计算机网络技术与应用

前言

教学建议

第1章 计算机网络的基本概念

1.1 计算机网络概述

1.1.1 计算机网络的组成部件

1.1.2 物理网络与互联网络

1.2 存储转发与包交换

1.3 协议与分层

1.3.1 协议的基本概念

1.3.2 网络的层次结构

1.4 ISO／OSI参考模型

1.4.1 ISO／OSI参考模型的结构

1.4.2 OSI各层的主要功能

1.4.3 数据的封装与传递

1.5 TCP／IP体系结构

1.5.1 TCP／IP体系结构的层次划分

1.5.2 TCP／IP体系结构中各层的功能

1.5.3 TCP／IP中的协议栈

练习与思考

第2章 以太网原理与组网技术

2.1 共享式以太网的原理

2.1.1 以太网中的数据帧

2.1.2 CSMA／CD介质访问控制方法

2.2 以太网的传输介质

2.3 以太网的相关标准

2.4 组网所需的器件和设备

2.4.1 10／100Mbps以太网集线器

2.4.2 10／100Mbps网络接口卡

2.4.3 10／100Mbps以太网中的非屏蔽双绞线

2.5 双绞线以太网的组网

2.5.1 单一集线器结构

2.5.2 多集线器级联结构

2.6 实验：组装简单的以太网

2.6.1 设备、器件及测量工具的准备和安装

2.6.2 网络连通性测试

2.6.3 集线器级联

练习与思考

第3章 交换与虚拟局域网

3.1 交换式以太网的提出

3.1.1 共享式以太网存在的问题

3.1.2 交换的提出

3.2 以太网交换机的工作原理

3.2.1 以太网交换机的工作过程

3.2.2 数据转发方式

3.2.3 地址学习

3.2.4 通信过滤

3.2.5 生成树协议

3.3 虚拟局域网VLAN

3.3.1 共享式以太网与VIAN

3.3.2 VLAN的划分方法

3.3.3 802.1 Q协议与VLAN数据流的处理过程

3.3.4 VLAN的优点

3.4 实验：交换式以太网组网和VLAN配置

3.4.1 交换式以太网的组网

3.4.2 以太网交换机的配置

3.4.3 配置VLAN

练习与思考

第4章 无线局域网组网技术

4.1 无线局域网的传输介质

4.1.1 无线传输与有线传输的区别

4.1.2 无线传输技术

4.1.3 无线局域网的信道

4.2 802.11体系结构

4.2.1 基本服务集和扩展服务集

4.2.2 关联与加入

4.3 介质控制访问方法和帧结构

4.3.1 CSMA／CA

4.3.2 802.11帧格式

4.4 无线局域网的相关标准与设备

4.4.1 技术标准

4.4.2 组网所需的器件和设备

4.5 实验：动手组装简单的自组无线局域网

4.5.1 设备、器件的准备和安装

4.5.2 网络软件的安装和配置

4.5.3 无线网络的连通性测试

练习与思考

第5章 互联网与IP协议

5.1 互联网

5.2 网络互联解决方案

5.2.1 面向连接的解决方案

5.2.2 面向非连接的解决方案

5.3 IP协议与IP层服务

5.3.1 IP互联网的工作原理

5.3.2 IP层服务

5.3.3 IP互联网的特点

练习与思考

第6章 IP数据报

6.1 IP数据报的格式

6.2 IP封装、分片与重组

6.2.1 MTU与分片

6.2.2 重组

6.2.3 分片控制

6.3 IP数据报选项

6.4 差错与控制报文

6.4.1 ICMP差错控制

6.4.2 ICMP控制报文

6.4.3 ICMP请求／应答报文对

6.5 实验：IP数据报捕获与分析

6.5.1 实验环境

6.5.2 利用WinPcap捕获数据包

6.5.3 IP数据报捕获与分析实验指导

练习与思考

第7章 IP地址与ARP协议

7.1 IP地址的作用

7.2 IP地址的组成

7.2.1 IP地址的层次结构

7.2.2 IP地址的分类

7.2.3 IP地址的直观表示法

7.3 特殊的IP地址形式

7.3.1 网络地址

7.3.2 广播地址

7.3.3 回送地址

7.4 编址实例

7.5 子网编址

7.5.1 子网编址方法

7.5.2 子网地址和子网广播地址

7.5.3 子网表示法

7.5.4 无类别IP编址——子网编址的延伸

7.6 地址解析协议ARP

7.6.1 ARP协议的基本思想

7.6.2 ARP协议的改进

7.6.3 完整的ARP工作过程

7.6.4 ARP数据的封装和报文格式

7.7 实验：获取IP地址与MAC地址的对应关系

7.7.1 实验环境

7.7.2 利用命令获取IP地址与MAC地址的对应关系

7.7.3 通过编程获取IP地址与MAC地址的对应关系

练习与思考

第8章 路由器与路由选择

8.1 路由选择

8.1.1 表驱动IP选路

8.I.2 标准路由选择算法

8.1.3 无类别域间路由——标准路由选择算法的扩充

8.1.4 IP数据报传输与处理过程

8.2 路由表的建立与刷新

8.2.1 静态路由

8.2.2 动态路由

8.3 路由选择协议

8.3.1 RIP协议与向量－距离算法

8.3.2 OSPF协议与链路－状态算法

8.4 部署和选择路由协议

8.5 实验：路由配置及简单路由程序的设计

8.5.1 实验环境

8.5.2 路由配置

8.5.3 简单的路由程序设计

练习与思考

第9章 TCP与UDP

9.1 端对端通信

9.2 传输控制协议TCP

9.2.1 TCP提供的服务

9.2.2 TCP报文段格式

9.2.3 TCP的可靠性实现

9.2.4 TCP的缓冲、流控与窗口

9.2.5 TCT，连接与端口

9.3 用户数据报协议UDP

9.4 实验：端口的应用——网络地址转换

9.4.1 使用网络地址转换的目的

9.4.2 NAT的主要技术类型

9.4.3 配置网络地址转换服务器

练习与思考

第10章 应用程序交互模型

10.1 客户－服务器模型

10.1.1 客户－服务器的概念

10.1.2 客户与服务器的特性

10.1.3 标识一个特定的服务

10.1.4 服务器对并发请求的响应

10.2 对等计算模型

10.2.1 对等计算的概念

10.2.2 对等网络的分类

10.2.3 对等计算模型的特点

10.2.4 对等计算模型的主要应用

10.3 实验：编写简单的客户－服务器程序

10.3.1 网络编程界面socket

10.3.2 利用CAsyncSocket编制网络应用程序

10.3.3 简单的客户－服务器程序实验指导

练习与思考

第11章 域名系统

11.1 互联网的命名机制

11.1.1 层次型命名机制

11.1.2 TCP／IP互联网域名

11.1.3 Internet域名

11.2 域名解析

11.2.1 TCP／IP域名服务器与解析算法

11.2.2 提高域名解析的效率

11.2.3 域名解析的完整过程

11.3 资源记录和：DNS报文

11.3.1 资源记录

11.3.2 DNS报文

11.4 实验：配置DNS服务器

11.4.1 域名服务器管理的域名树

11.4.2 配置Windows 2003 DNS服务器

11.4.3 测试配置的DNS服务器

练习与思考

第12章 Web服务

12.1 Web服务基础

12.1.1 Web服务系统

12.1.2 Web服务器

12.1.3 Web浏览器

12.1.4 页面地址——URL

12.2 Web系统的传输协议

12.2.1 HTIP信息交互过程

12.2.2 HTIP报文格式

12.3 Web系统的页面表示方式

12.4 实验：配置和管理Web服务器

12.4.1 ⅡS的基本配置方法

12.4.2 ⅡS的安全性控制

练习与思考

第13章 电子邮件系统

13.1 电子邮件系统基础

13.1.1 电子邮件的传输过程

13.1.2 电子邮件地址

13.2 电子邮件传递协议

13.2.1 简单邮件传输协议SMT

13.2.2 第3代邮局协议POP3

13.3 电子邮件的报文格式

13.3.1 RFC822

13.3.2 多用途Internet邮件扩展协议MIME

13.4 基于Web的电子邮件

13.5 实验：编写简化的SMTP服务器并观察其通信过程

13.5.1 编写简化的SMTP服务器

13.5.2 观察SMTP客户与服务器的交互过程

练习与思考

第14章 网络安全

14.1 网络安全的基本概念

14.1.1 网络提供的安全服务

14.1.2 网络攻击

14.2 数据加密和数字签名

14.2.1 数据加密

14.2.2 数字签名

14.2.3 数据加密和数字签名的区别

14.2.4 密钥的分发

14.3 保证网络安全的几种具体措施

14.3.1 防火墙

14.3.2 应用网关

14.3.3 SSL协议

14.4 实验：利用SSL实现安全数据传输

14.4.1 安装证书管理软件和服务

14.4.2 为Web服务器申请和安装证书

14.4.3 验证并访问安全的Web站点

练习与思考

第15章 接入互联网

15.1 常用的接入技术

15.1.1 借助电话网接入

15.1.2 利用ADSL接入

15.1.3 使用HFC接入

15.1.4 通过数据通信线路接入

15.2 接人控制与PPPoE

15.2.1 PPP协议

15.2.2 PPPoE协议

15.3 实验：PPPoE服务器的配置和应用

15.3.1 网络和接入服务器的配置

15.3.2 接入Internet

练习与思考

主要参考文献

《计算机网络技术与应用》主要介绍了计算机网络的基本概念，讨论了有线和无线局域网的理论知识和组网方法，讲述了TCP／IP互联网的概念和主要的应用、服务类型，介绍了网络安全和网络接入等主要技术。在内容组织上，《计算机网络技术与应用》强调基础理论知识与实践内容的结合，通过学习《计算机网络技术与应用》内容，读者不但能够深入了解网络原理和网络协议的相关内容，而且能够增强解决实际问题的能力。
　　《计算机网络技术与应用》内容丰富，结构合理，系统性和可操作性强，可作为普通高等院校计算机科学与技术专业及相关专业计算机网络技术类课程的教材，也可作为网络培训或工程人员的自学参考书。

内容结构合理，层次清楚。将计算机网络基础理论知识与实际应用相结合，在讲解基础理论知识的同时，介绍相应理论知识在网络系统中的具体应用，使读者能够对网络的基本原理、网络协议有一个直观认识。
　　注重实践能力培养。通过动手实践和对实践现象的观察和解释，使读者加深对理论知识的理解，掌握其背后的理论支撑，从而进一步将理论应用于解决实际问题之中。
实验和习题丰富。实验内容对实验环境和实验设备的要求简单，一般学校都有条件实现。同时，每章最后的基础性和拓展性习题，可帮助读者检验学习效果。
　　《计算机网络技术与应用》配备相应的教学课件，辅助教师更好地完成课程教学，为读者掌握网络基础知识提供帮助。