IUV-计算机网络基础与应用

第 1章 计算机网络概述 1 

1.1 计算机网络的定义及分类 1 

1.1.1 第 一台计算机“ENIAC”的诞生 2 

1.1.2 计算机网络的定义 2 

1.2 计算机网络的发展 7 

1.3 计算机数据通信中的基本概念 9 

1.4 计算机网络拓扑 10 

1.5 计算机网络的硬件基础 12 

1.5.1 集线器 12 

1.5.2 网桥 14 

1.5.3 以太网交换机 15 

1.5.4 路由器 17 

1.5.5 网线 18 

1.5.6 光模块 19 

1.5.7 光纤 23 

1.5.8 机柜 25 

1.6 教学拓展——认识校园网 26 

1.7 本章小结 26 

1.8 思考与练习 27 

第 2章 TCP/IP原理 28 

2.1 计算机与二进制 29 

2.2 OSI分层结构 33 

2.3 TCP/IP协议栈 39 

2.3.1 TCP/IP简介 40 

2.3.2 TCP/IP参考模型 40 

2.3.3 TCP/IP模型与通信应用示例 46 

2.4 以太网首部和MAC地址 50 

2.4.1 以太网首部 51 

2.4.2 MAC地址简介 51 

2.5 IPv4首部结构 52 

2.6 IPv4地址 55 

2.6.1 IPv4地址简介 55 

2.6.2 IPv4地址分类 56 

2.6.3 地址掩码 57 

2.7 IPv4子网和子网掩码 58 

2.7.1 子网和子网掩码 58 

2.7.2 子网规划 60 

2.8 传输层协议 64 

2.8.1 UDP 65 

2.8.2 TCP首部结构 67 

2.8.3 TCP 69 

2.9 ICMP 78 

2.10 地址解析协议（ARP） 83 

2.10.1 代理ARP 88 

2.10.2 免费ARP 89 

2.10.3 反向ARP 89 

2.11 DNS域名解析服务 90 

2.11.1 域名 90 

2.11.2 DNS解析 93 

2.12 IPv6简介 96 

2.12.1 IPv6地址 96 

2.12.2 IPv6报文格式 101 

2.12.3 ICMPv6报文格式 104 

2.12.4 邻居发现 106 

2.12.5 Path MTU 110 

2.13 本章小结 112 

2.14 思考与练习 112 

第3章 以太网交换机及VLAN原理 114 

3.1 以太网基础 114 

3.1.1 以太网的历史 115 

3.1.2 以太网帧格式 115 

3.2 交换机基础 117 

3.2.1 以太网交换机的产生 117 

3.2.2 以太网交换机的发展 118 

3.2.3 交换机硬件基础 120 

3.2.4 交换机接口类型 121 

3.3 交换机原理 122 

3.4 VLAN概述 128 

3.5 VLAN类型 130 

3.6 VLAN间路由 137 

3.7 本章小结 139 

3.8 思考与练习 139 

第4章 路由器硬件基础 141 

4.1 路由器硬件组成及分类 141 

4.2 路由器接口类型 143 

4.2.1 物理接口 143 

4.2.2 Loopback接口 144 

4.2.3 子接口 144 

4.3 单臂路由器 145 

4.4 思考与练习 146 

第5章 路由基础 147 

5.1 路由基础知识 148 

5.1.1 路由来源 148 

5.1.2 路由优先级 149 

5.1.3 路由开销 149 

5.1.4 下一跳 150 

5.1.5 出接口 151 

5.1.6 路由优选原则 151 

5.2 静态路由 152 

5.2.1 静态路由概述 152 

5.2.2 静态缺省路由 153 

5.2.3 单臂路由 154 

5.2.4 浮动路由 154 

5.3 动态路由协议基础 155 

5.4 距离矢量路由协议定义 156 

5.4.1 通用属性 157 

5.4.2 Routing By Rumor的路由选择 157 

5.4.3 路由失效定时器 158 

5.4.4 水平分割 159 

5.4.5 跳数计算到无穷 162 

5.4.6 触发更新 163 

5.4.7 抑制计时器 163 

5.4.8 异步更新 163 

5.5 链路状态路由协议定义 164 

5.5.1 邻居 164 

5.5.2 区域 165 

5.5.3 链路状态泛洪 166 

5.5.4 链路状态数据库 167 

5.5.5 SPF算法 169 

5.6 本章小结 170 

5.7 思考与练习 171 

第6章 OSPF动态路由技术 172 

6.1 OSPF协议概述 173 

6.2 OSPF基本概念 173 

6.3 OSPF协议报文 177 

6.3.1 OSPF报文头结构 178 

6.3.2 OSPF Hello报文 179 

6.3.3 OSPF DBD报文 180 

6.3.4 OSPF LSR报文 182 

6.3.5 OSPF LSU报文 183 

6.3.6 OSPF LSAck报文 183 

6.4 OSPF状态机及邻居关系 184 

6.4.1 OSPF状态机 184 

6.4.2 OSPF邻居关系 185 

6.4.3 OSPF邻接关系 186 

6.5 OSPF区域划分及LSA类型 187 

6.5.1 Type1 LSA 190 

6.5.2 Type2 LSA 194 

6.5.3 Type3 LSA 195 

6.5.4 Type5 LSA 197 

6.5.5 Type4 LSA 200 

6.5.6 Type7 LSA 202 

6.5.7 Forwarding Address 203 

6.5.8 LSA Metric值 204 

6.5.9 OSPF多份LSA的拷贝 207 

6.5.10 OSPF LSA触发机制 207 

6.6 OSPF LSA老化机制 208 

6.7 OSPF SPF路由的计算 209 

6.8 本章小结 210 

6.9 思考与练习 211 

第7章 IP业务简介 213 

7.1 ACL概述 213 

7.1.1 标准ACL 214 

7.1.2 扩展ACL 216 

7.1.3 二层ACL 217 

7.2 DHCP 218 

7.2.1 DHCP概述 219 

7.2.2 DHCP原理 220 

7.2.3 DHCP中继器 225 

7.2.4 SIMNET平台DHCP应用演示 230 

7.3 NAT原理 231 

7.3.1 静态NAT 234 

7.3.2 动态一对一NAT 236 

7.3.3 动态一对多NAT 236 

7.4 组网设计 238 

7.5 本章小结 239 

7.6 思考与练习 239 

参考文献 241