计算机网络原理创新教程

前言第1章 计算机网络和协议1.1 计算机网络在当今社会的作用11.2 认识网络21.2.1 网络和互联网络21.2.2 最大的互联网—因特网31.2.3 企业组建的互联网51.2.4 家庭组建的互联网61.3 开放系统互连模型—OSI参考模型81.3.1 分层的方法81.3.2 OSI参考模型详解101.3.3 计算机通信分层的好处121.4 理解OSI参考模型131.4.1 理解表示层141.4.2 安装抓包工具查看数据包内容161.4.3 学以致用—传输层连接191.4.4 用分层的思想考虑问题211.4.5 OSI参考模型与排错211.5 TCP/IP协议241.5.1 通信协议241.5.2 TCP/IP通信过程251.5.3 网络设备和分层271.6 计算机网络的性能指标281.6.1 速率281.6.2 带宽291.6.3 吞吐量311.6.4 时延321.6.5 时延带宽积341.6.6 往返时间351.6.7 利用率361.7 网络分类361.7.1 按网络的范围进行分类361.7.2 按网络的使用者进行分类371.8 企业局域网设计371.8.1 二层结构的局域网371.8.2 三层结构的局域网38　习题1 38第2章 物理层2.1 物理层的基本概念412.2 数据通信基础412.2.1 数据通信模型412.2.2 数据通信一些常用术语422.2.3 模拟信号和数字信号432.2.4 模拟信号转换成数字信号452.3 信道和调制462.3.1 信道462.3.2 单工和半双工以及全双工通信472.3.3 调制472.3.4 信道极限容量492.4 传输媒体512.4.1 导向传输媒体522.4.2 非导向传输媒体552.5 信道复用技术592.5.1 频分复用602.5.2 时分复用602.5.3 波分复用622.5.4 码分复用632.6 宽带接入技术652.6.1 铜线接入技术652.6.2 HFC技术682.6.3 光纤接入技术692.6.4 移动互联网接入技术69　习题2 71第3章 GNS3网络模拟器3.1 安装和配置GNS3743.1.1 GNS3概述743.1.2 安装抓包工具743.1.3 安装GNS3763.1.4 启动和配置GNS3783.2 搭建学习环境833.2.1 路由器和虚拟机的网络连接843.2.2 规划虚拟机网络的IP地址853.2.3 添加路由器设备883.2.4 添加交换机设备903.2.5 连接网络设备943.2.6 显示接口编号953.2.7 增加注释和区域标识963.2.8 配置路由器接口地址973.3 配置虚拟机网络1003.4 捕获数据包1043.5 给项目快照和保存项目107第4章 数据链路层4.1 数据链路层三个基本问题1104.1.1 数据链路和帧1104.1.2 数据链路层三个基本问题1114.2 点到点信道的数据链路1154.2.1 PPP协议的特点1164.2.2 PPP协议的组成1174.2.3 同步传输和异步传输1174.2.4 抓包查看PPP的帧首部1194.2.5 PPP协议帧格式1214.2.6 PPP帧填充方式1214.3 广播信道的数据链路1234.3.1 广播信道的局域网1234.3.2 以太网标准1244.3.3 CSMA/CD协议1254.3.4 以太网最短帧1254.3.5 冲突解决方法—退避算法1274.3.6 以太网帧格式1284.3.7 以太网信道利用率1314.3.8 网卡的作用1324.3.9 MAC地址1334.3.10 实战：查看和更改MAC地址1344.4 扩展以太网1354.4.1 集线器1354.4.2 计算机数量和距离上的扩展1364.4.3 使用网桥优化以太网1374.4.4 网桥自动构建MAC地址表1394.4.5 多接口网桥—交换机1404.4.6 实战：查看交换机MAC地址表1424.4.7 实战：验证交换机端口安全1464.4.8 实战：验证集线器不安全1474.4.9 生成树协议1494.5 高速以太网1524.5.1 100M以太网1524.5.2 吉比特以太网1534.5.3 10吉比特以太网155　习题4 156第5章 IP地址和子网划分5.1 学习IP地址预备知识1585.1.1 二进制和十进制1595.1.2 二进制数的规律1605.2 理解IP地址1615.2.1 MAC地址和IP地址1615.2.2 IP地址的组成1625.2.3 IP地址格式1635.2.4 子网掩码的作用1635.3 IP地址分类1665.3.1 A类地址1665.3.2 B类地址1675.3.3 C类地址1675.3.4 D类和E类地址1675.3.5 保留的IP地址1685.3.6 实战：本地环回地址1695.3.7 实战：给本网段发送广播1715.4 私网地址和公网地址1725.4.1 公网地址1725.4.2 私网地址1745.5 子网划分1755.5.1 地址浪费1755.5.2 等长子网划分1755.5.3 B类网络子网划分1795.5.4 A类地址子网划分1805.6 变长子网划分1815.6.1 变长子网划分1815.6.2 点到点网络的子网掩码1825.6.3 子网掩码另一种表示方法—CIDR1835.6.4 判断IP地址所属的网段1845.6.5 子网划分需要注意几个问题1855.7 超网合并网段1865.7.1 合并网段1865.7.2 不是任何连续的网段都能合并1885.7.3 哪些连续的网段能够合并1885.7.4 网段合并的规律1905.7.5 判断一个网段是超网还是子网190　习题5 191第6章 静态路由和动态路由6.1 路由—网络层实现的功能1956.1.1 网络畅通的条件1966.1.2 静态路由1976.2 实战：配置静态路由1996.2.1 查看路由表2006.2.2 添加静态路由2006.2.3 测试网络是否畅通2026.2.4 删除静态路由2026.3 路由汇总2036.3.1 通过路由汇总简化路由表2036.3.2 路由汇总例外2056.3.3 无类域间路由（CIDR）2066.4 默认路由2076.4.1 全球最大的网段2076.4.2 使用默认路由作为指向Internet的路由2076.4.3 让默认路由代替大多数网段的路由2086.4.4 默认路由和环状网络2096.4.5 默认路由造成的往复转发2106.4.6 使用默认路由和路由汇总简化路由表2116.4.7 Windows上的默认路由和网关2126.5 网络排错案例2166.5.1 站在全局的高度排除网络故障2166.5.2 计算机网关也很重要2176.6 动态路由—RIP协议2186.6.1 RIP协议2196.6.2 RIP协议工作原理2196.6.3 在路由器上配置RIP协议2206.6.4 查看路由表2226.6.5 观察RIP协议路由更新活动2246.6.6 测试RIP协议健壮性2256.6.7 RIP协议排错2266.6.8 RIP协议数据包报文格式2276.7 动态路由—OSPF协议2296.7.1 什么是最短路径优先2296.7.2 OSPF术语2316.7.3 OSPF协议工作过程2326.7.4 OSPF的5种报文2336.7.5 OSPF支持多区域2346.8 配置OSPF协议2356.8.1 配置OSPF协议2356.8.2 查看OSPF协议三张表2376.8.3 监控OSPF协议的活动2416.8.4 验证OSPF协议健壮性2426.8.5 OSPF协议配置排错243　习题6 244第7章 网络层协议7.1 网络层首部2517.1.1 抓包查看网络层首部2517.1.2 网络层首部格式2527.1.3 实战：查看协议版本和首部长度2547.1.4 实战：给数据包设置区分服务字段2587.1.5 数据分片详解2627.1.6 实战：捕获并观察数据包分片2637.1.7 实战：查看和配置链路MTU2677.1.8 数据包生存时间（TTL）详解2687.1.9 实战：指定ping命令发送数据包的TTL值2707.1.10 实战：抓包查看数据包的TTL变化2727.2 ICMP协议2747.2.1 抓包查看ICMP报文格式2747.2.2 ICMP报文格式2777.2.3 ICMP差错报告报文—TTL过期2777.2.4 ICMP差错报告报文—目标主机不可到达2797.2.5 ICMP差错报告报文—路由重定向2797.2.6 ICMP差错报告报文—给程序返回错误消息2827.3 使用ICMP排除网络故障案例2847.3.1 使用ping命令诊断网络故障2847.3.2 使用ping断定哪一段链路出现故障2857.3.3 使用tracert跟踪数据包路径2877.3.4 使用pathping跟踪数据包路径2897.4 ARP协议2897.4.1 ARP协议的工作过程和安全隐患2917.4.2 ARP欺骗之“网络执法官”2927.4.3 判断和防止ARP欺骗的方法2967.5 IGMP协议2977.5.1 什么是组播2987.5.2 组播IP地址2987.5.3 组播MAC地址2997.5.4 组播管理协议（IGMP）3007.6 实战：跨网段观看组播视频3017.6.1 搭建流媒体服务器3017.6.2 点播视频3047.6.3 访问多播视频3067.6.4 跨网段多播314　习题7 318第8章 传输层8.1 传输层的两个协议3228.1.1 TCP和UDP协议的应用场景3228.1.2 传输层协议和应用层协议之间的关系3248.1.3 服务和端口之间的关系3268.1.4 实战：服务器端口冲突造成服务启动失败3368.1.5 实战：更改服务使用的默认端口3378.1.6 端口和网络安全的关系3408.1.7 实战：Windows防火墙和TCP/IP筛选实现网络安全3428.2 用户数据报协议（UDP）3478.2.1 UDP协议的特点3478.2.2 UDP的首部格式3488.3 传输控制协议（TCP）3508.3.1 TCP协议的主要特点3508.3.2 TCP报文的首部格式3518.4 可靠传输3568.4.1 TCP可靠传输的实现—停止等待协议3568.4.2 连续ARQ协议和滑动窗口协议—改进的停止等待协议3588.4.3 以字节为单位的滑动窗口技术详解3598.4.4 改进的确认—选择确认（SACK）3618.4.5 超时重传的时间调整3618.5 流量控制3658.6 拥塞控制3678.6.1 拥塞控制的原理3678.6.2 拥塞控制方法—慢开始和拥塞避免3678.6.3 拥塞控制方法—快重传和快恢复3718.6.4 发送窗口的上限3728.7 TCP连接管理3738.7.1 TCP的连接建立3738.7.2 TCP连接释放3768.7.3 实战：查看TCP释放连接的数据包3788.7.4 实战：SYN攻击379　习题8 381第9章 应用层9.1 域名系统DNS3869.1.1 什么是域名3869.1.2 域名的结构3879.1.3 Internet中的域名服务器3909.1.4 域名解析过程3919.1.5 实战1：搭建企业内网的DNS服务3939.1.6 实战2：测试域名解析3999.1.7 实战3：抓包分析域名解析的过程4029.2 动态主机配置协议DHCP4039.2.1 静态地址和动态地址应用场景4039.2.2 DHCP地址租约4049.2.3 DHCP租约生成过程4059.2.4 DHCP地址租约更新4069.2.5 实战1：安装和配置DHCP服务4079.2.6 实战2：查看、刷新、释放租约4129.2.7 实战3：跨网段分配IP地址4149.3 Telnet协议4159.3.1 Telnet协议工作方式4169.3.2 实战：Telnet管理Windows系统4179.3.3 实战：Telnet管理网络设备4209.4 远程桌面协议RDP4219.5 超文本传输协议HTTP4249.5.1 创建网页4249.5.2 统一资源定位符URL4269.5.3 绝对路径和相对路径4269.5.4 创建Web站点4279.5.5 HTTP协议版本4319.5.6 HTTP请求报文和响应报文4339.5.7 HTTP响应报文4369.5.8 Cookie4379.5.9 通过代理服务器访问网站4399.6 文件传输协议FTP4439.6.1 FTP主动模式和被动模式4439.6.2 安装和创建FTP站点4459.6.3 访问FTP服务器4479.6.4 FTP命令访问FTP服务器4489.7 电子邮件4509.7.1 电子邮件发送和接收过程4509.7.2 电子邮件信息格式4529.7.3 SMTP协议4539.7.4 POP3协议和IMAP协议4569.7.5 部署企业内部邮件服务器4579.8 实战：在内网部署邮件服务器向Internet发送邮件4589.8.1 安装邮件服务器4599.8.2 在DNS服务器上添加MX记录4609.8.3 为用户创建邮箱4629.8.4 配置SMTP服务允许向Internet发送电子邮件4639.8.5 配置邮件客户端连接邮件服务器4659.8.6 向Internet发送电子邮件4689.9 总结471习题9 471参考文献475