计算机网络技术与实训教程(第二版)

计算机网络技术与实训教程(第二版) 教材名称: 计算机网络技术与实训教程(第二版)
ISBN号: 978-7-89436-377-0 作者: 刘佰明
字数: 394千字 规格: 16开
印制时间: 2015-09-01 出版日期: 2015-09-01
定价: 41 元 样章下载: 样章-正文计算机网络技术与实训教程.pdf
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        本教材主要面向高职院校学生。共分8章,内容包括计算机网络概论,TCP/IP,局域网技术,交换机,路由器,网站建设和配置,网络系统设计,网络接入技术,网络安全等。
本教材每个章节都分为知识目标,能力目标,教学重点和难点,让读者在学习每章之前就清晰的知道该章节所讲的内容,为突出实践环节,每节都设有课堂实训,每章都配有单元实训。
 
本书有以下四大亮点
1、解决了目前市面绝大部分教材在实训环节上的环境缺失问题,教材为每个实训搭建了完整的实训环境,且每个实训的具体操作均刻录成了光盘,
按视频步骤一步一步学习即可完成相关任务,非常方便教师的教和学生的学。
2、提供了三种实训体验。一是模拟器,引入美国思科公司的Packet Tracer,达到所见即所得的效果,且开发了大量基于Packet Tracer的实训,极其方便教师的实践教学;
二是引入虚拟机,学生可以不依赖机房,课下在一台机器上独立完成网络实训,极其便于学生的学习;三是充分利用现有机房环境,完成相关实训。
3、注重信息化及立体化教材建设,包括主教材,教学课件,配套实训录像,网站、微信 等等。
4、第二版将新知识,新技术,新工艺和新案例等引入教材,注重吸收最新的教学理念,并积极支持新专业的教材建设。
第1章 计算机网络概论…………………………………………………………………… 1
1.1 计算机网络的定义和组成………………………………………………………… 1
1.1.1 计算机网络的定义…………………………………………………………… 1
1.1.2 计算机网络的组成…………………………………………………………… 2
1.2 计算机网络的分类………………………………………………………………… 4
1.2.1 按网络覆盖的范围…………………………………………………………… 4
1.2.2 按通信传播方式……………………………………………………………… 5
1.2.3 按拓扑结构…………………………………………………………………… 5
1.3 计算机网络的功能和应用………………………………………………………… 10
1.3.1 计算机网络的功能…………………………………………………………… 10
1.3.2 计算机网络的应用…………………………………………………………… 11
1.4 计算机网络的发展………………………………………………………………… 12
1.4.1 计算机网络系统的发展历程………………………………………………… 12
1.4.2 网络发展的趋势……………………………………………………………… 13
1.5 数据通信基础……………………………………………………………………… 15
1.5.1 数据通信系统………………………………………………………………… 15
1.5.2 主要指标……………………………………………………………………… 16
1.6 数据编码与传输技术……………………………………………………………… 16
1.6.1 数据编码技术………………………………………………………………… 17
1.6.2 数据传输方式………………………………………………………………… 18
1.6.3 异步传输和同步传输………………………………………………………… 18
1.6.4 多路复用技术………………………………………………………………… 19
1.7 数据交换技术……………………………………………………………………… 21
1.7.1 电路交换……………………………………………………………………… 21
1.7.2 报文交换……………………………………………………………………… 21
1.7.3 分组交换……………………………………………………………………… 22
1.8 计算机网络体系结构……………………………………………………………… 25
1.8.1 分层的概念…………………………………………………………………… 25
1.8.2 网络体系结构………………………………………………………………… 26
1.8.3 OSI参考模型………………………………………………………………… 26
第2章 TCP/IP和IP地址……………………………………………………………… 33
2.1 TCP/IP概述……………………………………………………………………… 33
2.1.1 TCP/IP层次结构…………………………………………………………… 34
2.1.2 TCP/IP协议………………………………………………………………… 34
2.2 IP地址与IP地址的配置………………………………………………………… 36
2.2.1 因特网的地址………………………………………………………………… 36
2.2.2 IP地址的分类……………………………………………………………… 36
2.2.3 特殊的IP地址……………………………………………………………… 36
2.2.4 子网划分与子网掩码………………………………………………………… 37
2.3 TCP/IP相关协议………………………………………………………………… 41
2.3.1 ARP协议…………………………………………………………………… 41
2.3.2 IP协议……………………………………………………………………… 43
2.3.3 ICMP协议…………………………………………………………………… 43
2.3.4 TCP协议…………………………………………………………………… 44
2.3.5 UDP协议…………………………………………………………………… 46
2.4 常用网络命令(基于Windows7系统) ………………………………………… 47
2.4.1 ipconfig命令………………………………………………………………… 48
2.4.2 ping命令…………………………………………………………………… 49
2.4.3 netstat命令………………………………………………………………… 50
2.4.4 arp命令……………………………………………………………………… 51
2.4.5 tracert命令………………………………………………………………… 52
2.4.6 route命令…………………………………………………………………… 53
2.4.7 telnet命令…………………………………………………………………… 54
2.4.8 ftp命令……………………………………………………………………… 55
第3章 网络互联技术…………………………………………………………………… 61
3.1 网卡………………………………………………………………………………… 61
3.1.1 网卡的功能…………………………………………………………………… 61
3.1.2 网卡的种类…………………………………………………………………… 62
3.1.3 网卡的选购…………………………………………………………………… 63
3.1.4 网卡的安装…………………………………………………………………… 63
3.2 交换机……………………………………………………………………………… 64
3.2.1 交换机的工作原理…………………………………………………………… 64
3.2.2 交换机的分类………………………………………………………………… 65
3.2.3 第二层交换技术……………………………………………………………… 66
3.2.4 第三层交换技术……………………………………………………………… 66
3.2.5 交换机的选购………………………………………………………………… 68
3.2.6 交换机的简单配置…………………………………………………………… 69
3.3 路由器……………………………………………………………………………… 77
3.3.1 路由器的基本功能…………………………………………………………… 77
3.3.2 路由器的工作原理…………………………………………………………… 78
3.3.3 路由器的选购………………………………………………………………… 78
3.3.4 路由器的简单配置…………………………………………………………… 79
3.4 网桥和网关………………………………………………………………………… 81
3.4.1 网桥…………………………………………………………………………… 81
3.4.2 网关…………………………………………………………………………… 81
第4章 局域网技术……………………………………………………………………… 88
4.1 局域网概述………………………………………………………………………… 88
4.1.1 局域网的主要特点…………………………………………………………… 89
4.1.2 局域网的传输介质…………………………………………………………… 89
4.1.3 局域网的分类………………………………………………………………… 90
4.2 介质访问控制方式………………………………………………………………… 92
4.2.1 CSMA/CD…………………………………………………………………… 93
4.2.2 令牌总线介质访问控制方法………………………………………………… 95
4.3 以太网……………………………………………………………………………… 95
4.3.1 传统以太网…………………………………………………………………… 96
4.3.2 快速以太网…………………………………………………………………… 96
4.3.3 千兆以太网…………………………………………………………………… 96
4.3.4 万兆以太网…………………………………………………………………… 97
4.3.5 十万兆位以太网(40/100G)………………………………………………… 97
4.3.6 下一代更高速率以太网(400G) …………………………………………… 97
4.4 交换式局域网…………………………………………………………………… 104
4.4.1 广播域与冲突域…………………………………………………………… 104
4.4.2 交换式局域网的结构与特点……………………………………………… 104
4.4.3 交换式局域网的工作原理………………………………………………… 105
4.4.4 交换式局域网的交换方式………………………………………………… 106
4.5 虚拟局域网……………………………………………………………………… 108
4.5.1 虚拟局域网概述…………………………………………………………… 108
4.5.2 虚拟局域网实现…………………………………………………………… 109
4.6 无线局域网……………………………………………………………………… 112
4.6.1 无线局域网概述…………………………………………………………… 113
4.6.2 无线局域网的组建………………………………………………………… 115
4.6.3 IMT-2020———下一代移动通信网络5G ………………………………… 115
4.6.4 量子通信(QuantumCommunication)…………………………………… 116
4.7 计算机网络的传输介质………………………………………………………… 117
4.7.1 有线传输介质……………………………………………………………… 118
4.7.2 无线介质…………………………………………………………………… 123
第5章 网站的建设和配置……………………………………………………………… 131
5.1 虚拟机…………………………………………………………………………… 131
5.1.1 虚拟机简介………………………………………………………………… 131
5.1.2 虚拟机的功能与用途……………………………………………………… 132
5.1.3 VMwareWorkstation的安装与配置…………………………………… 133
5.2 Intranet信息网站概述………………………………………………………… 139
5.3 配置DNS、DHCP服务器……………………………………………………… 139
5.3.1 安装与配置DNS服务器………………………………………………… 140
5.3.2 配置DHCP服务器………………………………………………………… 147
5.4 信息服务器IIS的安装与配置………………………………………………… 153
5.4.1 Internet信息服务系统概述……………………………………………… 153
5.4.2 在WindowsServer2008R2上安装IIS7.5 …………………………… 153
5.5 架设FTP服务器………………………………………………………………… 158
5.6 架设E-Mail电子邮件服务器…………………………………………………… 165
5.6.1 DNS设置…………………………………………………………………… 165
5.6.2 安装E-Mail服务器………………………………………………………… 166
5.6.3 在WinmailServer服务器上建立可用的电子邮件地址………………… 169
5.6.4 用POP方式收发邮件……………………………………………………… 171
5.6.5 用Web方式收发邮件……………………………………………………… 172
第6章 网络系统建设…………………………………………………………………… 175
6.1 网络系统设计的一般步骤……………………………………………………… 175
6.1.1 用户调查与分析…………………………………………………………… 176
6.1.2 网络系统初步设计………………………………………………………… 177
6.1.3 网络系统纤细设计………………………………………………………… 177
6.1.4 用户和应用系统设计……………………………………………………… 178
6.1.5 系统测试和试运行………………………………………………………… 178
6.2 计算机网络技术实训室设计案例……………………………………………… 179
6.2.1 需求分析…………………………………………………………………… 179
6.2.2 网络技术实训室的规划…………………………………………………… 179
6.2.3 网络技术实训室的组建…………………………………………………… 180
6.2.4 A组实现RIP协议的具体配置…………………………………………… 184
6.3 校园网设计案例………………………………………………………………… 187
6.3.1 校园网需求分析…………………………………………………………… 187
6.3.2 校园网解决方案…………………………………………………………… 187
6.3.3 主要设备选型……………………………………………………………… 188
6.3.4 组网技术的选用…………………………………………………………… 192
6.4 计算机网络常见故障及解决…………………………………………………… 194
6.4.1 处理计算机网络故障的基本步骤………………………………………… 194
6.4.2 处理计算机网络故障的基本方法………………………………………… 195
6.4.3 处理网络通信线路常见故障……………………………………………… 196
6.4.4 处理网络设备常见故障…………………………………………………… 198
6.4.5 处理网络服务器和工作站常见故障……………………………………… 202
第7章 接入技术………………………………………………………………………… 205
7.1 接入技术概述…………………………………………………………………… 205
7.1.1 接入技术的分类…………………………………………………………… 205
7.1.2 接入网络提供的主要业务………………………………………………… 206
7.1.3 接入网宽带化的发展方向………………………………………………… 207
7.2 计算机拨号接入………………………………………………………………… 208
7.2.1 PPP ………………………………………………………………………… 208
7.2.2 拨号接入方法……………………………………………………………… 211
7.3 无线接入技术…………………………………………………………………… 215
7.3.1 无线接入技术简介………………………………………………………… 215
7.3.2 WLAN协议………………………………………………………………… 217
7.3.3 WLAN基本架构…………………………………………………………… 219
7.3.4 WLAN工作流程…………………………………………………………… 219
7.4 无线共享上网…………………………………………………………………… 222
7.4.1 无线虚拟WIFI共享上网………………………………………………… 222
7.4.2 移动通信共享上网方式…………………………………………………… 227
第8章 网络安全技术…………………………………………………………………… 232
8.1 网络安全概述…………………………………………………………………… 232
8.1.1 网络安全的主要特性……………………………………………………… 233
8.1.2 网络安全策略……………………………………………………………… 235
8.2 ARP欺骗………………………………………………………………………… 236
8.2.1 ARP欺骗原理……………………………………………………………… 236
8.2.2 ARP欺骗防范措施………………………………………………………… 237
8.3 端口扫描………………………………………………………………………… 237
8.3.1 端口扫描简介……………………………………………………………… 238
8.3.2 端口扫描的原理…………………………………………………………… 238
8.3.3 端口扫描的工具…………………………………………………………… 239
8.4 网络监听………………………………………………………………………… 243
8.4.1 网络监听的原理…………………………………………………………… 243
8.4.2 网络监听的检测…………………………………………………………… 244
8.5 拒绝服务攻击…………………………………………………………………… 246
8.5.1 概述………………………………………………………………………… 247
8.5.2 拒绝服务攻击的原理……………………………………………………… 247
8.6 特洛伊木马……………………………………………………………………… 250
8.6.1 特洛伊木马程序简介……………………………………………………… 250
8.6.2 特洛伊木马程序的位置和危险级别(基于WindowsXP系统)………… 250
8.6.3 特洛伊木马的类型………………………………………………………… 251
8.6.4 特洛伊木马的防范………………………………………………………… 252
8.7 无线网络安全问题……………………………………………………………… 252
8.7.1 无线网络所面临的安全威胁……………………………………………… 252
8.7.2 无线网络的安全机制与技术措施………………………………………… 253
8.8 树立良好的网络职业道德观念………………………………………………… 257
8.8.1 计算机网络带来的问题…………………………………………………… 257
8.8.2 计算机网络从业者职业守则……………………………………………… 258
参考文献…………………………………………………………………………………… 263

(1)开发了基于游戏式的实训。该实训从根本上解决了高职大部分学生不爱学习、玩手机、课堂睡觉的突出问题,从根本上调动了学生的积极性,激发了学生的学习潜能,培养了学生自我学习的能力和热情。游戏式实训具有自动判分,随时可见,题案一体,游戏通关的特点。不但解决了“教”的问题,更重要的是解决了“学”的问题,使用该实训教学,将出现学生自己不愿意下课,学生自己压堂,变学习为兴趣,把上课当幸福,全身心投入的壮观场面和理想效果,真正实现课堂教学中所一直提倡的“以学生为主体,以教师为主导”。本部分具体内容见光盘的“机房实战”。

(2)提供三种实训环境。为了解决教学过程中实验环境难于满足网络知识的现实问题,我们在整个课程中提供三种实训环境。

实训环境一:模拟器。引入美国CISCO公司提供的模拟器Packet Tracer软件,该软件能够模拟网络课程中用到的所有设备,简单易用,不仅能够解决学校设备不足的问题,而且对于课堂理论教学发挥不可替代的作用,它能让学生所见即所得,从根本上解决网络理论空洞乏味,学生不想学的现象。

实训环境二:虚拟机。该虚拟技术能够在一台计算机上搭建网络环境,按需配置,和实际的机房环境相当,可以满足学生课下独立做网络实验的环境需求。

实训环境三:现实的实训环境。这是计算机网络实训的主战场,将WIN7系统和XP系统有机结合,所有实训都应该在这里完成。对于有些不便在机房进行的实训,比如交换机和路由器的配置,建议采用Packet Tracer进行。

(3)注重立体化教材建设,努力打造教学需要什么就提供什么的理想境地。通过主教材、PPT、教案、试卷、游戏式实训源文件、习题答案、软件(教材中用到的主要软件)、实训光盘(主要实训内容均有详细的视频演示步骤及讲解说明)等教学资源有机配合,提高教学服务水平,为高素质技能型人才的培养创造良好的条件。相关资料请在随书附带的光盘中获取。

(4)本书在第一版(《计算机网络技术与实训教程》)的基础上,及时将新知识、新工艺和新案例等引入教材,不但修订了第一版部分内容的不足,而且每章内容均有调整,如第4章增加了5G的相关知识,第5章服务器部分以Windows Server 2008 R2为主讲内容,第6章增加了常见网络故障及解决,第7章增加了手机网络知识等。