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《计算机网络与通信原理与实践》将计算机网络与通信的理论与实践融合在一起，能让学生在学习理论的同时能有相应的实验指导来检验和实践相关的内容。
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| 內容簡介： |
全书分为两个部分，*部分依照计算机网络经典的5层模型，以物理层、数据链路层、网络层、运输层和应用层自下而上逐层详细介绍了计算机网络的基本原理和技术； 简要介绍了网络安全相关的基本理论； 第二部分则以网络工程师的基本要求为目标设计了大量的综合性实验项目，所有实验项目均在虚拟机环境下实现，解决了真实实验环境下很多无法解决的难题。各章后面还附有大量来自历年网络工程师认证考试的真题，在附录中给出了绝大部分习题的参考答案。
本书的特点是概念准确、论述严谨、内容新颖、图文并茂、突出基本原理和基本概念的阐述，同时各实验项目均有详细实验指导过程，真正做到了理论与实践相结合，利于学以致用。
本书可供电气信息类和计算机类专业的高职、专科和本科生使用，对有志于参加网络工程师认证考试的读者以及从事计算机网络工作的工程技术人员也有一定的参考价值。
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| 目錄：
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目录
第一部分计算机网络与通信的基本原理
第1章计算机网络概述
1.1计算机网络的形成与发展
1.1.1计算机网络的定义
1.1.2计算机网络的形成与发展
1.1.3计算机网络在我国的发展
1.2计算机网络的组成
1.2.1计算机网络的基本构件
1.2.2网络互连与网络云
1.3计算机网络的分类
1.3.1按照网络的作用范围分类
1.3.2按网络的使用者进行分类
1.4Internet的组成
1.4.1Internet的边缘
1.4.2Internet的核心
1.5Internet的结构与管理
1.5.1Internet的结构
1.5.2Internet的管理机构及标准化组织
1.5.3Internet的标准化
1.6计算机网络的性能指标
1.6.1数据传输速率
1.6.2带宽
1.6.3吞吐量
1.6.4时延
1.6.5时延带宽积
1.6.6误码率
1.6.7丢包率
1.7计算机网络体系结构
1.7.1协议
1.7.2分层
1.7.3分层的网络体系结构
1.7.4OSIRM体系结构
1.7.5TCPIP体系结构
1.7.65层网络体系结构
1.8物理传输媒体
1.8.1有导向传输媒体
1.8.2非导向传输媒体
习题
第2章物理层
2.1物理层概述
2.2数据通信基础知识
2.2.1通信系统模型
2.2.2数字通信及其性质
2.2.3编码与解码
2.2.4模拟信号的数字化编码
2.2.5调制与解调
2.2.6通信方式
2.3信道复用技术
2.3.1频分复用
2.3.2时分复用
2.3.3波分复用
2.3.4码分复用
2.4数字传输系统
2.4.1准同步数字系列
2.4.2SONETSDH同步数字系列
2.5宽带接入技术
2.5.1ADSL接入
2.5.2HFC接入
2.5.3光纤宽带接入
2.5.4以太网接入
2.5.5无线接入
习题
第3章数据链路层
3.1数据链路层概述
3.1.1数据链路层提供的服务
3.1.2封装成帧
3.1.3透明传输
3.1.4差错检测
3.1.5数据链路层中的信道
3.2点到点协议
3.2.1PPP帧格式
3.2.2PPP的工作状态
3.3多路访问协议
3.3.1CSMACD协议及策略
3.3.2CSMACD协议的实现
3.3.3基于CSMACD网络的特点
3.3.4CSMACD协议的性能分析
3.4局域网
3.4.1传统的以太网
3.4.2交换式以太网
3.4.3虚拟局域网
3.4.4快速以太网
3.4.5吉比特以太网
3.4.610吉比特以太网
习题
第4章网络层
4.1网络层概述
4.1.1无连接服务的实现
4.1.2面向连接服务的实现
4.1.3虚电路和数据报的比较
4.2网际协议IPv4
4.2.1网际协议概述
4.2.2IP数据报的格式
4.2.3IP地址与MAC地址
4.2.4地址解析协议
4.3分类的IP地址
4.3.1IP地址的结构与分类
4.3.2特殊用途的IP地址
4.3.3私有IP地址
4.4划分子网
4.4.1为何要划分子网
4.4.2如何划分子网
4.4.3子网掩码
4.4.4定长子网划分示例
4.5CIDR与构造超网
4.5.1CIDR
4.5.2构成超网
4.5.3最长前缀匹配
4.5.4超网及变长子网划分示例
4.6网际控制报文协议
4.6.1ICMP报文及其格式
4.6.2ICMP差错报告
4.6.3ICMP查询报文
4.7IP数据报转发
4.7.1IP数据报转发机制
4.7.2基本的IP数据报转发算法
4.7.3子网IP数据报转发算法
4.7.4统一的IP数据报转发算法
4.8路由选择协议
4.8.1概述
4.8.2内部网关协议RIP
4.8.3内部网关协议OSPF
4.8.4外部网关路由协议BGP
4.9IP多播与IGMP
4.9.1IP多播概述
4.9.2多播IP地址
4.9.3以太网多播地址
4.9.4IGMP
4.9.5多播路由协议
4.10IPv6
4.10.1IPv6概述
4.10.2IPv6的基本头部
4.10.3IPv6扩展头部
4.10.4IPv6地址
4.10.5IPv4向IPv6过渡技术
4.11虚拟专用网
4.12网络地址转换
4.13多协议标记交换
习题
第5章运输层
5.1运输层概述
5.1.1运输层的地位与作用
5.1.2运输层的两个主要协议
5.1.3运输层端口与套接字
5.2用户数据报协议
5.2.1UDP结构
5.2.2UDP的特点与应用
5.3传输控制协议
5.3.1TCP服务
5.3.2TCP字节编号与确认机制
5.3.3TCP报文格式
5.3.4TCP连接管理
5.4TCP可靠传输
5.4.1停止等待协议
5.4.2GoBackN协议
5.4.3选择重传协议
5.4.4以字节为单位的滑动窗口
5.4.5TCP超时重传机制
5.5TCP流量控制
5.5.1可变滑动窗口流量控制
5.5.2零窗口与持续定时器
5.5.3TCP传输效率及Nagle算法
5.6TCP拥塞控制
5.6.1网络拥塞产生的原因
5.6.2拥塞时的网络性能
5.6.3TCP拥塞控制策略
习题
第6章应用层
6.1客户服务器模型
6.2域名系统
6.2.1Internet域名结构
6.2.2域名解析
6.3远程登录协议
6.3.1TELNET概述
6.3.2TELNET工作过程
6.4文件传输协议
6.4.1FTP工作机制
6.4.2FTP连接通信
6.4.3FTP应用程序
6.5电子邮件
6.5.1电子邮件概述
6.5.2电子邮件的信息格式
6.5.3简单邮件传输协议
6.5.4邮件读取协议
6.6万维网
6.6.1概述
6.6.2统一资源定位符
6.6.3超文本传输协议
6.6.4WWW文档
6.7动态主机配置协议
6.7.1概述
6.7.2DHCP工作原理
6.8网络搜索
6.8.1搜索引擎的分类
6.8.2Google搜索引擎应用简介
6.9新兴网络应用
6.9.1即时聊天
6.9.2博客与微博
6.9.3社交网站
6.9.4电子商务
习题
第7章网络安全
7.1网络安全的基本概念
7.1.1引发网络安全威胁的因素
7.1.2计算机网络面临的安全威胁
7.1.3网络安全的目标
7.1.4基本安全技术
7.2数据加密技术
7.2.1数据加密模型
7.2.2对称密钥密码体制
7.2.3公开密钥密码体制
7.3数字签名
7.3.1数字签名概述
7.3.2基于公钥的数字签名
7.3.3基于仲裁的数字签名
7.4认证技术
7.4.1消息认证技术
7.4.2实体认证技术
7.5数字证书
7.5.1数字证书概述
7.5.2数字证书的结构
7.5.3证书申请与使用
7.5.4证书的验证
7.5.5证书的废除
7.6密钥管理
7.6.1密钥管理概述
7.6.2密钥管理体制
7.7互联网使用的安全协议
7.7.1数据链路层安全协议
7.7.2网络层安全协议
7.7.3运输层安全协议
7.7.4应用层安全协议
7.8防火墙
7.8.1防火墙概述
7.8.2防火墙的分类
7.8.3防火墙的体系结构
7.9入侵检测
7.9.1入侵检测概述
7.9.2IDS的分类
7.9.3IDS的系统结构
7.9.4IDS的部署位置
习题
第二部分计算机网络与通信的实验与实践
第8章实验基础知识
8.1组建与设置局域网
8.2常用网络命令解析及应用
8.2.1ipconfig
8.2.2ping
8.2.3netstat
8.2.4tracert
8.2.5route
8.2.6arp
8.3VMWare Workstation虚拟机软件的安装与配置
8.3.1VMWare Workstation简介
8.3.2软硬件需求
8.3.3新建虚拟机并安装操作系统
8.3.4安装VMware Tools
8.3.5VMware Workstation常用功能
8.4实验网络拓扑图
习题
第9章网络服务器的配置与管理
9.1安装IIS组件
9.2配置和管理Web网站
9.2.1IIS Web网站概述
9.2.2设置网站选项卡
9.2.3设置主目录选项卡
9.2.4设置文档选项卡
9.2.5设置目录安全性选项卡
9.2.6设置性能选项卡
9.2.7虚拟目录
9.2.8远程管理Web网站
9.3配置和管理FTP站点
9.3.1IIS FTP服务器概述
9.3.2配置FTP站点选项卡
9.3.3配置主目录选项卡
9.3.4配置目录安全性选项卡
9.3.5配置安全账户选项卡
9.3.6配置消息选项卡
9.3.7创建虚拟目录
9.3.8访问FTP站点
9.3.9文件上传与下载
9.3.10管理FTP站点
习题
第10章网络嗅探与协议分析
10.1Wireshark软件简介
10.1.1捕获网络数据包
10.1.2Wireshark主窗口
10.1.3Wireshark过滤器
10.2以太网帧分析
10.3ARP分析
10.4IP分析
10.5ICMP分析
10.6TCP分析
10.7UDP分析
习题
第11章交换机的配置与管理
11.1实验基础知识
11.1.1Packet Tracer简介
11.1.2Packet Tracer设备与拓扑绘制
11.1.3Packet Tracer设备管理
11.2交换机的基本配置
11.3交换机的VLAN配置
11.4利用三层交换机实现VLAN间路由
11.5快速生成树配置
习题
第12章路由器的配置管理
12.1实验拓扑与策略
12.2路由器的基本配置
12.3静态路由与默认路由的配置
12.4RIP的配置
12.5OSPF的配置
12.6NAT的配置
习题
第13章宽带接入到Internet
13.1光纤宽带接入Internet
13.2家用WLAN的构建与管理
习题
第14章计算机网络综合实验
14.1实验网络结构设计
14.1.1新建虚拟机与安装操作系统
14.1.2安装VMware Tools
14.1.3虚拟机网络设置
14.2安装与配置网络服务
14.2.1安装域控制器与DNS服务器
14.2.2配置DNS服务器
14.2.3安装DHCP服务
14.2.4配置DHCP服务器
14.3配置路由与远程访问
14.3.1安装远程访问服务
14.3.2配置路由与VPN服务
14.3.3配置NAT地址池和管道
14.3.4DHCP中继代理程序
14.3.5测试网络连通性
14.3.6加入到域
14.4配置应用服务器
14.4.1安装IIS服务组件
14.4.2配置Web服务器
14.4.3配置FTP服务器
14.4.4配置Email服务器
14.5综合应用与测试
14.5.1设置VPN授权访问账号
14.5.2测试VPN连接
14.5.3验证VPN通信的安全性
14.5.4内网访问外网
14.5.5外网访问DMZ区的服务
习题
附录
附录A部分习题参考答案
附录B2016年下半年软考网络工程师考试真题
B.12016年下半年软考网络工程师真题（上午试卷）
B.22016年下半年软考网络工程师真题（下午试卷）
B.32016年下半年软考网络工程师考试真题参考答案
B.3.1上午试卷参考答案
B.3.2下午试卷参考答案
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前言
计算机网络，特别是Internet的产生与发展在现代科学技术史上具有划时代的意义。网络化、信息化和智能化正在改变我们的世界，包括我们的生活方式。互联网已经成为人类社会活动不可或缺的基础设施，掌握计算机网络原理与技术既是专业人士，也是现代社会各类人才的普遍要求。随着计算机网络向云计算、大数据和物联网等方向深入发展与应用，当代大学生更需要掌握计算机网络的基本原理，并具备一定的实践技能。随着区域经济社会发展对应用型人才的需要，以及地方应用型本科院校对实践教学改革的迫切需求，急需建设一批以工程实践为导向的应用型教材，帮助学生在实践中更好地理解相关专业理论知识，并积累一定的工程实践经验，提升专业应用技能。在本人从事计算机网络相关课程十余年的教学过程中，很少看到有教材能将计算机网络与通信的理论与实践融合在一起，让学生在学习理论的同时能有相应的实验指导来检验和实践相关的内容。因此，每次看到坐在讲台下的学生似懂非懂地听着这些理论知识的时候； 每次在机房里看到那些学生因为没有具体的实验指导书而不知所措的时候； 更重要的是经常有学生问学了这门课能做什么的时候笔者都会有一种非常强烈的冲动，那就是要自己写一本既能将理论描述清晰而且简单，又能有丰富且具实用价值的综合性实验项目的教材，让学生读后知道计算机网络是什么，利用计算机网络能做什么以及如何构建和管理计算机网络等。近十年来，笔者参与了当地各企事业单位的各种教学、培训以及生产实践等活动； 编写和修订了多种实验指导书，并在导师吴金龙教授的指导下，编写了一本《Internet技术与应用》，参编了另外两本关于计算机网络与安全的教材，积累了非常宝贵的经验。这次，终于下定决心，埋头工作半年有余的时间，将前期工作进行筛选和整理，完成本书的编写。本教材以实用为价值取向，以网络工程师认证为目标进行设计安排。全书分为理论知识和实验实践两大部分。其中，理论知识依照计算机网络经典的5层模型，以物理层、数据链路层、网络层、运输层和应用层自下而上逐层介绍计算机网络的基本原理和技术，使读者逐步有序地深入学习和掌握各个层次的核心技术与协议规范； 简要介绍了网络安全相关的基本理论。实验实践部分中的实验项目安排参考了网络工程师考试大纲的基本要求，所有实验项目均在虚拟机环境下实现，解决了真实实验环境下很多无法解决的难题，大多数实验项目为综合性和设计型实验，其中，第11章和第12章的实验项目来自于福建新大陆电脑股份有限公司，并在他们的基础上提炼简化而成。最后一章的综合实验则是将前面的实验进行再综合，达到了中小企业网络在规划、设计、配置、管理与维护等方面的基本要求。通过这些实验项目的训练，学生将对前面的理论学习有更直观的认识与理解，相信也能从实验中理解理论知识，掌握实践技能并能解决实际问题而由衷地感到愉悦，促进学生对网络工程师的认识，激发学生参加网络工程师认证考试的热情。虽然本书不能作为网络工程师认证考试的教材，但通过本教材的学习，再去阅读网络工程师的教材以及考试真题，相信会轻松很多。本书每章后面设有大量习题，这些习题很多均来自历年软考网络工程师认证考试的真题，期望这些习题能帮助读者更好地理解、掌握和检测每章中的重要知识点。附录A给出了大部分习题的参考答案或解析。为了能让读者更好地了解网络工程师认证考试，附录B给出了2016年下半年考试的全套考试真题及参考答案。本教材由莆田学院信息工程学院的洪家军和陈俊杰共同编写，其中，洪家军编写了第1~7章和第10~14章，并统阅了全书。陈俊杰编写了第8章和第9章，并整理了附录B的内容。本书涉及的许多资料来源于作者多年的教学与实践以及应用研究的积累，并参考了大量的书籍、文献和网络资源，特别是谢希仁教授编著的《计算机网络》第7版、张曾科和吉吟东编著的《计算机网络》以及雷震甲等人编写的《网络工程师教程》第4版三本重要教材。在此向有关书籍、文献和网络资源的作者表示衷心的感谢和诚挚的敬意。由于资料来源的广泛性，很多资料没有能够一一注明，在此向这些作者表示歉意。最后衷心感谢清华大学出版社的大力支持，感谢福建省自科学基金项目2016J01759和莆田学院出版基金的资助。由于时间和水平有限，书中难免存在不足和疏漏之处，敬请各位同行专家和广大读者批评指正。洪家军2018年1月
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