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本書在論述計算機網(wǎng)絡技術的基本概念、協(xié)議與體系結構及組網(wǎng)技術的基礎上，較為全面地介紹了網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、路由與交換技術、Internet 接入技術、網(wǎng)絡規(guī)劃與設計、計算機網(wǎng)絡安全與管理以及部分典型的計算機網(wǎng)絡實驗等相關內容。通過本書的學習，不但可以對計算機網(wǎng)絡技術有一個較為深入、全面的了解，而且能夠具備一定的網(wǎng)絡配置與實踐技能。為便于學生在學習過程中更好地掌握所學知識，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，在每章后都附有思考題供學生選做。本書既可以作為高等院校計算機相關專業(yè)的教材和參考書，也可以作為從事計算機相關專業(yè)工作科研和工程技術人員的學習參考書。

前言
本書是面向應用技術型普通高校計算機相關專業(yè)開設的計算機網(wǎng)絡技術等相關課程而編寫的一本淺顯易懂、圖文并茂，具有較強的實用性與指導性的教材，教材分為理論（第1～10 章）和實驗（第11 章）兩部分。本書的主編及部分編委所在單位西安培華學院是教育部學校規(guī)劃建設發(fā)展中心應用型課程建設聯(lián)盟成員之一，曾經(jīng)承辦了教育部學校規(guī)劃建設發(fā)展中心課程建設研究院主辦的第一期應用型課程建設研修班，主編張偉老師也曾在第五期全國應用型課程建設大講堂說課比賽中以計算機網(wǎng)絡技術應用型課程設計與實施為題榮獲全國一等獎。本書的編寫是在清華大學出版社的精心組織下，以西安培華學院為首并聯(lián)合西安外事學院、西安歐亞學院等多所應用型本科高校的8 名經(jīng)驗豐富的一線教師組成的編委團隊，在此對各編委的努力付出表示衷心的感謝。全書共分為 11 章，各章主要內容如下。第 1 章為計算機網(wǎng)絡概述，簡述了計算機網(wǎng)絡的定義、組成和分類，還介紹了計算機網(wǎng)絡的拓撲結構和典型應用，以及網(wǎng)絡的主要性能指標。第2 章為計算機網(wǎng)絡協(xié)議與體系結構，主要闡述了計算機網(wǎng)絡協(xié)議的本質、OSI 七層參考模型、TCP/IP 參考模型等。第3章為局域網(wǎng)技術，主要闡述了局域網(wǎng)的定義、功能特點、協(xié)議標準、拓撲結構以及局域網(wǎng)相關硬件和軟件。第4 章為服務器與網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，主要介紹了服務器的特點與分類、選購，以及網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的相關知識。第5 章為路由與交換技術，主要介紹了交換機的配置、路由器的配置、三層交換技術、靜態(tài)路由和默認路由等。第6 章為Internet 接入技術，主要闡述了企業(yè)用戶接入Internet、家庭用戶接入Internet 和無線接入Internet 這3 種不同的接入方式。第7 章為網(wǎng)絡規(guī)劃與設計，簡述了綜合布線系統(tǒng)的特點、構成和設計。第8 章為計算機網(wǎng)絡的應用，主要介紹了域名服務DNS、DHCP 服務等常用服務。第9 章為計算機網(wǎng)絡管理與安全，主要討論了計算機網(wǎng)絡管理和計算機網(wǎng)絡安全方面的問題。第10 章為計算機網(wǎng)絡新技術，主要簡述了云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等內容。第11 章為計算機網(wǎng)絡實驗，主要闡述了局域網(wǎng)組裝實驗、Windows Server 2003 系統(tǒng)實驗、Linux網(wǎng)絡操作系統(tǒng)實驗以及路由和交換實驗等。本書第 1～2 章由西安歐亞學院李校紅編寫，第3～5 章由西安歐亞學院杜曉春編寫，第6～8 章由西安外事學院孟曉麗編寫，第9～10 章由西安培華學院唐明編寫，第11 章由西安培華學院張偉編寫，該書的審定、校對工作由西安培華學院王京、安嘉黛完成，全書由張偉、楊華勇統(tǒng)審并定稿。由于作者水平有限，書中難免有不足之處，懇請專家和讀者指正。編者

目錄

第 1 章計算機網(wǎng)絡概述 ................................................................................................ 1

1.1 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展 ...................................................................................................... 1

1.1.1 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷程 .................................................................................. 1

1.1.2 計算機網(wǎng)絡在中國的發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................................... 2

1.2 計算機網(wǎng)絡概述 .......................................................................................................... 4

1.2.1 計算機網(wǎng)絡定義 .............................................................................................. 4

1.2.2 計算機網(wǎng)絡的功能 .......................................................................................... 4

1.3 計算機網(wǎng)絡的組成 ...................................................................................................... 5

1.3.1 通信子網(wǎng) .......................................................................................................... 5

1.3.2 資源子網(wǎng) .......................................................................................................... 6

1.4 計算機網(wǎng)絡的分類 ...................................................................................................... 6

1.4.1 按覆蓋范圍進行分類 ...................................................................................... 6

1.4.2 按通信方式進行分類 ...................................................................................... 7

1.4.3 按其他方式進行分類 ...................................................................................... 7

1.5 計算機網(wǎng)絡的拓撲結構 .............................................................................................. 8

1.5.1 計算機網(wǎng)絡拓撲的定義 .................................................................................. 8

1.5.2 拓撲結構的類型 .............................................................................................. 8

1.6 計算機網(wǎng)絡的典型應用 ............................................................................................ 10

1.7 網(wǎng)絡的主要性能指標 ................................................................................................ 11

思考題 ................................................................................................................................ 12

第2 章計算機網(wǎng)絡協(xié)議與體系結構 ............................................................................ 13

2.1 網(wǎng)絡協(xié)議 .................................................................................................................... 13

2.1.1 協(xié)議的本質 .................................................................................................... 13

2.1.2 協(xié)議的功能和種類 ........................................................................................ 13

2.2 計算機網(wǎng)絡體系結構 ................................................................................................ 15

2.2.1 層次性體系結構的工作流程......................................................................... 15

2.2.2 計算機網(wǎng)絡體系結構的基本知識 ................................................................. 15

2.3 OSI 七層參考模型 ..................................................................................................... 16

2.3.1 OSI 七層參考模型的層次劃分與功能 ......................................................... 16

2.3.2 OSI 參考模型節(jié)點間的數(shù)據(jù)流 ..................................................................... 18

2.4 TCP/IP 參考模型 ....................................................................................................... 20

2.4.1 TCP/IP 參考模型的基本知識........................................................................ 20

2.4.2 TCP/IP 四層模型的層次劃分與功能 ............................................................ 20

2.5 網(wǎng)絡的標準化組織與參考模型 ................................................................................ 21

2.5.1 網(wǎng)絡相關的三個著名標準化組織 ................................................................. 21

2.5.2 OSI 與TCP/IP 體系結構的對比 ................................................................... 22

2.6 IP 協(xié)議 ........................................................................................................................ 22

2.6.1 IP 地址的分類 ................................................................................................ 24

2.6.2 IP 子網(wǎng)劃分 .................................................................................................... 25

2.6.3 IPv6 ................................................................................................................. 28

思考題 ................................................................................................................................ 31

第3 章局域網(wǎng)技術 ..................................................................................................... 32

3.1 局域網(wǎng)概述 ................................................................................................................ 32

3.1.1 局域網(wǎng)定義 .................................................................................................... 32

3.1.2 局域網(wǎng)的功能與特點 .................................................................................... 32

3.1.3 局域網(wǎng)協(xié)議標準 ............................................................................................ 33

3.1.4 局域網(wǎng)的拓撲結構 ........................................................................................ 33

3.2 局域網(wǎng)硬件 ................................................................................................................ 35

3.2.1 服務器和工作站 ............................................................................................ 35

3.2.2 網(wǎng)卡 ................................................................................................................ 35

3.2.3 傳輸介質 ........................................................................................................ 36

3.2.4 其他網(wǎng)絡硬件設備 ........................................................................................ 39

3.3 局域網(wǎng)軟件 ................................................................................................................ 41

思考題 ................................................................................................................................ 42

第4 章服務器與網(wǎng)絡操作系統(tǒng) ................................................................................... 43

4.1 服務器概述 ................................................................................................................ 43

4.1.1 服務器的特點和分類 .................................................................................... 43

4.1.2 服務器的選購 ................................................................................................ 43

4.2 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) ............................................................................................................ 44

4.2.1 Windows Server 2003 ..................................................................................... 44

4.2.2 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的使用與比較......................................................................... 45

思考題 ................................................................................................................................ 46

第5 章路由與交換技術 .............................................................................................. 47

5.1 交換機的配置 ............................................................................................................ 47

5.1.1 認識交換機 .................................................................................................... 47

5.1.2 交換機配置基礎 ............................................................................................ 48

5.1.3 交換機端口配置 ............................................................................................ 49

5.1.4 交換機的工作機制 ........................................................................................ 51

5.2 路由器的配置 ............................................................................................................ 51

5.2.1 路由器基礎知識 ............................................................................................ 51

5.2.2 路由器配置基礎 ............................................................................................ 52

5.3 虛擬局域網(wǎng) ................................................................................................................ 54

5.3.1 虛擬局域網(wǎng)概述 ............................................................................................ 54

5.3.2 虛擬局域網(wǎng)的基本配置 ................................................................................ 55

5.3.3 虛擬局域網(wǎng)中數(shù)據(jù)的轉發(fā) ............................................................................ 61

5.3.4 三層交換技術 ................................................................................................ 62

5.3.5 虛擬局域網(wǎng)的綜合配置 ................................................................................ 63

5.4 靜態(tài)路由和默認路由 ................................................................................................ 64

5.4.1 IP 路由原理 .................................................................................................... 65

5.4.2 靜態(tài)路由 ........................................................................................................ 66

思考題 ................................................................................................................................ 68

第6 章 Internet 接入技術 ............................................................................................ 69

6.1 企業(yè)用戶接入Internet ............................................................................................... 69

6.1.1 DDN 接入Internet ........................................................................................ 69

6.1.2 FR（幀中繼）接入 ........................................................................................ 71

6.1.3 光纖接入 ........................................................................................................ 73

6.2 家庭用戶接入Internet ............................................................................................... 79

6.2.1 ADSL 接入 ..................................................................................................... 79

6.2.2 局域網(wǎng)接入 .................................................................................................... 91

6.2.3 寬帶路由器的使用 ........................................................................................ 92

6.3 無線接入Internet ....................................................................................................... 98

6.3.1 無線接入技術發(fā)展的特點 ............................................................................ 98

6.3.2 無線接入系統(tǒng)在通信網(wǎng)中的定位 ................................................................. 99

6.3.3 主流無線接入技術 ........................................................................................ 99

6.3.4 寬帶無線接入技術七大趨勢....................................................................... 104

思考題 ............................................................................................................................... 107

第7 章網(wǎng)絡規(guī)劃與設計 ............................................................................................ 109

7.1 網(wǎng)絡工程規(guī)劃設計過程 .......................................................................................... 109

7.1.1 網(wǎng)絡工程分析 .............................................................................................. 109

7.1.2 網(wǎng)絡工程的設計 .......................................................................................... 113

7.2 綜合布線系統(tǒng)概述 .................................................................................................. 118

7.2.1 綜合布線系統(tǒng)及其特點 .............................................................................. 118

7.2.2 綜合布線系統(tǒng)的構成 .................................................................................. 120

7.2.3 綜合布線系統(tǒng)的設計 .................................................................................. 128

思考題 ............................................................................................................................... 131

第8 章計算機網(wǎng)絡的應用 ......................................................................................... 132

8.1 Internet/Intranet/Extranet .......................................................................................... 132

8.1.1 Internet .......................................................................................................... 132

8.1.2 Intranet .......................................................................................................... 138

8.1.3 Extranet ......................................................................................................... 142

8.2 域名服務DNS ......................................................................................................... 143

8.2.1 域和域名系統(tǒng) .............................................................................................. 144

8.2.2 域名注冊與管理 .......................................................................................... 145

8.2.3 域名解析服務 .............................................................................................. 147

8.3 DHCP 服務 ............................................................................................................... 149

8.3.1 DHCP 服務概述 ........................................................................................... 150

8.3.2 DHCP 服務的功能和特點 ........................................................................... 151

8.3.3 DHCP 服務的應用 ....................................................................................... 152

8.4 常用服務 .................................................................................................................. 153

8.4.1 WWW（萬維網(wǎng)）服務 ............................................................................... 153

8.4.2 電子郵件 ...................................................................................................... 158

8.4.3 文件傳輸協(xié)議 .............................................................................................. 160

8.4.4 遠程登錄（Telnet） .................................................................................... 164

思考題 ............................................................................................................................... 166

第9 章計算機網(wǎng)絡管理與安全 ................................................................................. 167

9.1 計算機網(wǎng)絡管理 ...................................................................................................... 167

9.1.1 網(wǎng)絡管理的基本概念 .................................................................................. 167

9.1.2 網(wǎng)絡管理的基本功能 .................................................................................. 167

9.1.3 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP ........................................................................... 169

9.2 計算機網(wǎng)絡安全 ...................................................................................................... 171

9.2.1 網(wǎng)絡安全的定義 .......................................................................................... 171

9.2.2 網(wǎng)絡安全的要素 .......................................................................................... 171

9.2.3 網(wǎng)絡安全的重要性 ...................................................................................... 172

9.2.4 網(wǎng)絡安全面臨的威脅 .................................................................................. 172

9.2.5 網(wǎng)絡安全問題的根源 .................................................................................. 173

9.2.6 確保網(wǎng)絡安全的主要技術 .......................................................................... 175

9.2.7 網(wǎng)絡安全的發(fā)展趨勢 .................................................................................. 177

思考題 ............................................................................................................................... 178

第10 章計算機網(wǎng)絡新技術 ....................................................................................... 179

10.1 云計算 .................................................................................................................... 179

10.1.1 云計算的概念 .......................................................................................... 179

10.1.2 云計算的特點 .......................................................................................... 179

10.1.3 云計算的影響 .......................................................................................... 180

10.2 大數(shù)據(jù) .................................................................................................................... 181

10.2.1 大數(shù)據(jù)的概念 .......................................................................................... 181

10.2.2 大數(shù)據(jù)的特點 .......................................................................................... 181

10.2.3 大數(shù)據(jù)的作用 .......................................................................................... 182

10.2.4 大數(shù)據(jù)的分析 .......................................................................................... 182

10.2.5 大數(shù)據(jù)的技術 .......................................................................................... 183

10.2.6 大數(shù)據(jù)的處理 .......................................................................................... 184

10.2.7 大數(shù)據(jù)時代存儲所面對的問題 ............................................................... 185

10.3 物聯(lián)網(wǎng) .................................................................................................................... 187

10.3.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義 .......................................................................................... 187

10.3.2 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術 .................................................................................. 188

10.3.3 應用模式 .................................................................................................. 188

10.3.4 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢 ...................................................................................... 189

10.4 智慧城市 ................................................................................................................ 189

10.4.1 智慧城市的概念 ...................................................................................... 189

10.4.2 智慧城市的產(chǎn)生背景 .............................................................................. 190

10.4.3 智慧城市的關鍵技術 .............................................................................. 191

10.4.4 智慧城市的應用 ...................................................................................... 191

思考題 ............................................................................................................................... 193

第11 章計算機網(wǎng)絡實驗 .......................................................................................... 194

11.1 局域網(wǎng)組裝實驗 .................................................................................................... 194

11.1.1 常見網(wǎng)絡設備與連接線纜介紹 ............................................................... 194

11.1.2 雙絞線的制作與測試 ............................................................................... 198

11.1.3 對等網(wǎng)的組建與文件共享 ....................................................................... 200

11.1.4 常見網(wǎng)絡測試命令的使用 ....................................................................... 204

11.1.5 Server-U 使用 ........................................................................................... 213

11.2 Windows Server 2003 系統(tǒng)實驗 ............................................................................ 218

11.2.1 Windows Server 2003 安裝 ...................................................................... 218

11.2.2 用戶的創(chuàng)建、刪除與登錄 ....................................................................... 221

11.2.3 FTP 文件服務器配置與管理 ................................................................... 224

11.2.4 WWW 網(wǎng)頁服務器配置與管理 .............................................................. 229

11.2.5 DHCP 服務器配置與管理 ....................................................................... 233

11.2.6 DNS 服務器配置與管理 .......................................................................... 238

11.3 Linux 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)實驗 ...................................................................................... 246

11.3.1 Red Hat Linux 9.0 的安裝 ........................................................................ 246

11.3.2 Linux 命令行的使用 ................................................................................ 252

11.3.3 vi 編輯器的使用 ...................................................................................... 257

11.3.4 Linux 網(wǎng)絡配置與管理 ............................................................................ 262

11.3.5 FTP 服務器的配置與管理 ....................................................................... 266

11.4 路由器和交換機部分 ............................................................................................. 269

11.4.1 認識路由器端口及終端登錄 ................................................................... 269

11.4.2 路由器命令行及初始化配置 ................................................................... 272

11.4.3 靜態(tài)路由及動態(tài)路由配置 ....................................................................... 274

11.4.4 訪問控制列表的使用 ............................................................................... 279

11.4.5 NAT 配置 .................................................................................................. 282

11.4.6 eigrp 配置 ................................................................................................ 284

11.4.7 交換機初始化配置 ................................................................................... 286

11.4.8 VTP 配置 .................................................................................................. 287

參考文獻 ..................................................................................................................... 293

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