思科网络技术学院教程 第七版 网络简介

图书标准信息

• 作者 里克·格拉齐亚尼（Rick Graziani）
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2022-06
• 版次 1
• ISBN 9787115590527
• 定价 85.00元
• 装帧 其他
• 开本 其他
• 纸张 胶版纸
• 页数 394页
• 字数 688千字

【内容简介】

思科网络技术学院项目是思科公司在全球范围内推出的一个主要面向初级网络工程技术人员的培训项目，旨在让更多的年轻人学习先进的网络技术知识，为互联网时代做好准备。
  《思科网络技术学院教程（第7版）：网络简介》是思科网络技术学院的配套书面教材，主要内容包括：当今网络的现状、交换机和终端设备的基本配置、协议和模型、物理层、数制系统、数据链路层、以太网交换、网络层、地址解析、基本路由器配置、IPv4编址、IPv6编址、ICMP、传输层、应用层、网络安全基础、构建小型网络。本书每章末尾还提供了复习题，并在附录中给出了答案和注释，以检验读者对每章知识的掌握情况。
  《思科网络技术学院教程（第7版）：网络简介》适合准备参加CCNA认证考试的读者以及各类网络技术初学人员参考阅读。

【作者简介】

Rick Graziani（里克·格拉齐亚尼）在加利福尼亚州圣克鲁斯的卡布利洛学院和加州大学教授计算机科学与计算机网络课程。Rick在任教之前，曾在信息技术领域为Santa Cruz Operation公司、天腾电脑公司、洛克希德导弹和太空公司工作，并曾在美国海岸警卫队服役。他拥有加利福尼亚州立大学蒙特里湾分校的计算机科学与系统理论学士学位。Rick还担任思科网络学院课程工程小组的课程开发人员。当Rick休息的时候，他喜欢在圣克鲁斯冲浪。 Allan Johnson（艾伦·约翰逊）于1999年进入学术界，将所有的精力投入教学中。在此之前，他做了10年的企业主和运营人。他拥有MBA和职业培训与发展专业的教育硕士学位。他曾在高中教授过7年的CCNA课程，并且已经在得克萨斯州科帕斯市的Del Mar学院教授CCNA和CCNP课程。2003年，Allan开始将大部分时间和精力投入CCNA教学支持小组，为全球各地的网络学院的教师提供服务以及开发培训材料。当前，他在思科网络学院担任全职的课程负责人。

【目录】

第 1章　当今网络 1

学习目标 1

1.1 网络影响我们的生活 1

1.1.1 网络连接我们 1

1.1.2 潜力无限 1

1.2 网络组件 2

1.2.1 主机角色 2

1.2.2 点对点 2

1.2.3 终端设备 3

1.2.4 中间设备 3

1.2.5 网络介质 4

1.3 网络表示方式和网络拓扑 5

1.3.1 网络表示方式 5

1.3.2 拓扑图 6

1.4 常见网络类型 7

1.4.1 多种规模的网络 7

1.4.2 局域网和广域网 8

1.4.3 互联网 9

1.4.4 内联网和外联网 10

1.5 互联网连接 11

1.5.1 互联网访问技术 11

1.5.2 家庭和小型办公室的互联网连接 11

1.5.3 企业的互联网连接 12

1.5.4 融合网络 12

1.6 可靠网络 13

1.6.1 网络架构 13

1.6.2 容错能力 14

1.6.3 可扩展性 14

1.6.4 服务质量 15

1.6.5 网络安全 15

1.7 网络趋势 16

1.7.1 近期趋势 16

1.7.2 自带设备（BYOD） 17

1.7.3 在线协作 17

1.7.4 视频通信 17

1.7.5 云计算 18

1.7.6 家庭中的技术趋势 18

1.7.7 电力线网络 19

1.7.8 无线带宽 19

1.8 网络安全 20

1.8.1 安全威胁 20

1.8.2 安全解决方案 21

1.9 总结 21

复习题 23

第 2章　交换机和终端设备的基本配置 25

学习目标 25

2.1 思科IOS访问 25

2.1.1 操作系统 25

2.1.2 GUI 26

2.1.3 操作系统的用途 27

2.1.4 访问方法 27

2.1.5 终端仿真程序 28

2.2 IOS导航 29

2.2.1 主命令模式 29

2.2.2 配置模式和子配置模式 30

2.2.3 在IOS模式之间导航 30

2.3 命令结构 31

2.3.1 基本的IOS命令结构 31

2.3.2 IOS命令语法检查 31

2.3.3 IOS帮助功能 32

2.3.4 热键和快捷方式 32

2.4 设备基本配置 34

2.4.1 设备名称 34

2.4.2 密码准则 35

2.4.3 配置密码 35

2.4.4 加密密码 36

2.4.5 旗标消息 37

2.5 保存配置 37

2.5.1 配置文件 37

2.5.2 修改运行配置 38

2.5.3 将配置捕获到文本文件中 38

2.6 端口和地址 40

2.6.1 IP地址 40

2.6.2 接口和端口 41

2.7 配置IP地址 42

2.7.1 手动配置终端设备的IP地址 43

2.7.2 自动配置终端设备的IP地址 43

2.7.3 交换机虚拟接口配置 44

2.8 总结 44

复习题 45

第3章　协议和模型 48

学习目标 48

3.1 规则 48

3.1.1 通信基础知识 48

3.1.2 通信协议 48

3.1.3 规则建立 49

3.1.4 网络协议要求 49

3.1.5 消息编码 50

3.1.6 消息格式化和封装 50

3.1.7 消息尺寸 52

3.1.8 消息时序 52

3.1.9 消息传输选项 52

3.1.10 节点图标说明 53

3.2 协议 53

3.2.1 网络协议概述 53

3.2.2 网络协议功能 54

3.2.3 协议交互 55

3.3 协议簇 55

3.3.1 网络协议簇 55

3.3.2 协议簇的演变 56

3.3.3 TCP/IP协议示例 57

3.3.4 TCP/IP 协议簇 57

3.3.5 TCP/IP通信过程 59

3.4 标准组织 63

3.4.1 开放标准 63

3.4.2 互联网标准 64

3.4.3 电子和通信标准 65

3.5 参考模型 65

3.5.1 使用分层模型的好处 65

3.5.2 OSI参考模型 65

3.5.3 TCP/IP协议模型 66

3.5.4 OSI和TCP/IP模型的比较 67

3.6 数据封装 68

3.6.1 对消息进行分段 68

3.6.2 排序 69

3.6.3 协议数据单元 69

3.6.4 封装示例 70

3.6.5 解封示例 70

3.7 数据访问 71

3.7.1 地址 71

3.7.2 第三层逻辑地址 71

3.7.3 同一网络中的设备 72

3.7.4 数据链路层地址的角色：同一个IP网络 72

3.7.5 远程网络中的设备 73

3.7.6 网络层地址的角色 73

3.7.7 数据链路层地址的角色：不同的IP网络 74

3.7.8 数据链路地址 75

3.8 总结 76

复习题 78

第4章　物理层 80

学习目标 80

4.1 物理层的用途 80

4.1.1 物理连接 80

4.1.2 物理层 81

4.2 物理层的特征 82

4.2.1 物理层标准 82

4.2.2 物理组件 83

4.2.3 编码 83

4.2.4 信号 84

4.2.5 带宽 84

4.2.6 带宽术语 85

4.3 铜缆布线 86

4.3.1 铜缆布线的特征 86

4.3.2 铜缆的种类 87

4.4 UTP布线 89

4.4.1 UTP布线的属性 89

4.4.2 UTP布线标准和连接器 90

4.4.3 直通和交叉UTP电缆 92

4.5 光缆布线 93

4.5.1 光缆布线的属性 93

4.5.2 光缆介质类型 93

4.5.3 光缆布线的使用 94

4.5.4 光纤连接器 94

4.5.5 光纤接插线 95

4.5.6 光缆与铜缆的类比 96

4.6 无线介质 96

4.6.1 无线介质的属性 96

4.6.2 无线介质的类型 97

4.6.3 无线LAN 97

4.7 总结 98

复习题 99

第5章　数制系统 101

学习目标 101

5.1 二进制数制系统 101

5.1.1 二进制和IPv4地址 101

5.1.2 二进制位置记数法 102

5.1.3 将二进制数转换为十进制数 104

5.1.4 十进制到二进制的转换 105

5.1.5 十进制到二进制的转换示例 108

5.1.6 IPv4地址 113

5.2 十六进制数制系统 114

5.2.1 十六进制和IPv6地址 114

5.2.2 十进制到十六进制的转换 115

5.2.3 十六进制到十进制的转换 115

5.3 总结 116

复习题 116

第6章　数据链路层 118

学习目标 118

6.1 数据链路层的用途 118

6.1.1 数据链路层 118

6.1.2 IEEE 802 LAN/MAN 数据链路子层 119

6.1.3 提供介质访问 120

6.1.4 数据链路层标准 121

6.2 拓扑 121

6.2.1 物理和逻辑拓扑 121

6.2.2 WAN拓扑 123

6.2.3 点对点WAN拓扑 123

6.2.4 LAN拓扑 124

6.2.5 半双工和全双工通信 125

6.2.6 访问控制方法 125

6.2.7 基于竞争的访问：CSMA/CD 126

6.2.8 基于竞争的访问：CSMA/CA 128

6.3 数据链路帧 129

6.3.1 帧 129

6.3.2 帧字段 129

6.3.3 第 2层地址 130

6.3.4 LAN和WAN上的帧 131

6.4 总结 133

复习题 133

第7章　以太网交换 136

学习目标 136

7.1 以太网帧 136

7.1.1 以太网封装 136

7.1.2 数据链路子层 137

7.1.3 MAC子层 138

7.1.4 以太网帧字段 139

7.2 以太网MAC地址 140

7.2.1 MAC地址和十六进制 140

7.2.2 以太网MAC地址 141

7.2.3 帧处理 142

7.2.4 单播MAC地址 143

7.2.5 广播MAC地址 144

7.2.6 组播MAC地址 145

7.3 MAC地址表 145

7.3.1 交换机基础知识 146

7.3.2 交换机的学习和转发 146

7.3.3 过滤帧 148

7.4 交换机速率和转发方法 149

7.4.1 思科交换机上的帧转发方法 149

7.4.2 直通交换 150

7.4.3 交换机上的内存缓冲 150

7.4.4 双工和速率设置 151

7.4.5 auto-MDIX 152

7.5 总结 152

复习题 153

第8章　网络层 155

学习目标 155

8.1 网络层特性 155

8.1.1 网络层 155

8.1.2 IP封装 156

8.1.3 IP的特征 157

8.1.4 无连接 157

8.1.5 尽力而为 157

8.1.6 介质无关 158

8.2 IPv4数据包 159

8.2.1 IPv4数据包报头 159

8.2.2 IPv4数据包报头字段 159

8.3 IPv6数据包 160

8.3.1 IPv4的局限性 160

8.3.2 IPv6概述 161

8.3.3 IPv6数据包报头中的IPv4数据包报头字段 161

8.3.4 IPv6数据包报头 162

8.4 主机的路由方式 163

8.4.1 主机转发决策 163

8.4.2 默认网关 164

8.4.3 从主机路由到默认网关 164

8.4.4 主机路由表 165

8.5 路由简介 165

8.5.1 路由器数据包转发决策 166

8.5.2 IP路由器的路由表 166

8.5.3 静态路由 167

8.5.4 动态路由 168

8.5.5 IPv4路由表简介 169

8.6 总结 170

复习题 171

第9章　地址解析 173

学习目标 173

9.1 MAC和IP 173

9.1.1 同一网络中的目的地址 173

9.1.2 远程网络中的目的地址 174

9.2 ARP 175

9.2.1 ARP概述 175

9.2.2 ARP功能 176

9.2.3 从ARP表中删除条目 177

9.2.4 网络设备上的ARP表 177

9.2.5 ARP问题：ARP广播和ARP欺骗 178

9.3 IPv6邻居发现 179

9.3.1 IPv6邻居发现消息 179

9.3.2 IPv6邻居发现：地址解析 180

9.4 总结 181

复习题 181

第 10章　基本路由器配置 184

学习目标 184

10.1 配置初始路由器设置 184

10.1.1 基本路由器配置步骤 184

10.1.2 路由器基本配置示例 185

10.2 配置接口 186

10.2.1 配置路由器接口 186

10.2.2 配置路由器接口的示例 187

10.2.3 检验接口的配置 188

10.2.4 配置验证命令 188

10.3 配置默认网关 192

10.3.1 主机的默认网关 192

10.3.2 交换机的默认网关 193

10.4 总结 194

复习题 195

第 11章　IPv4编址 197

学习目标 197

11.1 IPv4地址结构 197

11.1.1 网络部分和主机部分 197

11.1.2 子网掩码 198

11.1.3 前缀长度 199

11.1.4 确定网络：逻辑与（AND） 199

11.1.5 网络地址、主机地址和广播地址 200

11.2 IPv4单播、广播和组播 202

11.2.1 单播 202

11.2.2 广播 203

11.2.3 组播 204

11.3 IPv4地址的分类 204

11.3.1 公有和私有IPv4地址 204

11.3.2 路由到互连网 205

11.3.3 专用IPv4地址 206

11.3.4 传统的有类编址 207

11.3.5 IP地址的分配 208

11.4 网络分段 208

11.4.1 广播域和分段 208

11.4.2 大型广播域存在的问题 209

11.4.3 划分网络的原因 210

11.5 对IPv4网络进行子网划分 211

11.5.1 在二进制八位组边界上划分子网 211

11.5.2 在二进制八位组边界内划分子网 212

11.6 使用/16和/8前缀划分子网 213

11.6.1 使用/16前缀创建子网 213

11.6.2 使用/16前缀创建100个子网 214

11.6.3 使用/8前缀创建1000个子网 216

11.7 按照要求划分子网 218

11.7.1 对私有和公有IPv4地址空间进行子网划分 218

11.7.2 将子网数量化，以及将未使用的主机IPv4地址小化 220

11.7.3 示例：高效的IPv4子网划分 220

11.8 VLSM 222

11.8.1 IPv4地址保留 222

11.8.2 VLSM 224

11.8.3 VLSM拓扑地址分配 225

11.9 结构化设计 226

11.9.1 IPv4网络地址规划 226

11.9.2 设备地址分配 227

11.10 总结 227

复习题 229

第 12章　IPv6编址 231

学习目标 231

12.1 IPv4的问题 231

12.1.1 IPv6的必要性 231

12.1.2 IPv4和IPv6共存 232

12.2 IPv6地址表示 233

12.2.1 IPv6编址格式 233

12.2.2 规则1：省略前导0 234

12.2.3 规则2：双冒号 235

12.3 IPv6地址类型 236

12.3.1 单播、组播、任播 237

12.3.2 IPv6前缀长度 237

12.3.3 IPv6单播地址的类型 237

12.3.4 关于本地地址的注意事项 238

12.3.5 IPv6 GUA 238

12.3.6 IPv6 GUA结构 239

12.3.7 IPv6 LLA 240

12.4 GUA和LLA静态配置 241

12.4.1 路由器上的静态GUA配置 241

12.4.2 Windows主机上的静态GUA配置 242

12.4.3 链路本地单播地址的静态配置 243

12.5 IPv6 GUA的动态编址 244

12.5.1 RS 和RA消息 244

12.5.2 方法1：SLAAC 245

12.5.3 方法2：SLAAC和无状态DHCPv6 245

12.5.4 方法3：有状态的DHCPv6 246

12.5.5 EUI-64过程和随机生成 247

12.5.6 EUI-64过程 247

12.5.7 随机生成的接口ID 248

12.6 IPv6 LLA的动态编址 249

12.6.1 动态LLA 249

12.6.2 Windows上的动态LLA 249

12.6.3 思科路由器上的动态LLA 250

12.6.4 验证IPv6地址配置 251

12.7 IPv6组播地址 252

12.7.1 分配的IPv6组播地址 253

12.7.2 周知的IPv6组播地址 253

12.7.3 请求节点的IPv6组播地址 254

12.8 IPv6网络的子网 254

12.8.1 使用子网ID划分子网 254

12.8.2 IPv6子网划分示例 255

12.8.3 IPv6子网分配 255

12.8.4 配置了IPv6子网的路由器 256

12.9 总结 257

复习题 258

第 13章　ICMP 261

学习目标 261

13.1 ICMP消息 261

13.1.1 ICMPv4和ICMPv6消息 261

13.1.2 主机可达性 261

13.1.3 目的不可达或服务不可达 262

13.1.4 超时 262

13.1.5 ICMPv6消息 262

13.2 ping和traceroute测试 264

13.2.1 ping：测试连接 264

13.2.2 ping本地环回地址 265

13.2.3 ping默认网关 265

13.2.4 ping远程主机 266

13.2.5 traceroute：测试路径 267

13.3 总结 267

复习题 268

第 14章　传输层 270

学习目标 270

14.1 数据传输 270

14.1.1 传输层的作用 270

14.1.2 传输层的职责 271

14.1.3 传输层协议 273

14.1.4 传输控制协议（TCP） 274

14.1.5 用户数据报协议（UDP） 274

14.1.6 正确的应用程序使用正确的传输层协议 275

14.2 TCP概述 276

14.2.1 TCP功能 276

14.2.2 TCP报头 277

14.2.3 TCP报头字段 277

14.2.4 使用TCP的应用程序 277

14.3 UDP概述 278

14.3.1 UDP功能 278

14.3.2 UDP报头 278

14.3.3 UDP报头字段 279

14.3.4 使用UDP的应用程序 279

14.4 端口号 280

14.4.1 多个单独的通信 280

14.4.2 套接字对 280

14.4.3 端口号组 281

14.4.4 netstat命令 282

14.5 TCP通信过程 283

14.5.1 TCP服务器过程 283

14.5.2 TCP连接的建立 285

14.5.3 会话终止 286

14.5.4 TCP三次握手的分析 286

14.6 可靠性和流量控制 287

14.6.1 TCP可靠性：确保按序交付 287

14.6.2 TCP可靠性：数据丢失和重传 288

14.6.3 TCP流量控制：窗口大小和确认 290

14.6.4 TCP流量控制：段大小（MSS） 291

14.6.5 TCP流量控制：避免拥塞 292

14.7 UDP通信 292

14.7.1 UDP低开销与可靠性 292

14.7.2 UDP数据报重组 293

14.7.3 UDP服务器进程与请求 294

14.7.4 UDP客户端进程 294

14.8 总结 296

复习题 298

第 15章　应用层 300

学习目标 300

15.1 应用层、表示层和会话层 300

15.1.1 应用层 300

15.1.2 表示层和会话层 300

15.1.3 TCP/IP应用层协议 301

15.2 对等网络 302

15.2.1 客户端/服务器模型 302

15.2.2 对等网络 303

15.2.3 对等应用程序 304

15.2.4 常见的对等应用程序 304

15.3 Web和电子邮件协议 305

15.3.1 超文本传输协议和超文本标记语言 305

15.3.2 HTTP和HTTPS 307

15.3.3 电子邮件协议 307

15.3.4 SMTP、POP和IMAP 308

15.4 IP编址服务 310

15.4.1 域名服务 310

15.4.2 DNS消息格式 311

15.4.3 DNS分层 312

15.4.4 nslookup命令 313

15.4.5 动态主机配置协议 313

15.4.6 DHCP工作原理 314

15.5 文件共享服务 315

15.5.1 文件传输协议 315

15.5.2 服务器消息块 316

15.6 总结 317

复习题 318

第 16章　网络安全基础 321

学习目标 321

16.1 安全威胁和漏洞 321

16.1.1 威胁类型 321

16.1.2 漏洞分类 322

16.1.3 物理安全 323

16.2 网络攻击 324

16.2.1 恶意软件的类型 324

16.2.2 侦察攻击 324

16.2.3 访问攻击 325

16.2.4 拒绝服务攻击 327

16.3 缓解网络攻击 328

16.3.1 纵深防御方法 328

16.3.2 保留备份 328

16.3.3 升级、更新和补丁 329

16.3.4 认证、授权和审计 329

16.3.5 防火墙 330

16.3.6 防火墙的类型 331

16.3.7 终端安全 331

16.4 设备安全 331

16.4.1 思科AutoSecure 332

16.4.2 密码 332

16.4.3 其他的密码安全性 333

16.4.4 启用SSH 334

16.4.5 禁用未使用的服务 334

16.5 总结 335

复习题 336

第 17章　构建小型网络 338

学习目标 338

17.1 小型网络中的设备 338

17.1.1 小型网络拓扑 338

17.1.2 小型网络的设备选择 339

17.1.3 小型网络的IP编址 339

17.1.4 小型网络中的冗余 341

17.1.5 流量管理 342

17.2 小型网络应用程序和协议 342

17.2.1 常见的应用程序 342

17.2.2 常见的协议 343

17.2.3 语音和视频应用程序 345

17.3 扩展为大型网络 345

17.3.1 小型网络的增长 345

17.3.2 协议分析 346

17.3.3 员工网络利用率 346

17.4 验证连接 347

17.4.1 通过ping验证连接 347

17.4.2 扩展ping 349

17.4.3 通过traceroute验证连接 350

17.4.4 扩展traceroute 352

17.4.5 网络基线 353

17.5 主机和IOS命令 354

17.5.1 Windows主机的IP配置 354

17.5.2 Linux主机的IP配置 357

17.5.3 macOS主机的IP配置 358

17.5.4 arp命令 359

17.5.5 常用show命令回顾 360

17.5.6 show cdp neighbors命令 365

17.5.7 show ip interface brief命令 366

17.6 故障排除方法 366

17.6.1 基本的故障排除方法 366

17.6.2 解决还是上报 367

17.6.3 debug命令 367

17.6.4 terminal monitor命令 368

17.7 故障排除场景 369

17.7.1 双工操作和不匹配问题 370

17.7.2 IOS设备的IP编址问题 370

17.7.3 终端设备的IP编址问题 371

17.7.4 默认网关问题 372

17.7.5 排除DNS故障 373

17.8 总结 374

复习题 376

附录　复习题答案 378