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奠基·计算机网络(修订版)

作者:韩立刚、王艳华、潘刚柱、张庆力
定价:49
印次:1-10
ISBN:9787302320432
出版日期:2013.07.01
印刷日期:2020.10.10

本书是一本讲解计算机网络基础的图书,但其内容并没有局限于计算机网络,还包括了网络安全、搭建网络服务器等实用操作内容。本书一改传统计算机网络教材艰涩的叙述方式,而是基于笔者多年的网络运营经验从实用角度阐述理论,希望可以给读者不一样的阅读体验。本书使用Packet Tracer和Dynamips两款路由器模拟软件为读者搭建好逼真实验环境,为您的学习扫除障碍。 本书涉及的内容,理论部分包括网络设备、开放式系统互联(OSI)、IP地址、TCP/IP协议、安装服务器、配置服务器网络安全、灰鸽子木马防治、P2P终结者的工作原理。路由器操作部分包括网络操作系统(IOS)的配置。路由部分包括静态路由、路由汇总、默认路由。动态路由讲述了RIP、EIGRP和OSPF。交换部分包括交换机端口安全和VLAN管理。网络安全包括标准访问控制列表、扩展访问控制列表。网络地址转换包括静态NAT、动态NAT和端口地址转换。IPv6包括IPv6地址、IPv6的动态和静态路由、IPv6和IPv4共存技术。广域网包括广域网封装PPP、HDLC和帧中继、路由器和Windows实现的VPN。 本书光盘包含50小时的计算机网络相关视频操作以及PPT教学课件。 本书适合于作为计算机网络自学教材、大专院校教材、社会培训教材、CCNA教辅等,另外本书提供的一些实用网络操作,对网络从业人员也具有相当的参考价值。

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前 言 IT职业生涯从《奠基计算机网络》开始 有不少计算机专业的学生毕业找工作,发现不能立刻满足用人单位对IT人才的要求。现在我们来分析一下原因,看一下在学校学到的专业课程和用人单位的要求。 计算机专业课程:C语言,数据结构,离散数学,数据库原理,编译原理,操作系统,计算机组成原理,计算机网络原理,数字电路、模拟电路等。可以看到学校的课程设置偏理论、偏底层,学完这些课程要是不去制造计算机都有点屈才,这些理论再讲10年课本都不需要更新,学校做到了以不变应万变。 再看用人单位的需求,下面列出智联招聘网站几家用人单位对IT人才的需求,可以看到,虽然职位是网络工程师,但恨不得什么都能干,有的还要求你有经验。 用人单位 职位 技能要求 上海杨浦区 同欣进修学校 网络工程师 1.具有丰富的计算机硬件知识,精通计算机、服务器和网络维护; 2.熟悉局域网架构,具有良好的网络规划、组建、维护和独立处理网络系统故障的能力; 3.熟悉路由器、交换机、网络设备的设置与管理; 4.熟练使用办公软件。 浙江中国轻纺城网络有限公司 网络维护工程师 1.有一定的局域网维护经验(包括路由器、交换机等),会简单的综合布线能力; 2.熟练操作通用办公软件,能够对出现的网络问题、电脑病毒、打印机故障等及时有效地处理; 3.熟悉Linux操作系统; 4.熟悉Windows Server服务器,了解Active Directory(域管理)等基本的管理和使用; 5.熟悉Web、FTP、Mail软件配置。 百事饮料(南昌)有限公司 网络维护人员 1.熟悉Windows网络组建,域管理,Cisco网络设备和服务器的基本维护; 2.熟练地对单机硬件/电脑周边设备及Windows操作系统进行排障处理,熟悉常用工具软件及办公软件的应用及维护。 可以看到这三家单位都是招聘网络维护工程师,从技能要求来看,要求能够维护具体的设备,能够操作具体的服务器(Windows Server 或 Linux)。因此在学校学的网络原理、操作系统,不能立刻胜任这些工作,计算机专业尚且如此,更不要说有志于投身网络的其他专业和社会人员了。因此你要进一步针对具体的网络设备和服务器进行学习,这就是职业IT培训。 计算机专业的学生,刚出校门,面对用人单位的要求,发现自己似乎什么都不会,尤其是要求有经验,这对刚出校门的学生几乎苛刻。于是有的学生就开始迷茫和彷徨,不知道从何下手开始学习。 从智联招聘100家企业对IT人才的技能要求,同时结合本人从事微软、思科等厂家培十余年的经验,为微软正版用户做技术支持6年的经验,这里将IT技能进行了归纳整理。这些技能覆盖了企业对IT人才80%以上的技能要求。 从上图可以看到,企业组建网络不是目的,目的是为了在网络上进行更多的应用,比如企业邮件服务器、数据库服务器、办公自动化网站、流媒体服务器(用来开展培训)等。这些应用需要运行在Windows Server或Linux服务器上,因此你还要能够配置Windows Server和Linux服务器。这些服务器要想对用户提供服务,就要确保网络的畅通、安全和稳定。 因此我把IT技能分层,一个全面的IT人才,应该掌握以下技能: (1)能够维护企业的局域网(规划网络、划分VLAN),广域网(使企业的网络连接到Internet和企业远程网络)。(本书的名称《奠基计算机网络》有两个层面的意思:一、本书是你学习网络的的基础,二、本书是你IT职业生涯的开始)。 (2)在服务器方面的技能,你需要学会服务器(Windows Server和Linux)的配置,网络基础服务的实现(比如域名解析服务器、DHCP服务器的搭建,远程访问服务器的配置等等)。 (3)在这些服务器上承载的各种企业应用,也需要掌握专门的技能,比如数据库的管理[包括性能优化、高可用技术(数据库镜像、双机热备技术)、搭建企业邮件服务器(如微软邮件服务器Exchange 2010的管理)]。 (4)在前三条贯穿始终的是安全,包括网络安全、操作系统安全、应用安全。 (5)在前三条贯穿始终的还有高可用,包括网络高可用、服务器高可用、应用高可用。 (6)还有虚拟化技术(如微软的Hyper-V和VMWare的ESX服务器),能够搭建更加灵活的企业数据中心,这也是当前主流的IT技术。 以上列出的课程,是一个IT网络从业人员应该掌握的技能,旨在为计算机专业的在校大学生和刚刚参加工作的人员,确定一个学习方向。你可以在任何一个领域深入学习,比如深入学习数据库,可以做一个专业的DBA。 本书的目标 本书的目标就是让你胜任企业网络方面的工作,让你解决工作中遇到的问题,如果你打算报考计算机方向研究生,这本书并不适合你;如果你打算学完之后从事网络方面的工作,本书是最佳选择。 《奠基计算机网络》是一本讲解计算机网络基础的图书,但其内容并没有只局限于计算机网络,还包括网络安全、网络排错、Windows Server 2003搭建网络服务器和使用Windows实现的网络功能。 该书主要面向当前和未来的网络技术,因此没有过多地介绍互联网的历史,而是对下一代网络协议IPv6进行了详尽的介绍。该书没有打算让读者去研发TCP/IP协议,因此对于TCP/IP封装起来的内部的工作机制没有过多的讲解,但通过在Windows Server 2003上安装服务和配置服务器安全,使读者能够更深入地理解TCP/IP协议传输层和应用层协议之间的关系、服务和端口的关系、端口和网络安全的关系。学习后,你将能够通过查看建立的TCP会话来检查Windows操作系统是否中了木马,并使用IPSec防止木马。该书没有打算让读者去制造网卡或其他网络设备,因此没有为你详细讲述网卡传输信号的细节,也不会让你用复杂的公式计算以太网数据包传输延迟,但对于网络中使用网卡MAC地址欺骗造成的网络故障进行了详尽的讲解,为你展示了使用捕包工具捕获数据包排除网络故障的方法。该书没有打算让读者去改进动态路由的算法,因此对于复杂的动态协议的算法没有过多的讲解,但对于各种动态路由协议的适用场景和特点进行了详细的介绍和比较,并设计实验环境供你体验。总之,本书为你提供了对所学知识操作一遍的机会,消除读者对纯理论的神秘感,所有的实验环境在光盘中都为你提供了。 为什么写这本书 高校的计算机网络教程大多偏重理论,没有针对具体的网络设备安排课程内容。如果报考研究生,掌握这些理论是必不可少的。本书中的案例也可作为高校计算机网络的实验手册,这对于你深刻理解计算机网络中的理论有很大帮助。 再就是针对Cisco网络工程师认证的教程《CCNA学习指南》,是针对Cisco认证的教材。其内容只局限于网络知识和Cisco路由器的操作,没有进一步扩展,比如讲授TCP/IP,没有更进一步地讲述网络安全,也没有讲述在Windows操作系统上实现的网络安全。再比如,在讲授网络地址转换NAT时,只讲到在Cisco路由器上实现的地址转换,并没有讲述在Windows Server上实现的NAT。在讲授Cisco路由器实现的VPN时,没有讲述使用Windows实现的VPN。在讲授IPv6时,没有讲授IPv4和IPv6共存技术的具体实施。 本人从事IT技术培训工作十余年,并多年从事微软的产品技术支持服务,在排除操作系统和网络故障方面积累了大量的经验。在讲授CCNA课程时,将为客户排除网络故障的大量案例插入合适的章节,使抽象的理论和实际结合,在授课过程中尽量避免使用听起来高深的术语,而是使用直白晓畅的语言进行阐述。经过多年的积累沉淀,逐渐形成自己CCNA授课的风格和内容,广受学员欢迎,尤其是初学网络的学员。 对于自学计算机网络的学生,苦于没有网络设备,使得网络的学习仅停留于理论,而陷入困顿。有些学校即便有网络设备,也很难为每一个学员提供实验所需的网络环境。基于此,本书使用Packet Tracer和Dynamips软件为读者设计、搭建好了实验环境,读者只需打开软件,按着书上的步骤验证所需知识即可。 本书适合谁 ? 计算机网络的初学者 ? 高校在校生 ? 企业IT员工 对读者的要求 要求读者有使用网络的经验,那怕你会QQ聊天或网络偷菜,也就算是有了学习本书的基础。 本书特色 ? 侧重应用,尽量挖掘理论在实践中的应用。 ? 使用路由器模拟软件Packet Tracer设计实验和实验步骤。 ? Dynamips软件搭建实验环境。有些实验Packet Tracer不支持,就使用Dynamips软件模拟真实的路由操作系统。 ? 针对理论设计了实验环境,帮助你理解理论。 ? 有和教材相对应的PPT,适合作为学校教材。 ? 光盘中教学有视频,帮助你自学。 ? 学习本书,你只需一台内存1GB以上的计算机即可。 本书主要内容 第1章:介绍了局域网、广域网、服务器、客户机、OSI参考模型、网络设备等基本概念;集线器、交换机、路由器的功能;网卡、网线、直通线、交叉线、全反线的应用场景;OSI参考模型与网络排错以及网络安全的关系;Cisco组网的三层模型。 第2章:详细阐述TCP/IP的层次结构,以及每层包含的协议,讲解了传输层两个协议——TCP和UDP的应用场景,应用层协议和传输层协议的关系,应用层协议和服务之间的关系;演示了在Windows Server 2003上安装配置FTP服务、Web服务、POP3服务、SMTP服务和DNS服务,启用服务器的远程桌面,并且配置客户端连接这些服务器;配置Windows防火墙保护Windows XP安全和使用TCP/IP筛选配置服务器安全,防止主动入侵计算机;配置IPSec严格控制进出服务器的数据流量,避免木马程序造成威胁;展示使用捕包工具排除网络故障。 第3章:本章内容包括IP地址层次结构、IP地址分类、保留的IP地址、私有地址、等长子网划分和变长子网划分。 第4章:讲述如何使用Dynamips软件在计算机上运行路由器IOS,并搭建本书的实验环境,然后在这个软件上运行IOS进行路由器的常规配置来熟悉Cisco命令行界面;当完全熟悉了这个界面后,你将能够配置主机名、口令和其他更多的内容,并且通过使用 Cisco IOS来进行排错;使用安全设备管理器(SDM)管理路由器、恢复路由器密码、升级和安装路由器IOS。 第5章:在本章中您将学习数据包路由的详细过程,以及网络能畅通的必要条件。通过本章的学习,您将能够排除数据包路由产生的网络故障,并且能够使用路由汇总和默认路由简化路由表的配置,你还能够在Windows中配置路由和默认路由。通过配置路由器的路由表,可以实现网络的负载均衡。 第6章:本章讲述配置路由器使用动态路由协议自动构建路由表;讲述RIP(路由信息协议)、EIGRP(增强内部网关路由协议)以及OSPF(开放式最短路径优先)的工作特点和配置方法;配置RIP和EIGRP支持变长子网和不连续子网,配置EIGRP进行手动汇总,配置OSPF协议多区域,在边界路由器进行汇总;配置路由再发布、将静态路由发布到动态路由、不同动态路由协议之间实现路由再发布。 第7章:本章介绍交换机、集线器和网桥设备的区别,以及交换机如何优化网络;介绍设计高可用的交换网络和交换机阻断环路的生成树技术;交换机端口安全;介绍什么是VLAN(虚拟局域网)、如何创建VLAN,以及将相应的接口指定到特定的VLAN,配置干道链路和VLAN间路由;使用VTP(VLAN间干道协议)协议简化VLAN管理。 第8章:本章内容包括从OSI参考模型来看网络安全,典型的安全网络架构,安全威胁,标准访问控制列表,扩展访问控制列表,使用访问控制列保护路由器安全,基于时间的访问控制列表,使用ACL降低安全威胁。 第9章:本章介绍网络地址转换(Network Address Translation,NAT)、动态网络地址转换和端口地址转换(Port Address Translation,PAT),PAT也称为网络地址转换复用;介绍NAT、PAT和端口映射的应用场景以及配置方法;演示了使用Windows XP配置连接共享实现NAT和端口映射、在Windows Server 2003上配置NAT和端口映射。 第10章:本章介绍IPv6相较现在的IP有哪些方面的改进,IPv6的地址体系,IPv6下的计算机地址配置方式,IPv6的静态路由和动态路由,支持IPv6的动态路由协议RIPng、EIGRPv6和OSPF协议v3的配置;IPv6和IPv4共存技术、双协议栈技术、6 to 4的隧道技术、ISATAP隧道和NAT-PT技术。 第11章:本章主要为大家介绍广域网使用的协议,重点讲授广域网协议HDLC、PPP和帧中继。同时给还会介绍VPN的配置,使用Cisco路由器和Windows Server 2003配置为远程访问服务器。 第12章:网络排错和IP地址自动分配,本章以一台计算机不能访问Internet为例,讲述了网络网络排错的一般步骤,讲解了如何配置路由器支持跨网段分配IP地址。 致 谢 河北师范大学软件学院采用“校企合作”的办学模式。在课程体系设计上与市场接轨;在教师的使用上,大量聘用来自企业一线的工程师;在教材及实验手册建设上,结合国内优秀教材的知识体系,大胆创新,开发了一系列理论与实践相结合的教材(本教材即是其中一本)。在学院新颖模式培养下,百余名学生进入知名企业实习或已签订就业合同,得到了用人企业的广泛认可。这些改革及成果的取得,首先要感谢河北师范大学校长蒋春澜教授的大力支持和鼓励,同时还要感谢河北师范大学校党委对这一办学模式的肯定与关心。 在本书整理完成的过程中,对河北师范大学数信学院院长邓明立教授、软件学院副院长赵书良教授以及李文斌副教授表示真诚的谢意,是他们为本书的写作提供了一个良好的环境,是他们为本书内容的教学实践保驾护航。他们与编著者关于教学的沟通与交流为本书提供了丰富的案例和建议。感谢河北师范大学软件学院教学团队中的每一位成员,还要感谢河北师范大学软件学院每一位学生,是他们的友好、热情、帮助和关心促使本书的形成。 最后,感谢我的家人在本书创作过程中给予的支持与理解。 韩立刚 MSN:onesthan@hotmail.com QQ:458717185 作者QQ在线答疑 本书视频教程完善,通俗易懂,能够减少你报培训班的费用,你可以反复按照视频做练习。唯一与参加培训的之处就是你有了问题,没有办法向老师请教,为弥补这一缺陷,本书为你提供QQ在线答疑。同时为广大读者提供学习过程中需要的各种资源。 作者QQ:458717185,欢迎广大读者提问,必将白问不厌。 读者评价 本书自出版以来,收到热心读者的好评与建议无数,正是这些鼓励和建议让笔者精心修订为现在的版本。下面截图为当当、京东、亚马逊的部分评价。

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    第1章  计算机网络 1

    1.1  Internet概览 2

    1.1.1  Internet示意图 2

    1.1.2  国内Internet骨干网 3

    1.1.3  本书涉及的主要技术 5

    1.2  本书涉及的几个概念 6

    1.2.1  局域网和广域网 6

    1.2.2  服务器和客户机 7

    1.3  网际互联模型 8

    1.3.1  分层的方法 9

    1.3.2  参考模型的优点 9

    1.3.3  OSI的分组 11

    1.4  理解OSI参考模型 11

    1.4.1  实例:应用程序包含IP地址

    带来的麻烦 11

    1.4.2  OSI参考模型与排错 12

    1.4.3  通过建立的会话查看木马 14

    1.5  网络设备 15

    1.5.1  网卡 15

    1.5.2  网线 18

    1.5.3  集线器 20

    1.5.4  交换机 23

    1.5.5  路由器 24

    1.6  数据封装 26

    1.7  传输模式 27

    1.7.1  半双工和全双工以太网 27

    1.7.2  设置网卡的双工模式 28

    1.8  Cisco组网三层模型 29

    1.8.1  核心层 30

    1.8.2  汇聚层 31

    1.8.3  接入层 31

    1.8.4  高可用网络设计 32

    1.9  习题 33

    第2章  TCP/IP协议 37

    2.1  OSI和DoD模型 38

    2.2  传输层协议 38

    2.2.1  传输控制协议 39

    2.2.2  用户数据报协议 39

    2.3  应用层协议 40

    2.3.1  应用层协议和传输...

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