计算机网络技术（第4版）

本书是针对高等学校计算机网络技术基础和计算机网络组网工程与实践课程编写的一本技术应用型教材，全书共包括12章，分别为计算机网络概述、数据通信基础知识、计算机网络体系结构、局域网技术、广域网技术与Internet、计算机网络应用、无线局域网技术、IPv6技术、网络安全、网络互联技术、SDN与NFV技术、综合实训项目。本书既包含侧重于计算机网络方面的理论和典型技术，使学生在知识结构上具备岗位所需的基础理论，为培养高素质应用型人才奠定理论基础，又包含网络互联技术及典型项目综合实训等内容，侧重于计算机网络的组网技术与工程，锻炼学生的实践技能，使其在能力结构上更好地满足岗位所需的实践能力，为培养高素质应用型人才奠定能力基础。

徐立新，教授，河南工学院计算机科学与技术系主任，软件学院院长，全国优秀教师，河南省优秀教师，河南省教育厅学术技术带头人，河南省新乡市优秀青年科技专家、河南省高校优秀中青年骨干教师。现为全国高等学校计算机教育研究会计算机网络分会理事，河南省高等学校计算机教育研究会高等职业教育专委会常务理事，中国计算机学会（CCF）高级会员，河南工学院学术委员会委员。主要研究方向为网络与信息技术及安全。承担*和省级自然科学基金、科技攻关计划等7项，在国内外重要学术刊物发表论文40余篇，主持*职业教育实训基地建设项目1项，河南省高等学校教学质量工程项目3项，河南省高等学校省级教学改革项目2项，主编国家规划和优秀教材4部。 从事计算机网络工程与技术专业教学30余年，具有丰富的教学和教材撰写经验，其编写的《计算机网络技术》深受广大教师和学生的喜欢，至今已累计销售5万余册。

第 1章　计算机网络概述　1

1.1　计算机网络的形成与发展　1

1.1.1　计算机网络的形成过程　1

1.1.2　单主机远程联机系统　1

1.1.3　多主机互联系统　3

1.1.4　标准化计算机网络　4

1.1.5　计算机网络的发展　4

1.2　计算机网络的基本概念　4

1.2.1　计算机网络的定义　4

1.2.2　计算机网络的组成　5

1.2.3　计算机网络和因特网的功能　7

1.2.4　计算机网络的分类　7

1.3　计算机网络的拓扑结构　11

1.4　计算机网络领域的新技术　12

1.4.1　虚拟化技术　12

1.4.2　云计算技术　13

1.4.3　物联网技术　13

本章小结　13

习题　14

第　2章 数据通信基础知识　15

2.1　数据通信的基本概念　15

2.1.1　信息、数据与信号　15

2.1.2　数据传输类型与通信方式　16

2.1.3　数据通信中的主要技术指标　18

2.2　数据编码技术　19

2.2.1　数据编码类型　19

2.2.2　数字数据的模拟信号编码方法　19

2.2.3　数字数据的数字信号编码方法　20

2.2.4　模拟数据的数字信号编码方法　20

2.3　数据传输技术　22

2.3.1　传输方式　22

2.3.2　同步技术　23

2.3.3　多路复用技术　24

2.4　数据交换技术　27

2.4.1　电路交换　27

2.4.2　存储转发交换　28

2.4.3　其他高速交换技术　31

本章小结　32

习题　33

第3章　计算机网络体系结构　34

3.1　计算机网络的标准化组织　34

3.1.1　标准化组织与机构　34

3.1.2　RFC文档和Internet协议标准　35

3.1.3　Internet管理机构　35

3.2　网络体系结构概述　35

3.2.1　基本概念　35

3.2.2　网络体系结构的分层　36

3.3　ISO/OSI参考模型　37

3.3.1　OSI参考模型概述　37

3.3.2　OSI模型中数据的传输　38

3.3.3　物理层　40

3.3.4　数据链路层　40

3.3.5　网络层　41

3.3.6　传输层　42

3.3.7　会话层　43

3.3.8　表示层　44

3.3.9　应用层　45

3.4　TCP/IP体系结构　45

3.4.1　TCP/IP体系结构的层次划分　45

3.4.2　TCP/IP体系结构中各层的功能　46

3.4.3　TCP/IP体系结构中的协议栈　47

本章小结　47

习题　48

第4章　局域网技术　49

4.1　局域网技术概述　49

4.1.1　局域网的特点　49

4.1.2　局域网的关键技术　50

4.1.3　局域网的体系结构　50

4.1.4　局域网的拓扑结构　51

4.2　局域网的模型与标准　51

4.2.1　IEEE 802参考模型　51

4.2.2　IEEE 802标准　52

4.3　介质访问控制方法　52

4.4　以太网技术　54

4.4.1　以太网的产生与发展　54

4.4.2　传统以太网技术　55

4.4.3　快速以太网技术　57

4.4.4　吉比特与十吉比特以太网技术　58

4.4.5　交换式以太网技术　59

4.5　虚拟局域网　64

4.5.1　虚拟局域网技术的产生　64

4.5.2　VLAN的特征和特点　64

4.5.3　VLAN的划分方法　65

4.5.4　VLAN的干道传输　66

本章小结　68

习题　68

第5章　广域网技术与Internet　69

5.1　广域网连接技术　69

5.1.1　专线方式　69

5.1.2　电路交换方式　70

5.1.3　链路层协议　70

5.1.4　分组交换方式　72

5.2　IP　72

5.2.1　IP概述　72

5.2.2　IP地址　74

5.2.3　Internet控制报文协议　77

5.3　路由　79

5.3.1　路由器　79

5.3.2　路由选择协议与算法　79

5.4　TCP与UDP　85

5.4.1　TCP与UDP概述　85

5.4.2　UDP　86

5.4.3　TCP　86

5.5　VPN与NAT技术　89

5.5.1　VPN技术　89

5.5.2　NAT技术　92

5.6　常见的Internet接入方式　93

5.6.1　拨号接入　93

5.6.2　光纤接入　94

5.6.3　无线宽带接入　94

本章小结　95

习题　95

第6章　计算机网络应用　96

6.1　网络应用概述　96

6.1.1　网络应用与应用层协议　96

6.1.2　Internet应用简介　97

6.2　DNS服务　98

6.2.1　DNS协议　98

6.2.2　DNS查询方式　99

6.3　WWW服务　100

6.3.1　WWW的工作模式　100

6.3.2　与WWW服务相关的术语　100

6.4　FTP服务　101

6.4.1　FTP工作原理　101

6.4.2　FTP的传输模式　101

6.5　邮件服务　101

6.5.1　电子邮件的概念　101

6.5.2　电子邮件的发送和接收过程　102

6.5.3　SMTP：简单邮件传输协议　102

6.5.4　邮件读取协议POP3和IMAP　103

6.6　DHCP服务　103

6.6.1　DHCP简介　103

6.6.2　工作原理　104

本章小结　105

习题　106

第7章　无线局域网技术　107

7.1　WLAN概念及其协议标准　107

7.1.1　WLAN的概念　107

7.1.2　WLAN的特点　107

7.1.3　WLAN的标准　107

7.1.4　WLAN的关键技术　110

7.2　WLAN网络拓扑结构　110

7.3　WLAN应用　111

7.4　WLAN常见设备　113

7.5　无线局域网的组建与应用　115

7.5.1　无线设备的选购　115

7.5.2　组建家庭无线局域网　117

7.5.3　组建办公无线局域网　121

7.5.4　无线局域网接入Internet　122

7.5.5　无线局域网安全与防范　125

本章小结　126

习题　127

第8章　IPv6技术　128

8.1　IPv4的局限性　128

8.2　IPv6的发展　129

8.2.1　发展历程　129

8.2.2　相关组织　130

8.3　IPv6的新特性　130

8.4　IPv6的报文结构和扩展报头　131

8.4.1　IPv6的报文结构　131

8.4.2　IPv6的扩展报头　132

8.5　IPv6地址　133

8.5.1　IPv6地址的表示　133

8.5.2　IPv6地址类型　134

8.6　ICMPv6　140

8.6.1　ICMPv6的基本概念　140

8.6.2　ICMPv6的应用　141

8.7　IPv6路由协议　142

8.7.1　IPv6路由概述　143

8.7.2　RIPng协议　143

8.7.3　OSPFv3　144

8.8　过渡技术　144

8.8.1　IPv6孤岛跨IPv4网络实现互联　145

8.8.2　IPv6与IPv4网络之间的互通　146

本章小结　148

习题　148

第9章　网络安全　149

9.1　网络安全简介　149

9.1.1　网络安全的定义　149

9.1.2　网络面临的安全威胁　149

9.1.3　计算机网络及信息安全的目标　150

9.2　网络安全基础知识　151

9.2.1　黑客入侵攻击的一般过程　151

9.2.2　网络安全所涉及技术　152

9.3　网络扫描工具的使用　154

9.3.1　X-Scan扫描器的使用　154

9.3.2　端口扫描程序Nmap的使用　156

9.4　网络监听工具Wireshark的使用　157

9.5　木马的配置与防范　159

9.5.1　冰河木马的配置　159

9.5.2　木马的检测　161

9.5.3　木马的防御与清除　162

9.6　拒绝服务攻击　162

9.6.1　分布式拒绝服务攻击　162

9.6.2　分布式拒绝服务攻击的防范　163

9.7　计算机病毒防治　164

9.7.1　校园网安全防御　164

9.7.2　个人计算机安全防御　165

9.8　PGP加密/解密系统　166

9.9　CCProxy代理防火墙软件的使用　168

本章小结　170

习题　170

第　10章 网络互联技术　171

10.1　网络互联基础　171

10.1.1　网络互联的类型　171

10.1.2　网络互联的层次　172

10.2　网络传输介质的使用　172

10.2.1　有线传输介质　173

10.2.2　无线传输介质　179

10.3　常见的网络互联设备　179

10.3.1　三层交换机　179

10.3.2　网关　180

10.3.3　其他网络连接附件　181

10.4　交换机的典型配置与应用　181

10.4.1　交换机的配置基础　182

10.4.2　交换机的基本配置　183

10.4.3　交换机VLAN的配置　187

10.4.4　不同VLAN间的路由配置　190

10.4.5　生成树及实现负载均衡配置　192

10.4.6　链路聚合等其他交换机技术配置　194

10.5　路由器的典型配置与应用　197

10.5.1　路由器的基本配置　197

10.5.2　静态及默认路由配置　203

10.5.3　动态路由协议配置　204

10.5.4　广域网互联配置　210

10.5.5　NAT配置与局域网访问Internet　214

10.5.6　访问控制列表配置　216

本章小结　220

习题　221

第　11章 SDN与NFV技术　222

11.1　SDN概述　222

11.1.1　SDN的产生与发展　222

11.1.2　SDN的定义　223

11.2　SDN控制器与南向接口技术　224

11.2.1　SDN控制器　225

11.2.2　SDN南向接口概述　231

11.2.3　OpenFlow协议　232

11.3　SDN控制器与北向接口技术　237

11.3.1　SDN北向接口概述　237

11.3.2　北向接口的发展历程　237

11.3.3　北向接口的发展趋势　237

11.4　NFV技术概述　238

11.4.1　NFV概述　238

11.4.2　NFV的关键技术　239

11.5　SDN与NFV的关系　239

本章小结　240

习题　240

第　12章 综合实训项目　241

12.1　综合实训网络拓扑结构图　241

12.1.1　综合实训项目分析　241

12.1.2　综合实训项目所使用的技术以及所实现的功能　241

12.1.3　综合实训项目的具体技术实施　242

12.2　综合实训项目分解实训　242

12.2.1　常用网络设备与网络传输介质认识　242

12.2.2　双绞线的制作与使用　243

12.2.3　常用网络命令的使用　243

12.2.4　IP地址规划与设置　244

12.2.5　Internet应用　244

12.2.6　Wireshark网络监控软件的使用　245

12.2.7　Cisco交换机的基本配置　246

12.2.8　Cisco交换机VLAN的配置　247

12.2.9　Cisco交换机VLAN主干道配置　248

12.2.10　Cisco三层交换机实现不同VLAN间通信配置　249

12.2.11　Cisco交换机STP配置　250

12.2.12　Cisco路由器的基本配置　251

12.2.13　Cisco路由器静态路由及RIP路由配置　252

12.2.14　Cisco路由器OSPF路由配置　253

12.2.15　Cisco路由器路由协议间路由引入配置　254

12.2.16　Cisco路由器广域网协议的配置　256

12.2.17　Cisco路由器NAT的设计与配置　256

12.3　综合实训项目实施　257

12.3.1　项目内容分析　257

12.3.2　IP地址规划　257

12.3.3　所采用的技术分析　259

12.3.4　设备的具体配置　260

12.3.5　网络测试　263

本章小结　263

习题　264

（1）从职业岗位的细分出发，依据实际工作任务进行课程内容的职业化设计，体现课程教学目标的职业性。 （2）从职业岗位的需要出发，突出理论够用，强化实践技能为主的原则。 （3）以学生为中心，注重激发学生的学习兴趣和潜能。