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第一部分 理论1

第1章 计算机网络基础1

1.1 计算机网络的产生与发展1

1.1.1 早期的计算机通信1

1.1.2 分组交换网络2

1.1.3 以太网2

1.1.4 Internet3

1.2 计算机网络的组成与分类4

1.2.1 计算机网络的定义4

1.2.2 计算机网络的组成4

1.2.3 计算机网络的分类6

1.3 计算机网络的功能与应用7

1.3.1 计算机网络的功能7

1.3.2 计算机网络的应用8

1.4 计算机网络拓扑结构9

1.4.1 总线型拓扑结构9

1.4.2 星状拓扑结构10

1.4.3 环状拓扑结构10

1.4.4 树状拓扑结构11

1.4.5 混合型拓扑结构11

1.5 计算机网络的主要性能指标12

思考题13

第2章 数字通信技术基础14

2.1 数据通信基本知识14

2.1.1 基本概念14

2.1.2 数据通信系统15

2.1.3 数据通信的主要技术指标16

2.1.4 数据的编码和调制技术17

2.2 网络传输介质20

2.2.1 双绞线20

2.2.2 同轴电缆22

2.2.3 光纤22

2.2.4 无线传输介质与方法24

2.3 物理层网络设备选型25

2.3.1 设备选型原则25

2.3.2 方案选型26

2.3.3 网卡选型26

2.3.4 集线器选型27

2.3.5 无线局域网络设备选型27

2.4 数据传输技术29

2.4.1 数据传输方式29

2.4.2 同步传输与异步传输30

2.4.3 信道复用技术31

2.5 数据交换技术33

2.5.1 电路交换33

2.5.2 报文交换35

2.5.3 分组交换35

思考题37

第3章 计算机网络体系结构38

3.1 计算机网络体系结构概述38

3.1.1 网络体系结构的产生38

3.1.2 网络体系结构的基本概念39

3.1.3 网络体系结构40

3.2 开放系统互连参考模型41

3.2.1 开放系统41

3.2.2 OSI/RM划分层次的原则41

3.2.3 OSI/RM七层模型41

3.2.4 OSI/RM七层功能42

3.3 TCP/IP体系结构44

3.3.1 TCP/IP体系结构的特点44

3.3.2 TCP/IP的层次结构45

3.3.3 TCP/IP各层功能简介45

3.4 TCP/IP46

3.4.1 应用层协议47

3.4.2 传输层协议47

3.4.3 网际层协议51

3.4.4 网络接口层协议58

思考题58

第4章 交换机的配置与应用59

4.1 交换机概述59

4.1.1 交换机的定义59

4.1.2 交换机的工作原理59

4.1.3 交换机基本功能60

4.1.4 交换机的分类60

4.1.5 交换机选型62

4.2 交换机的配置62

4.2.1 交换机的管理方式62

4.2.2 交换机的命令模式63

4.2.3 交换机的基本配置64

4.2.4 交换机的接口类型与配置67

4.2.5 交换机接口管理（端口聚合）69

4.3 交换机互连技术72

4.3.1 交换机互连方式72

4.3.2 交换机堆叠的管理74

4.3.3 交换机堆叠下的优先级配置75

4.4 交换机的虚拟局域网技术76

4.4.1 虚拟局域网概述76

4.4.2 虚拟局域网的原理76

4.4.3 虚拟局域网的划分方式77

4.4.4 虚拟局域网的基本配置78

4.4.5 虚拟局域网之间的通信79

4.5 交换机的虚拟局域网中继协议80

4.5.1 虚拟局域网中继协议概述80

4.5.2 虚拟局域网中继协议的模式分类81

4.5.3 虚拟局域网中继协议的基本配置命令81

4.6 交换机的生成树协议82

4.6.1 生成树协议概述82

4.6.2 生成树协议的配置82

思考题84

第5章 路由器的配置与应用85

5.1 路由器配置基础85

5.1.1 路由器的管理方式85

5.1.2 路由器的功能86

5.1.3 路由器的工作原理86

5.1.4 路由器选型89

5.2 路由器的基本配置90

5.2.1 设备路由器的启动90

5.2.2 Cisco IOS的配置形式与访问方式91

5.2.3 路由器配置命令模式92

5.2.4 常用配置命令92

5.2.5 路由器接口配置95

5.2.6 默认网关99

5.3 路由选择与路由表99

5.3.1 路径选择与转发99

5.3.2 路由与路由表99

5.3.3 路由选择算法101

5.3.4 层次路由结构103

5.4 路由协议与路由设计103

5.4.1 路由协议概述103

5.4.2 静态路由与默认路由105

5.4.3 路由选择信息协议106

5.4.4 内部网关路由协议109

5.4.5 增强内部网关路由协议111

5.4.6 开放最短路径优先114

5.4.7 路由优先级119

5.4.8 重新分配路由120

5.4.9 路由设计124

5.5 路由器上链路层协议及配置126

5.5.1 PPP126

5.5.2 帧中继协议129

5.5.3 HDLC协议131

5.6 访问控制列表134

5.6.1 访问控制列表的定义134

5.6.2 访问控制列表的类型134

5.6.3 访问控制列表的作用135

5.6.4 访问控制列表的工作原理135

5.6.5 访问控制列表的基本配置137

5.7 网络地址转换138

5.7.1 网络地址转换概述138

5.7.2 网络地址转换技术的实现方式138

5.7.3 端口映射142

思考题143

第6章 服务器的构建与应用144

6.1 网络操作系统144

6.1.1 网络操作系统概述144

6.1.2 网络操作系统的功能及特性144

6.1.3 网络操作系统的组成145

6.2 DHCP服务器146

6.2.1 DHCP服务器简介146

6.2.2 安装DHCP服务148

6.2.3 配置DHCP服务148

6.2.4 在路由器上配置DHCP服务器149

6.2.5 在路由器上配置DHCP中继服务150

6.3 Web服务器150

6.3.1 Web服务器概述150

6.3.2 Web信息服务平台简介151

6.3.3 安装Web服务器152

6.3.4 配置Web服务器152

6.4 DNS服务器153

6.4.1 DNS简介153

6.4.2 安装DNS服务器154

6.4.3 配置DNS服务器154

6.5 FTP服务器154

6.5.1 FTP服务器简介154

6.5.2 安装FTP服务器155

6.5.3 配置FTP服务器155

6.6 邮件服务器156

6.6.1 邮件服务器简介156

6.6.2 安装邮件服务器156

6.7 服务器优化156

6.7.1 集群与负载均衡技术156

6.7.2 服务器选型157

思考题158

第7章 广域网技术与设计159

7.1 公用电话交换网（PSTN）159

7.1.1 PSTN概述159

7.1.2 PSTN技术159

7.1.3 PSTN的配置160

7.2 公共数据交换网（X.25）161

7.2.1 X.25概述161

7.2.2 X.25及其配置162

7.3 帧中继165

7.3.1 帧中继概述165

7.3.2 帧中继的特点166

7.3.3 帧中继的应用167

7.3.4 帧中继的配置167

7.4 综合业务数字网（ISDN）170

7.4.1 ISDN概述170

7.4.2 ISDN的组成171

7.4.3 通路类型和接口结构171

7.4.4 ISDN的应用172

7.4.5 ISDN的配置172

7.5 数字用户线路网（DSL）173

7.5.1 DSL概述173

7.5.2 DSL技术分类173

7.5.3 DSL工作原理174

7.6 数字数据网（DDN）175

7.6.1 DDN概述175

7.6.2 DDN的组成175

7.6.3 DDN的网络结构176

7.6.4 DDN网络业务176

7.6.5 其他广域网技术176

7.7 广域网设计176

7.7.1 广域网设计的要点176

7.7.2 广域网技术选型177

7.7.3 优化广域网的性能178

7.7.4 典型广域网设计举例179

思考题179

第8章 网络安全技术与应用180

8.1 网络安全技术180

8.1.1 网络安全技术概述180

8.1.2 网络安全风险181

8.1.3 网络攻击手段182

8.1.4 网络安全的目标184

8.1.5 网络安全防范的主要内容185

8.1.6 网络安全体系结构185

8.1.7 网络安全防范体系层次186

8.2 安全结构设计186

8.2.1 网络安全的隐患186

8.2.2 防火墙187

8.2.3 网络安全结构设计188

8.3 加密与认证技术190

8.3.1 加密与认证技术概述190

8.3.2 认证、授权与审计191

8.3.3 IEEE 802.1x协议192

8.3.4 RADIUS服务器192

8.3.5 基于RADIUS认证系统的组成193

8.4 基于以太网的点到点协议（PPPoE）194

8.4.1 PPPoE概述194

8.4.2 PPPoE工作流程194

8.4.3 PPPoE基本命令195

8.4.4 PPPoE监控和调试197

8.5 虚拟专用网197

8.5.1 虚拟专用网技术概述197

8.5.2 安全认证技术198

8.5.3 VPN的工作过程199

8.5.4 IPSec基本原理199

8.5.5 VPN配置详解202

思考题203

第9章 网络管理与维护204

9.1 网络管理系统204

9.1.1 网络管理的意义204

9.1.2 网络管理系统的组成204

9.1.3 网络管理的功能205

9.1.4 网络管理体系结构206

9.1.5 网络管理体系的协议207

9.2 简单网络管理协议207

9.2.1 简单网络管理协议简介207

9.2.2 简单网络管理协议原理208

9.2.3 简单网络管理协议的操作210

9.3 网络综合测试210

9.3.1 网络测试的范围210

9.3.2 网络评测指标211

9.3.3 网络测试范畴212

9.3.4 网络测试方法213

9.3.5 网络测试工具213

9.4 网络维护与故障排除214

9.4.1 网络故障排查方法214

9.4.2 网络故障分层检测方法214

9.4.3 常用网络命令工具215

9.4.4 常见网络故障的表现、分析与诊断215

思考题218

第二部分 实验实践219

第10章 网络设计软件平台219

10.1 网络设计软件219

10.1.1 网络模拟器219

10.1.2 网络设计绘图软件220

10.2 网络模拟器Cisco Packet Tracer220

10.2.1 Cisco Packet Tracer 5.3的安装220

10.2.2 Cisco Packet Tracer 5.3的工作环境221

10.2.3 在Cisco Packet Tracer 5.3中组建网络223

10.2.4 在Cisco Packet Tracer 5.3中配置网络224

10.2.5 cisco packet tracer 5.3的汉化225

10.3 网络模拟器Boson Netsim225

10.3.1 安装并启动Boson NetSim225

10.3.2 熟悉Boson的三大组件225

10.3.3 Boson的简单应用226

10.3.4 Boson的高级应用226

10.4 虚拟机在计算机网络中的应用227

10.4.1 网络实验室的搭建228

10.4.2 Microsoft Virtual PC 2007虚拟机安装及系统安装228

10.4.3 虚拟机在计算机网络教学中的应用231

思考题231

第11章 基础专项实验232

11.1 熟悉界面232

11.1.1 实验目的232

11.1.2 实验内容232

11.1.3 网络设计233

11.1.4 实验步骤233

11.2 交换机的基本配置235

11.2.1 实验目的235

11.2.2 实验内容235

11.2.3 网络设计235

11.2.4 实验步骤236

11.3 交换机端口的配置与管理238

11.3.1 实验目的238

11.3.2 实验内容238

11.3.3 网络设计238

11.3.4 实验步骤239

11.4 虚拟局域网的配置与实现241

11.4.1 实验目的241

11.4.2 实验内容241

11.4.3 网络设计241

11.4.4 实验步骤241

11.5 路由器的连接和基本配置244

11.5.1 实验目的244

11.5.2 实验内容244

11.5.3 网络设计244

11.5.4 实验步骤245

11.6 网络管理协议SNMP配置交换机、路由器247

11.6.1 实验目的247

11.6.2 实验内容247

11.6.3 网络设计247

11.6.4 实验步骤247

11.7 静态路由与默认路由的配置与实现250

11.7.1 实验目的250

11.7.2 实验内容250

11.7.3 网络设计250

11.7.4 实验过程251

11.8 动态路由协议RIP的配置与实现253

11.8.1 实验目的253

11.8.2 实验内容253

11.8.3 网络设计253

11.8.4 实验步骤253

11.9 动态路由协议EIGRP的配置与实现254

11.9.1 实验目的254

11.9.2 实验内容254

11.9.3 网络设计254

11.9.4 实验步骤255

11.10 动态路由协议OSPF的配置与实现257

11.10.1 实验目的257

11.10.2 实验内容258

11.10.3 网络设计258

11.10.4 实验步骤259

11.11 DHCP服务器与DCHP中继的配置与实现264

11.11.1 实验目的264

11.11.2 实验内容264

11.11.3 网络设计265

11.11.4 实验步骤266

11.12 访问控制列表的配置与实现269

11.12.1 实验目的269

11.12.2 实验内容270

11.12.3 网络设计270

11.12.4 实验步骤271

11.13 网络地址转换（NAT＆PAT）的配置与实现272

11.13.1 实验目的272

11.13.2 实验内容272

11.13.3 网络设计272

11.13.4 实验步骤273

11.14 广域网接入技术DSL的配置与实现275

11.14.1 实验目的275

11.14.2 实验内容275

11.14.3 网络设计275

11.14.4 实验步骤276

11.15 广域网接入技术PSTN／POST的配置与实现278

11.15.1 实验目的278

11.15.2 实验内容278

11.15.3 网络设计278

11.15.4 实验步骤279

11.16 广域网接入技术帧中继的配置与实现283

11.16.1 实验目的283

11.16.2 实验内容283

11.16.3 背景描述283

11.16.4 需求分析283

11.16.5 网络设计284

11.16.6 设计思路285

11.16.7 实验步骤285

11.17 PPPoE认证与RADIUS协议的配置与实现289

11.17.1 实验目的289

11.17.2 实验内容289

11.17.3 网络设计289

11.17.4 实验过程290

11.18 虚拟专用网（VPN）技术的配置与实现293

11.18.1 实验目的293

11.18.2 实验内容293

11.18.3 网络设计293

11.18.4 实验思路294

11.18.5 实验过程294

第12章 综合设计实验297

12.1 VLAN之间的通信设计与实现297

12.1.1 实验目的297

12.1.2 背景描述297

12.1.3 需求分析297

12.1.4 网络设计298

12.1.5 设计思路298

12.1.6 实验步骤299

12.2 混合局域网的设计、升级与实现301

12.2.1 实验目的301

12.2.2 背景描述301

12.2.3 需求分析302

12.2.4 网络设计302

12.2.5 设计思路303

12.2.6 实验过程303

12.3 混合路由协议互连网络的设计、升级与实现311

12.3.1 实验目的311

12.3.2 背景描述311

12.3.3 需求分析312

12.3.4 网络设计312

12.3.5 设计思路314

12.3.6 实验步骤314

12.4 中小型企业网络工程的设计与实现320

12.4.1 实验目的320

12.4.2 背景描述320

12.4.3 需求分析320

12.4.4 网络设计320

12.4.5 设计思路322

12.4.6 实验步骤322

12.5 企业网络PPPoE认证的设计与实现327

12.5.1 实验目的327

12.5.2 背景描述327

12.5.3 需求分析327

12.5.4 网络设计327

12.5.5 设计思路328

12.5.6 实验步骤328

12.6 网络故障排除332

12.6.1 实验目的332

12.6.2 背景描述332

12.6.3 故障现象332

12.6.4 网络现状333

12.6.5 网络故障测试334

12.6.6 网络故障分析与排除336

参考文献338