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第一部分 网络初级技术3

第1章 网络基础知识3

1.1 网络的基本概念3

1.1.1 计算机网络(Network)3

1.1.2 局域网(LAN)4

1.1.3 广域网(WAN)4

1.1.4 城域网(MAN)4

1.1.5 网络操作系统(NOS)4

1.1.6 网络协议(Network Protocol)5

1.1.7 网络体系结构(Network Architecture)6

1.1.8 网络服务器(Network Server)6

1.1.9 网络工作站(Network Station)7

1.2 OSI体系结构7

1.2.1 OSI参考模型7

1.2.2 OSI通信的规程11

1.3 数据传输技术12

1.3.1 模拟数据通信与数字数据通信的基本概念12

1.3.2 数据编码技术13

1.3.3 多路复用技术15

1.3.4 异步传输和同步传输15

1.3.5 数据通信方式16

1.4 数据交换技术16

1.4.1 电路交换方式16

1.4.2 报文交换方式18

1.4.3 分组交换方式18

1.4.4 数据交换技术的比较20

1.5 拓扑结构22

1.5.1 总线型拓扑结构22

1.5.2 星型拓扑结构23

1.5.3 环型拓扑结构24

1.5.4 树型拓扑结构25

1.6 网络布线26

1.6.1 网络建设的策略26

1.6.2 结构化布线27

1.6.3 五类实现千兆位Ethernet布线30

1.6.4 六类布线31

1.6.5 布线的选择32

1.6.6 综合布线34

1.7 网络打印39

1.7.1 网络打印的基本概念39

1.7.2 群集打印40

1.7.3 网络激光打印机42

第2章 Ethernet(以太网)基础48

2.1 Ethernet基础48

2.1.1 Ethernet的发展史48

2.1.2 IEEE 802体系结构49

2.2 Ethernet的组成和帧格式50

2.2.1 Ethernet组成50

2.2.2 Ethernet的帧格式51

2.3 Ethernet协议结构54

2.3.1 Ethernet中各层的功能54

2.3.2 Ethernet协议的逻辑结构55

2.4 Ethernet控制策略——CSMA/CD访问方式56

2.4.1 冲突检测及退避算法56

2.4.2 帧的发送过程57

2.4.3 帧的接收过程58

2.5 快速Ethernet58

2.6 千兆位Ethernet60

2.7 万兆位Ethernet60

第3章 令牌环(Token Ring)基础62

3.1 令牌环工作原62

3.1.1 令牌传递62

3.1.2 令牌环的维护64

3.1.3 令牌环的特点64

3.2 令牌环帧格式64

3.2.1 令牌帧格式64

3.2.2 数据/命令帧格式65

3.3 令牌环媒体访问控制协议66

3.3.1 令牌环的体系结构66

3.3.2 媒体访问控制过程66

3.3.3 媒体访问控制功能67

3.4 令牌环概述67

3.4.1 令牌环的系统结构68

3.4.2 令牌环和IEEE 802.5的比较69

3.5 令牌环网和Ethernet的融合69

第4章 网络的基本硬件71

4.1 网络传输媒体71

4.1.1 有线传输媒体71

4.1.2 无线传输媒体73

4.1.3 通信传输媒体的选择73

4.2 网络适配器(网卡)74

4.2.1 网卡的功能74

4.2.2 网卡的分类75

4.2.3 网卡的选购75

4.2.4 网卡的设置和使用76

4.3 调制解调器(MODEM)77

4.3.1 调制解调器的分类78

4.3.2 调制解调器的连接78

4.3.3 调制解调器的选择79

4.3.4 线缆调制解调器80

4.4 网络互联设备81

4.4.1 网络传输媒体互联设备81

4.4.2 网络物理层互联设备81

4.4.3 数据链路层互联设备82

4.4.4 网络层互联设备82

4.4.5 应用层互联设备83

第5章 集线器、交换机和网桥84

5.1 集线器(Hub)84

5.1.1 集线器概述84

5.1.2 集线器的分类85

5.2 网桥(Bridge)87

5.2.1 网桥的工作原理87

5.2.2 网桥的功能88

5.2.3 网桥的种类90

5.3 交换机(Switch)92

5.3.1 交换技术92

5.3.2 局域网交换机体系结构和性能93

5.3.3 局域网交换机的种类94

5.3.4 选择局域网交换机的注意事项95

5.3.5 交换机应用中注意事项96

第二部分 网络高级技术101

第6章 虚拟网络101

6.1 虚拟网络的基本概念101

6.1.1 虚拟网络定义101

6.1.2 虚拟网络划分的目的101

6.1.3 虚拟网络的实现102

6.1.4 虚拟网络的构成103

6.1.5 虚拟网络的管理及主要优点105

6.1.6 虚拟网络的特点106

6.2 虚拟网络的类型106

6.2.1 基于端口的虚拟网络(Port-based VLAN)106

6.2.2 基于MAC地址的虚拟网络107

6.2.3 基于策略的虚拟网络109

6.2.4 基于应用/协议的虚拟网络109

6.2.5 混合的虚拟网络110

6.3 虚拟网络的实现途径110

6.3.1 在第二层上实现虚拟网络110

6.3.2 在第三层上实现虚拟网络112

6.3.3 第三层交换和第二层交换的比较113

6.4 交换式虚拟网络114

6.4.1 交换式局域网114

6.4.2 交换式虚拟网络116

6.5 虚拟专用网络(VPN)117

6.5.1 VPN的基本概念117

6.5.2 VPN隧道技术119

6.5.3 组建VPN方案的选择123

6.5.4 VPN产品选择要领128

第7章 多层交换技术131

7.1 多层交换技术的概念131

7.1.1 交换技术转发数据131

7.1.2 路由器转发数据132

7.2 多层交换的目的132

7.2.1 早期的交换技术132

7.2.2 交换机和路由器结合133

7.2.3 多层交换的优点133

7.3 第三层交换134

7.3.1 第三层交换技术134

7.3.2 第三层交换的过程134

7.3.3 第三层交换应用实例135

7.4 第四层交换135

7.4.1 第四层交换的性能135

7.4.2 第四层交换方案136

7.5 第七层交换137

7.5.1 第七层交换的性能137

7.5.2 第七层交换产品138

第8章 自适应技术和负载均衡139

8.1 自适应技术139

8.1.1 自适应技术的实现及性能139

8.1.2 自适应技术的优点140

8.2 负载均衡140

8.2.1 负载的定义140

8.2.2 采用负载均衡技术的原因141

8.2.3 动态负载均衡141

8.2.4 评价负载均衡算法的标准142

8.2.5 基于特定服务器软件的负载均衡142

8.2.6 基于DNS(域名服务器)的负载均衡142

8.2.7 基于反向代理的负载均衡143

8.2.8 基于NAT(网络地址翻译)的负载均衡143

8.3 网络通信量的管理144

第9章 远程监控和远程访问技术146

9.1 远程监控的概念146

9.1.1 RMON(远程监控)146

9.1.2 RMON的组146

9.2 交换网络的监控技术148

9.2.1 SMON(交换机监测)的工作原理148

9.2.2 SMON的功能149

9.3 远程访问技术149

9.3.1 帧中继(Frame Relay)149

9.3.2 VPN(虚拟专用网络)150

9.3.3 DSL(数字用户线)150

9.3.4 线缆调制解调器150

9.3.5 各种远程访问方式的区别151

第10章 网络存储及数据备份技术154

10.1 网络存储技术154

10.1.1 集中式存储——以服务器为中心的存储154

10.1.2 分布式存储——以数据为中心的存储154

10.2 网络数据备份技术155

10.2.1 存储区域网(SAN)155

10.2.2 自动磁带库技术158

第11章 网络的安全技术159

11.1 网络安全技术159

11.1.1 网络安全的基本技术159

11.1.2 安全协议160

11.1.3 网络的加密技术160

11.1.4 防火墙技术161

11.2 防火墙技术162

11.2.1 防火墙的概念162

11.2.2 防火墙的基本准则163

11.2.3 防火墙的基本类型163

11.2.4 防火墙的体系结构164

11.2.5 防火墙的实施方案165

11.2.6 防火墙的数据包过滤技术166

11.2.7 代理服务器技术170

11.3 公共密钥基础设施(PKI)174

11.3.1 PKI概述174

11.3.2 PKI加密技术的基础175

11.3.3 PKI的基本组成176

11.3.4 PKI的功能179

11.3.5 PKI的性能要求180

11.4 口令安全181

11.4.1 安全与不安全的口令181

11.4.2 获得主机口令的方法182

11.4.3 如何对付口令攻击183

11.5 认证中心(CA)183

11.5.1 认证中心的系统结构183

11.5.2 认证中心的功能183

11.5.3 基于认证中心的安全解决方案184

第三部分 计算机网络协议187

第12章 路由器基础187

12.1 路由概述187

12.1.1 路由器的定义187

12.1.2 路由的组成187

12.1.3 路由算法189

12.1.4 路由协议的分类192

12.2 路由器的原理和作用193

12.2.1 路由器的原理193

12.2.2 路由器的作用194

12.2.3 路由表的分类194

12.2.4 路由器的优缺点194

12.2.5 路由器的功能195

12.2.6 路由器的类型195

12.3 路由选择及其算法196

12.3.1 静态路由选择196

12.3.2 动态路由选择197

12.3.3 距离向量算法198

12.3.4 链路状态算法199

12.4 路由协议200

12.4.1 RIP(路由信息协议)201

12.4.2 IGRP(内部网关路由协议)204

12.4.3 OSPF(开放最短路径优先)208

12.4.4 BGP(边界网关协议)211

12.4.5 EGP(外部网关协议)213

12.4.6 OSI路由协议216

第13章 TCP/IP协议221

13.1 TCP/IP协议的概念221

13.1.1 TCP/IP协议的定义221

13.1.2 数据传输221

13.1.3 TCP/IP协议族222

13.2 TCP/IP的分层模式222

13.2.1 TCP/IP与ISO/OSI222

13.2.2 TCP/IP的分层模式223

13.2.3 TCP/IP模型中的两大边界224

13.3 IP地址225

13.3.1 IP地址的类型及其表示225

13.3.2 子网编址229

13.3.3 CIDR无类别编址231

13.3.4 IP地址的动态配置232

13.4 地址解析协议(ARP/RARP)234

13.4.1 地址解析协议ARP235

13.4.2 逆向地址解析协议RARP236

13.4.3 ARP和RARP的报文格式237

13.5 IP寻径238

13.5.1 IP寻径与互联网体系结构238

13.5.2 路由表239

13.6 域名管理(DNS)241

13.6.1 域名241

13.6.2 域名解析243

13.6.3 域名解析报文246

13.6.4 逆向域名解析(Inverse Resolution)249

13.6.5 中国的域名管理250

13.7 IP路由250

13.7.1 路由算法250

13.7.2 数据报传递251

13.8 IP协议251

13.8.1 IP协议的功能和特点251

13.8.2 IP数据报252

13.9 TCP及UDP协议255

13.9.1 传输控制协议TCP255

13.9.2 用户数据报协议UDP257

13.10 差错与控制报文(ICMP)259

13.10.1 ICMP报文格式259

13.10.2 ICMP报文的类型260

13.10.3 ICMP与IP的关系261

13.11 简单网络管理(SNMP)262

13.11.1 SNMP的概念262

13.11.2 SNMP的管理模型263

13.11.3 管理信息库(MIB)264

13.11.4 SNMP的版本266

13.11.5 SNMP报文类型267

13.11.6 SNMP的报文格式267

13.11.7 SNMP操作实例269

第14章 IPX/SPX协议270

14.1 NetWare270

14.2 IPX协议原理270

14.2.1 IPX报文格式271

14.2.2 IPX报文的封装271

14.2.3 IPX协议的工作过程272

14.3 SPX协议原理272

14.3.1 SPX协议的报文格式273

14.3.2 SPX的功能274

14.4 IPX协议和SPX协议的比较274

第15章 PPP协议275

15.1 PPP协议概述275

l5.l.l PPP协议的功能275

l5.l.2 PPP协议的组成275

15.1.3 PPP协议的操作原理276

15.1.4 PPP的连接设备276

15.2 PPP协议的帧格式276

15.3 PPP的连接控制协议(LCP)277

15.3.1 LCP协议的阶段组织277

15.3.2 LCP协议帧的类型278

15.4 加密算法278

15.4.1 加密278

15.4.2 Blowfish加密算法279

15.5 认证协议279

15.5.1 PAP(口令认证协议)279

15.5.2 CHAP(口令查询握手认证协议)279

15.5.3 EAP(扩展认证协议)281

第16章 帧中继(Frame Relay)282

16.1 帧中继的基本技术282

16.1.1 帧中继的发展282

16.1.2 基本技术282

16.2 帧中继的体系结构284

16.3 帧中继的帧格式284

16.4 本地管理接口(LMI)286

16.4.1 LMI的功能286

16.4.2 LMI的扩展内容286

16.4.3 LMI报文格式287

16.5 帧中继的寻址288

16.5.1 多点传送288

16.5.2 全局寻址288

16.6 帧中继的通信289

第17章 X.25包交换协议291

17.1 协议层次291

17.1.1 X.25协议的基本技术291

17.1.2 X.25的协议层次291

17.1.3 X.25协议层与OSI参考模型的比较292

17.2 分组级的功能293

17.2.1 X.25中的虚电路293

17.2.2 X.25的操作方式293

17.3 分组级分组格式294

17.3.1 X.25的帧格式294

17.3.2 X.25分组层分组格式294

17.3.3 X.25数据链路层帧格式295

17.3.4 X.25物理层297

第18章 ATM协议298

18.1 ATM概述298

18.1.1 ATM的概念298

18.1.2 ATM的工作原理298

18.2 ATM的技术特点300

18.2.1 ATM与STM的区别300

18.2.2 ATM协议的分层结构301

18.2.3 ATM交换的属性与分类302

18.3 ATM的信元格式303

18.3.1 ATM信元的格式303

18.3.2 UNI信元信头格式304

18.3.3 NNI信元信头格式304

18.4 ATM的参考模型305

18.4.1 物理层305

18.4.2 ATM层306

18.4.3 ATM适配器层(AAL)306

18.5 ATM的技术308

18.5.1 ATM的寻址308

18.5.2 ATM的交换309

18.5.3 ATM的连接类型310

18.5.4 ATM的连接服务310

18.5.5 ATM的QoS311

18.5.6 ATM信号的发送312

18.6 ATM安全及技术特点312

18.6.1 ATM安全概况312

18.6.2 ATM用户平面安全服务313

18.6.3 鉴别、密钥交换和安全选项的协商313

18.6.4 安全报文交换协议314

第19章 光纤分布数据接口FDDI315

19.1 FDDI概述315

19.1.1 FDDI的产生及其发展315

19.1.2 FDDI的特点及其主要技术指标315

19.1.3 FDDI的主要应用形式317

19.2 FDDI的基本技术317

19.2.1 FDDI组成318

19.2.2 物理连接318

19.2.3 容量分配319

19.2.4 容错技术319

19.2.5 数据编码321

19.2.6 时钟偏移321

19.3 FDDI与OSI参考模型322

19.4 FDDI的帧格式323

第20章 综合业务数据网(ISDN)325

20.1 ISDN的定义及其特点325

20.1.1 ISDN的定义325

20.1.2 ISDN的常用术语325

20.1.3 ISDN的特点327

20.2 ISDN的系统结构328

20.3 ISDN的分层结构330

20.3.1 第一层(物理层)330

20.3.2 第二层(LAPD)331

20.3.3 第三层(ITU-T I.450/ITU-T I.451)331