述 370
11.8  無線聯(lián)網(wǎng)方案 371
11.8.1  802.11 AP-AP 10M 無線聯(lián)網(wǎng)方案 371
11.8.2  802.11 10M兩個分支網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案 372
第12章  虛擬專用網(wǎng) 374
12.1  虛擬專用網(wǎng)簡述 374
12.1.1  虛擬專用網(wǎng)類型 374
12.1.2  VPN的工作原理 376
12.1.3  IPSec 377
12.1.4  PPTP/L2TP 378
12.1.5  SOCKSv5 378
12.1.6  VPN的信息加密技術(shù) 379
12.2　Cisco系統(tǒng)VPN 380
12.2.1　Cisco系統(tǒng)VPN的設(shè)計 380
12.2.2　Cisco公司的虛擬撥號服務(wù) 381
12.3　IP VPN需待解決的問題 385
12.4  華為的VPN解決方案 387
12.4.1  華為3Com的IPSec VPN方案 387
12.4.2  華為3Com的動態(tài)VPN解決方案 389
12.4.3  華為的小型機(jī)構(gòu)VPN安全互聯(lián)解決方案 392
12.4.4  華為網(wǎng)吧解決方案 394
第13章  Internet與Intranet 404
13.1  Internet組成與應(yīng)用 404
13.1.1  Internet組成 404
13.1.2  Internet應(yīng)用 405
13.2  通信協(xié)議與域名機(jī)制 413
13.2.1  通信協(xié)議 413
13.2.2  域名機(jī)制 415
13.3  ISP的選擇與Internet接入方法 417
13.3.1  ISP的基本概念 417
13.3.2  選擇ISP的方法 417
13.3.3  Internet接入方法 418
13.3.4  接入Internet所需的硬件與軟件 420
13.4  Intranet應(yīng)用 421
13.4.1  Intranet的定義和特點 421
13.4.2  Intranet的應(yīng)用 422
第14章  存儲技術(shù)與磁盤陣列技術(shù) 423
14.1  存儲技術(shù)簡述 423
14.2  磁盤陣列技術(shù)基礎(chǔ) 431
14.2.1  RAID等級 431
14.2.2  RAID選擇中的注意事項 435
14.3  磁帶存儲 436
14.3.1  磁帶簡述 436
14.3.2  磁帶與磁帶機(jī) 436
14.3.3  四分之一英寸匣式磁帶（QIC）驅(qū)動器 438
14.3.4  數(shù)字線性磁帶（DLT） 438
14.3.5  螺旋式掃描磁帶 439
14.3.6  可寫光盤驅(qū)動器 439