計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程

突出常用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、配置和管理的方法，并對網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用中的實際問題和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的熱點問題進(jìn)行討論，著重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

以局域網(wǎng)組建→交換與路由技術(shù)→網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)→系統(tǒng)集成→接入Internet→網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)→工程項目訓(xùn)練作為編寫順序，將網(wǎng)絡(luò)工程實踐所需的知識巧妙地串連起來，知識脈絡(luò)清晰，幫助讀者循序漸進(jìn)地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

注重理論與實踐結(jié)合，習(xí)題與實訓(xùn)結(jié)合，整體規(guī)劃與案例結(jié)合，任務(wù)驅(qū)動與技能訓(xùn)練結(jié)合，幫助讀者以各種形式更好地掌握實用知識；各章最后都附有習(xí)題與思考題，幫助讀者消化、鞏固所學(xué)章節(jié)知識。

“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”是一門高度綜合與交叉的具有獨(dú)特科學(xué)規(guī)律的學(xué)科。在現(xiàn)有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)的教材當(dāng)中，著重講解、討論計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及其通信協(xié)議，幫助學(xué)生掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理，了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基本機(jī)制和方法，學(xué)習(xí)以后對網(wǎng)絡(luò)會有大體的了解，但僅限于理論方面，在實踐方面，不會使用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建以及網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與施工也茫無頭緒，不知如何將理論應(yīng)用于實踐，對于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的故障也難以分析與排除。

本書以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各項基本技術(shù)和主流技術(shù)為基礎(chǔ)，說明計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采用的比較成熟的思想和結(jié)構(gòu)，突出常用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、配置和管理的方法，并對網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用中的實際問題和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的熱點問題進(jìn)行討論。本書注重理論與實踐的結(jié)合，力求培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，適合學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)。

局域網(wǎng)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最簡形式，同時也是一切計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。所有能在Internet上實現(xiàn)的功能，都可以輕而易舉地在局域網(wǎng)上實現(xiàn)。此外，由于安全性方面的原因，某些敏感數(shù)據(jù)目前還只適合在局域網(wǎng)內(nèi)流通。因此，要真正理解和運(yùn)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，就必須從局域網(wǎng)開始。

本書以完整的局域網(wǎng)組建、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)過程以及管理、維護(hù)為基礎(chǔ)，并結(jié)合具體的案例說明計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及實施的各階段采用的比較成熟的思想和結(jié)構(gòu)，著重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。本書的主要特色是：注重理論與實踐結(jié)合，習(xí)題與實訓(xùn)結(jié)合，整體規(guī)劃與案例結(jié)合，任務(wù)驅(qū)動與技能訓(xùn)練結(jié)合。本書的編寫思路是：首先介紹局域網(wǎng)的知識體系和組建技術(shù)，解決局域網(wǎng)的組建問題，在此基礎(chǔ)上介紹接入網(wǎng)和傳輸網(wǎng)技術(shù)，解決廣域網(wǎng)組建與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題，隨后介紹局域網(wǎng)接入Internet的方法以及介紹計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理與維護(hù)問題，最后介紹網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成以及工程項目訓(xùn)練。即局域網(wǎng)組建→交換與路由技術(shù)→網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)→系統(tǒng)集成→接入Internet→網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)→工程項目訓(xùn)練。

全書由12章組成，主要內(nèi)容包括：局域網(wǎng)的設(shè)計與構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備、交換技術(shù)及配置、路由技術(shù)及配置、無線局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)布線技術(shù)、搭建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及配置、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成案例、網(wǎng)絡(luò)工程項目訓(xùn)練。另外附有10個參考實驗。

本書內(nèi)容系統(tǒng)、完整，內(nèi)容豐富，實用性強(qiáng)，是一本理論和實踐相結(jié)合的技術(shù)書籍，適合于普通高等院校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、自動化、電子信息工程專業(yè)本科生學(xué)習(xí)，也可為計算機(jī)、通信、自動化、網(wǎng)絡(luò)布線、系統(tǒng)集成等領(lǐng)域的高職高專學(xué)生、成人高等教育學(xué)生以及相關(guān)的科技人員使用。

本書由劉永華獨(dú)立編著并完成全書統(tǒng)稿整理。孟凡樓、趙艷杰、陳茜、孫俊香、張淑玉、王桂湘、劉天翔、張宗云、董春平、劉芳、王公堂對本書的編寫提供了幫助，在此向他們表示感謝。

由于作者水平有限，加之時間倉促，疏漏在所難免，敬請廣大讀者批評指正。

編 者

2012年10月

前言

第1章 局域網(wǎng)的設(shè)計與構(gòu)建 1
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 1
1.1 確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)計目標(biāo) 2
1.1.1 需求分析 2
1.1.2 工程論證 3
1.1.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則 5
1.2 確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案 6
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的選擇 6
1.2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇 10
1.2.3 建立分級三層設(shè)計模型 12
1.2.4 IP地址規(guī)劃 16
1.2.5 網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計 18
1.2.6 安全設(shè)計 20
1.3 網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品選型 20
1.3.1 網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備選型 20
1.3.2 網(wǎng)絡(luò)軟件的選擇 21
1.4 網(wǎng)絡(luò)的安裝、調(diào)試與測試 23
1.5 用戶培訓(xùn) 23
1.6 工程項目文檔 24
習(xí)題與思考題一 24
第2章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備 26
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 26
2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備概述 26
2.1.1 服務(wù)器 27
2.1.2 工作站 29
2.1.3 網(wǎng)絡(luò)適配器 30
2.1.4 中繼器 31
2.1.5 集線器 32
2.1.6 網(wǎng)橋 33
2.1.7 交換機(jī) 35
2.1.8 路由器 36
2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接 37
2.2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的總體連接方法 38
2.2.2 網(wǎng)絡(luò)連接規(guī)則 39
2.2.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主要接口 43
2.2.4 交換機(jī)互連方式 47
2.2.5 路由器的硬件連接 48
2.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置 51
2.3.1 交換機(jī)的配置方式 51
2.3.2 交換機(jī)的配置模式與命令 53
2.3.3 路由器的配置方式 54
2.3.4 路由器的配置模式與命令 54
習(xí)題與思考題二 55
第3章 交換技術(shù)及配置 57
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 57
3.1 交換技術(shù)概述 57
3.1.1 二層交換技術(shù) 57
3.1.2 三層交換技術(shù) 58
3.2 VLAN技術(shù) 60
3.2.1 VLAN產(chǎn)生的原因 60
3.2.2 VLAN標(biāo)準(zhǔn) 61
3.2.3 VLAN的劃分方法 62
3.2.4 VLAN內(nèi)及VLAN間的通信 63
3.2.5 實現(xiàn)VLAN 66
3.3 鏈路聚合技術(shù) 67
3.3.1 鏈路聚合 67
3.3.2 流量平衡 69
3.3.3 鏈路聚合的實現(xiàn) 70
3.4 生成樹協(xié)議 70
3.4.1 交換網(wǎng)絡(luò)中的冗余鏈路 70
3.4.2 生成樹協(xié)議 71
3.4.3 生成樹的實現(xiàn)舉例 80
3.5 交換技術(shù)綜合應(yīng)用案例 81
習(xí)題與思考題三 84
第4章 路由技術(shù)及配置 86
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 86
4.1 路由器的作用與構(gòu)成 86
4.1.1 路由器的作用 86
4.1.2 路由器的構(gòu)成 88
4.2 路由表 89
4.2.1 路由表的構(gòu)成 89
4.2.2 路由的分類 90
4.3 路由選擇協(xié)議 93
4.3.1 基本概念 93
4.3.2 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP 94
4.3.3 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議OSPF 95
4.3.4 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP 96
4.4 路由技術(shù)綜合應(yīng)用案例 98
習(xí)題與思考題四 101
第5章 無線局域網(wǎng) 102
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 102
5.1 無線局域網(wǎng)的概述 102
5.2 無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn) 103
5.2.1 WLAN 802.11系列標(biāo)準(zhǔn) 103
5.2.2 無線局域網(wǎng)的其他標(biāo)準(zhǔn) 104
5.3 無線局域網(wǎng)的硬件設(shè)備 105
5.4 無線局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 108
5.5 無線局域網(wǎng)的連接方案 109
5.5.1 獨(dú)立無線局域網(wǎng)方案 109
5.5.2 無線以太網(wǎng)和有線LAN互聯(lián) 111
5.5.3 多接入點無線連接方案 111
5.6 無線局域網(wǎng)的組建 113
5.6.1 Ad-Hoc無線網(wǎng)絡(luò)的組建 113
5.6.2 Infrastructure無線網(wǎng)絡(luò)的組建 116
習(xí)題與思考題五 122
第6章 網(wǎng)絡(luò)布線技術(shù) 124
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 124
6.1 結(jié)構(gòu)化布線方法 124
6.1.1 結(jié)構(gòu)化布線子系統(tǒng)劃分 125
6.1.2 結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計等級 126
6.1.3 結(jié)構(gòu)化布線標(biāo)準(zhǔn) 126
6.2 結(jié)構(gòu)化布線中的子系統(tǒng) 127
6.2.1 工作區(qū)子系統(tǒng)布線方法 127
6.2.2 水平子系統(tǒng)布線方法 130
6.2.3 垂直干線子系統(tǒng)布線方法 134
6.2.4 設(shè)備間子系統(tǒng)設(shè)計 137
6.2.5 管理間布線方法 141
6.2.6 建筑群子系統(tǒng)布線方法 145
6.3 居民樓布線 150
6.4 辦公室內(nèi)的設(shè)備連接 150
6.5 設(shè)備間的連接 151
6.5.1 設(shè)備的種類 151
6.5.2 設(shè)備連接的類型與方法 152
6.6 布線系統(tǒng)的測試與驗收 153
習(xí)題與思考題六 156
第7章 搭建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及配置 157
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 157
7.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)概述 157
7.1.1 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 157
7.1.2 域控制器 158
7.1.3 DNS服務(wù) 160
7.1.4 DHCP服務(wù) 164
7.1.5 WINS服務(wù) 166
7.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置與使用 167
7.2.1 配置服務(wù)器 167
7.2.2 創(chuàng)建與管理用戶 173
7.2.3 創(chuàng)建和管理組 176
7.3 從工作站登錄到服務(wù)器的方法 178
7.3.1　配置客戶端網(wǎng)絡(luò) 178
7.3.2 將客戶端加入活動目錄 179
7.4 網(wǎng)絡(luò)資源共享的方法 180
7.4.1 共享資源的方法 180
7.4.2 共享打印機(jī)的方法 180
習(xí)題與思考題七 187
第8章 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù) 189
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 189
8.1 虛擬專用網(wǎng)VPN 189
8.1.1 VPN原理 189
8.1.2 VPN的Windows解決方案 191
8.2 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT 201
8.2.1 NAT工作原理 201
8.2.2 NAT技術(shù)實施 204
8.3 局域網(wǎng)寬帶接入Internet 204
8.3.1 NAT技術(shù)的軟件實現(xiàn) 205
8.3.2 Internet連接共享接入 209
8.3.3 通過代理服務(wù)器接入 211
習(xí)題與思考題八 213
第9章 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 215
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 215
9.1 網(wǎng)絡(luò)安全問題概述 215
9.1.1 網(wǎng)絡(luò)安全的概念 215
9.1.2 網(wǎng)絡(luò)安全控制模型 216
9.1.3 安全威脅 217
9.2 加密、認(rèn)證與鑒別 220
9.2.1 密碼學(xué)的基本概念 220
9.2.2 認(rèn)證技術(shù) 222
9.2.3 數(shù)字簽名技術(shù) 222
9.3 入侵檢測技術(shù) 223
9.4 防火墻技術(shù) 225
9.4.1 防火墻的基本工作原理 225
9.4.2 防火墻的分類 226
9.4.3 防火墻的工作模式 226
9.4.4 防火墻的應(yīng)用 227
9.5 訪問控制列表 230
9.5.1 訪問控制列表的基本概念 230
9.5.2 訪問控制列表的定義 231
9.5.3 訪問控制列表的類型 232
9.6 計算機(jī)病毒 234
9.6.1 計算機(jī)病毒的種類 234
9.6.2 計算機(jī)病毒的特點 235
9.6.3 病毒的入侵途徑 236
9.6.4 病毒的防治 237
習(xí)題與思考題九 238
第10章 網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)技術(shù) 240
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 240
10.1 網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù) 240
10.1.1 網(wǎng)絡(luò)管理的意義 240
10.1.2 網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念 241
10.1.3 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP 243
10.1.4 網(wǎng)絡(luò)管理工具 246
10.2 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)技術(shù) 248
10.2.1 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)概述 248
10.2.2 網(wǎng)絡(luò)常見故障 249
10.2.3 網(wǎng)絡(luò)故障排除的思路 250
10.2.4 常用測試命令 253
10.2.5 故障實例及排除方法 256
習(xí)題與思考題十 263
第11章 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成案例 265
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 265
11.1 小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成方案 265
11.1.1 小型網(wǎng)絡(luò)方案的特點與要求 265
11.1.2 3Com小型有線局域網(wǎng)絡(luò)解決
方案 266
11.1.3 小型無線局域網(wǎng)絡(luò)解決方案 267
11.2 中型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成方案 269
11.2.1 中型網(wǎng)絡(luò)方案的特點與要求 270
11.2.2 銳捷中型網(wǎng)絡(luò)解決方案 271
11.3 大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成方案 272
11.3.1 大型網(wǎng)絡(luò)方案的特點與要求 272
11.3.2 Cisco大型局域網(wǎng)方案 273
習(xí)題與思考題十一 277
第12章 網(wǎng)絡(luò)工程項目訓(xùn)練 278
本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 278
12.1 網(wǎng)絡(luò)工程項目訓(xùn)練一 278
12.1.1 工程背景與項目需求 278
12.1.2 項目實施 278
12.1.3 結(jié)果測試 281
12.1.4 思考討論 281
12.2 網(wǎng)絡(luò)工程項目訓(xùn)練二 282
12.2.1 項目需求 282
12.2.2 訓(xùn)練內(nèi)容 282
12.2.3 訓(xùn)練步驟 283
12.2.4 結(jié)果測試 285
12.3 網(wǎng)絡(luò)工程項目訓(xùn)練三 286
12.3.1 項目背景 286
12.3.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組建部分訓(xùn)練 287
12.3.3 參考與提示 287
12.3.4 項目全部完成標(biāo)準(zhǔn) 289
12.4 網(wǎng)絡(luò)工程項目訓(xùn)練四 290
12.4.1 項目背景介紹 290
12.4.2 項目要求 291
12.4.3 項目實施過程及配置 292
習(xí)題與思考題十二 298
附錄 參考實驗 299
實驗一 雙絞線的制作 299
實驗二 虛擬局域網(wǎng)VLAN的設(shè)置 301
實驗三　快速生成樹協(xié)議的配置 303
實驗四 三層交換機(jī)的設(shè)置 305
實驗五 路由器連接局域網(wǎng) 307
實驗六 靜態(tài)路由實驗 308
實驗七 NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 310
實驗八 交換機(jī)的端口安全 312
實驗九 PPP CHAP認(rèn)證 314
實驗十 交換三級網(wǎng)綜合實驗 316
參考文獻(xiàn) 322

1. 嵌入式人工智能技術(shù)應(yīng)用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國勇 晏廷榮]
2. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用 [主編 唐繼勇 葉坤 孫夢娜]
3. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實訓(xùn)教程（第二版） [主編 高良誠]
4. Java Web項目化設(shè)計實踐教程 [邱云 曾陳萍]
5. 人工智能開發(fā)框架應(yīng)用 [主編 王明超 蘆婭云]
6. 民航客艙服務(wù)實用英語教程 [主編 田靜 徐亞玲]
7. Python數(shù)據(jù)分析 [主編　馮志輝　趙磊　李放]
8. 大學(xué)信息技術(shù) [曾翰穎 編著]
9. 多維視域下的高校籃球教學(xué)創(chuàng)新研究 [張利超 李寧 著]
10. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練實踐教程 [主編 王日華 陳武 黃喆誠]
11. 實用運(yùn)籌學(xué) [主編　邢育紅　于晉臣]
12. 電子技術(shù)（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
13. 勞動爭議處理實務(wù) [主編 王秀卿 羅靜]
14. 工程數(shù)學(xué) [主編 郭立娟 王海]
15. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
16. 武術(shù)基礎(chǔ)教程 [主編 李代勇 謝志民]
17. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
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19. HCIA-Datacom認(rèn)證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
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27. Unity3D虛擬現(xiàn)實應(yīng)用開發(fā)實踐 [主 編 劉龍]
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29. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
30. 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) [主編 宋焱宏 李安邦]