第5版前言

考虑到交换机与路由器设备在市场上的占有率以及服务器操作系统的升级换代，本次修编对 交换机和路由器的配置以及服务器操作系统及配置进行了替换。第1章由雷震甲、张凡编写；第2章由吴小葵、杨俊卿编写；第3章由严体华、刘伟编写；第4章由张永刚、王亚平编写；第5章由雷震甲编写；第6章由高悦、刘强编写；第7章由吴振强、武波编写；第8章由高振江、王黎明编写；第9章由张武军、张志钦编写；第10章由景为、宋胜利编写；第11章由谢志诚、霍秋艳编写；第12章由曹燕龙、褚华编写。

                                                 作者

2018年1月

目  录

第1章  计算机网络概论 1

1.1  计算机网络的形成和发展 1

1.2  计算机网络的分类和应用 3

1.2.1  计算机网络的分类 3

1.2.2  计算机网络的应用 6

1.3  我国互联网的发展 7

1.4  计算机网络体系结构 9

1.4.1  计算机网络的功能特性 9

1.4.2  开放系统互连参考模型的基本概念 11

1.5  几种商用网络的体系结构 18

1.5.1  SNA 18

1.5.2  X.25 20

1.5.3  Novell NetWare 21

1.6  OSI协议集 22

第2章  数据通信基础 27

2.1  数据通信的基本概念 27

2.2  信道特性 28

2.2.1  信道带宽 28

2.2.2  误码率 30

2.2.3  信道延迟 30

2.3  传输介质 30

2.3.1  双绞线 30

2.3.2  同轴电缆 31

2.3.3  光缆 33

2.3.4  无线信道 34

2.4  数据编码 35

2.5  数字调制技术 38

2.6  脉冲编码调制 40

2.6.1  取样 40

2.6.2  量化 41

2.6.3  编码 41

2.7  通信方式和交换方式 41

2.7.1  数据通信方式 41

2.7.2  交换方式 43

2.8  多路复用技术 46

2.8.1  频分多路复用 46

2.8.2  时分多路复用 47

2.8.3  波分多路复用 48

2.8.4  数字传输系统 48

2.8.5  同步数字系列 50

2.9  差错控制 50

2.9.1  检错码 51

2.9.2  海明码 51

2.9.3  循环冗余校验码 53

第3章  广域通信网 56

3.1  公共交换电话网 56

3.1.1  电话系统的结构 56

3.1.2  本地回路 57

3.1.3  调制解调器 61

3.2  X.25公共数据网 63

3.2.1  流量控制和差错控制 64

3.2.2  HDLC协议 69

3.2.3  X.25 PLP协议 75

3.3  帧中继网 78

3.3.1  帧中继业务 78

3.3.2  帧中继协议 80

3.3.3  帧中继的应用 82

3.4  ISDN和ATM 83

3.4.1  综合业务数字网 83

3.4.2  ATM虚电路 87

3.4.3  ATM高层 88

3.4.4  ATM适配层 89

3.4.5  ATM通信管理 90

第4章  局域网与城域网 93

4.1  局域网技术概论 93

4.1.1  拓扑结构和传输介质 93

4.1.2  LAN/MAN的IEEE 802标准 98

4.2  逻辑链路控制子层 100

4.2.1  LLC地址 101

4.2.2  LLC服务 101

4.2.3  LLC协议 102

4.3  IEEE 802.3标准 103

4.3.1  CSMA/CD协议 103

4.3.2  CSMA/CD协议的性能分析 108

4.3.3  MAC和PHY规范 109

4.3.4  交换式以太网 114

4.3.5  高速以太网 115

4.3.6  虚拟局域网 118

4.4  局域网互连 120

4.4.1  网桥协议的体系结构 120

4.4.2  生成树网桥 123

4.4.3  源路由网桥 129

4.5  城域网 131

4.5.1  城域以太网 132

4.5.2  弹性分组环 135

第5章  无线通信网 139

5.1  移动通信 139

5.1.1  蜂窝通信系统 139

5.1.2  第二代移动通信系统 140

5.1.3  第三代移动通信系统 142

5.2  无线局域网 143

5.2.1  WLAN的基本概念 143

5.2.2  WLAN通信技术 145

5.2.3  IEEE 802.11体系结构 150

5.2.4  移动Ad Hoc网络 156

5.2.5  IEEE 802.11的新进展 165

5.3  无线个人网 169

5.3.1  蓝牙技术 170

5.3.2  ZigBee技术 175

5.4  无线城域网 181

5.4.1  关键技术 181

5.4.2  MAC子层 182

5.4.3  向4G迈进 183

第6章  网络互连与互联网 186

6.1  网络互连设备 186

6.1.1  中继器 186

6.1.2  网桥 187

6.1.3  路由器 188

6.1.4  网关 189

6.2  广域网互连 190

6.2.1  OSI网络层内部结构 191

6.2.2  面向连接的网际互连 192

6.2.3  无连接的网际互连 194

6.3  IP协议 197

6.3.1  IP地址 198

6.3.2  IP协议的操作 200

6.3.3  IP协议数据单元 202

6.4  ICMP协议 203

6.5  TCP和UDP协议 204

6.5.1  TCP服务 205

6.5.2  TCP协议 205

6.5.3  TCP拥塞控制 208

6.5.4  UDP协议 211

6.6  域名和地址 211

6.6.1  域名系统 213

6.6.2  地址分解协议 214

6.7  网关协议 218

6.7.1  自治系统 218

6.7.2  外部网关协议 218

6.7.3  内部网关协议 220

6.7.4  核心网关协议 228

6.8  路由器技术 229

6.8.1  NAT技术 230

6.8.2  CIDR技术 232

6.8.3  第三层交换技术 234

6.9  IP组播技术 236

6.9.1  组播模型概述 236

6.9.2  组播地址 237

6.9.3  因特网组管理协议 238

6.9.4  组播路由协议 242

6.10  IP QoS技术 247

6.10.1  集成服务 248

6.10.2  区分服务 250

6.10.3  流量工程 252

6.11  Internet应用 254

6.11.1  远程登录协议 255

6.11.2  文件传输协议 256

6.11.3  简单邮件传输协议 257

6.11.4  超文本传输协议 258

6.11.5  P2P应用 261

第7章  下一代互联网 265

7.1  IPv6 265

7.1.1  IPv6分组格式 266

7.1.2  IPv6地址 270

7.1.3  IPv6路由协议 275

7.1.4  IPv6对IPv4的改进 277

7.2  移动IP 278

7.2.1  移动IP的通信过程 278

7.2.2  移动IPv6 280

7.3  从IPv4向IPv6的过渡 284

7.3.1  隧道技术 285

7.3.2  协议翻译技术 292

7.3.3  双协议栈技术 296

7.4  下一代互联网的发展 298

7.4.1  IP地址的分配 299

7.4.2  我国的下一代互联网研究 301

第8章  网络安全 304

8.1  网络安全的基本概念 304

8.1.1  网络安全威胁的类型 304

8.1.2  网络安全漏洞 305

8.1.3  网络攻击 305

8.1.4  安全措施的目标 306

8.1.5  基本安全技术 306

8.2  信息加密技术 307

8.2.1  数据加密原理 307

8.2.2  经典加密技术 308

8.2.3  现代加密技术 308

8.3  认证 312

8.3.1  基于共享密钥的认证 312

8.3.2  Needham-Schroeder认证协议 313

8.3.3  基于公钥的认证 314

8.4  数字签名 314

8.4.1  基于密钥的数字签名 314

8.4.2  基于公钥的数字签名 315

8.5  报文摘要 315

8.5.1  报文摘要算法 316

8.5.2  安全散列算法 317

8.5.3  散列式报文认证码 318

8.6  数字证书 319

8.6.1  数字证书的概念 319

8.6.2  证书的获取 320

8.6.3  证书的吊销 321

8.7  密钥管理 321

8.7.1  密钥管理概述 321

8.7.2  密钥管理体制 322

8.8  虚拟专用网 325

8.8.1  虚拟专用网的工作原理 325

8.8.2  第二层隧道协议 327

8.8.3  IPSec 333

8.8.4  安全套接层 337

8.9  应用层安全协议 341

8.9.1  S-HTTP 341

8.9.2  PGP 341

8.9.3  S/MIME 343

8.9.4  安全的电子交易 344

8.9.5  Kerberos 345

8.10  可信任系统 346

8.11  防火墙 348

8.11.1  防火墙的基本概念 348

8.11.2  防火墙的功能和拓扑结构 349

8.12  计算机病毒及防护 353

8.12.1  计算机病毒概述 353

8.12.2 计算机病毒防护 355

8.13  入侵检测 357

8.13.1  入侵检测系统概述 357

8.13.2  入侵检测技术 363

8.13.3  入侵检测技术的发展 364

8.14  入侵防御系统 364

8.14.1  入侵防御系统的概念 364

8.14.2  入侵防御系统与入侵检测系统的区别 365

8.14.3  IPS的优势与局限性 365

第9章  网络操作系统与应用服务器 367

9.1  网络操作系统 367

9.1.1  Windows Server 2008 R2操作系统 367

9.1.2  Linux操作系统简介 370

9.2  网络操作系统的基本配置 371

9.2.1  Windows Server 2008 R2本地用户与组 371

9.2.2  Windows Server 2008 R2活动目录 372

9.2.3  Windows Server 2008 R2远程桌面服务 377

9.2.4  Windows Server 2008 R2远程管理 381

9.2.5  Linux网络配置 384

9.2.6  Linux文件和目录管理 390

9.2.7  Linux用户和组管理 398

9.3  Windows Server 2008 R2 IIS服务的配置 404

9.3.1  IIS服务器的基本概念 404

9.3.2  安装IIS服务 404

9.3.3  配置Web服务器 405

9.3.4 配置FTP服务器 407

9.4  Linux Apache服务器的配置 409

9.4.1  Apache的安装与配置 409

9.4.2  建立基于域名的虚拟主机 410

9.4.3 建立基于IP地址的虚拟主机 410

9.4.4  Apache中的访问控制 411

9.5  DNS服务器的配置 412

9.5.1  DNS服务器基础 412

9.5.2  Windows Server 2008 R2 DNS服务器的安装与配置 422

9.5.3  Linux BIND DNS服务器的安装 424

9.6  DHCP服务器的配置 427

9.6.1  DHCP服务器基础 427

9.6.2  Windows Server 2008 R2 DHCP服务器的配置 428

9.6.3  Linux DHCP服务器的配置 431

9.7  Samba服务器的配置 432

9.7.1  Samba协议基础 432

9.7.2  Samba的主要功能 433

9.7.3  Samba的简单配置 434

9.8  Windows Server 2008 R2安全策略 435

9.8.1  安全策略的概念 435

9.8.2  账户密码策略设置 438

9.8.3  IPSec策略设置 440

9.8.4  Web 站点数字证书 443

第10章  组网技术 449

10.1  交换机和路由器 449

10.1.1  交换机基础 449

10.1.2  路由器基础 455

10.1.3  访问路由器和交换机 458

10.2  交换机的配置 459

10.2.1  交换机概述 459

10.2.2  交换机的基本配置 460

10.2.3  配置和管理VLAN 464

10.2.4  生成树协议的配置 468

10.3  路由器的配置 470

10.3.1  路由器概述 471

10.3.2  路由器的基本配置 472

10.4  配置路由协议 482

10.4.1  配置RIP协议 482

10.4.2  配置IS-IS协议 488

10.4.3  配置OSPF协议 490

10.4.4  配置BGP协议 494

10.5  配置广域网接入 499

10.5.1  配置PPP和DCC 499

10.5.2  配置帧中继 503

10.5.3  配置ISDN 504

10.6  IPSec配置与测试 506

10.6.1  IPSec实现的工作流程 506

10.6.2  IPSec配置举例 510

10.6.3  常见的故障 514

10.7  IPv6配置与部署 517

10.7.1  IPv6-over-IPv4 GRE隧道配置 518

10.7.2  ISATAP隧道配置 521

10.8  访问控制列表 525

10.8.1  ACL的基本概念 525

10.8.2  ACL配置命令 527

10.8.3  ACL综合应用 531

第11章  网络管理 537

11.1  网络管理系统体系结构 537

11.1.1  网络管理系统的层次结构 537

11.1.2  网络管理系统的配置 538

11.1.3  网络管理软件的结构 540

11.2  网络监控系统的组成 542

11.2.1  管理信息的组成 542

11.2.2  网络监控系统的配置 543

11.2.3  网络监控系统的通信机制 544

11.3  网络管理功能域 545

11.3.1  性能管理 545

11.3.2  故障管理 551

11.3.3  计费管理 552

11.3.4  配置管理 553

11.3.5  安全威胁 555

11.3.6  安全管理 558

11.4  简单网络管理协议 559

11.4.1  SNMPv1 560

11.4.2  SNMPv2 566

11.4.3  SNMPv3 569

11.5  管理数据库MIB-2 572

11.5.1  被管理对象的定义 572

11.5.2  MIB-2的功能组 577

11.5.3  SNMPv2管理信息库 581

11.6  RMON 584

11.6.1  RMON的基本概念 584

11.6.2  RMON的管理信息库 585

11.6.3  RMON2的管理信息库 586

11.7  网络诊断和配置命令 587

11.7.1  ipconfig 587

11.7.2  ping 590

11.7.3  arp 591

11.7.4  netstat 593

11.7.5  tracert 595

11.7.6  pathping 597

11.7.7  nbtstat 599

11.7.8  route 602

11.7.9  netsh 605

11.7.10  nslookup 609

11.7.11  net 616

11.8  网络监视和管理工具 617

11.8.1  网络监听原理 617

11.8.2  网络嗅探器 618

11.8.3  Sniffer软件的功能和使用方法 618

11.8.4  HP OpenView 620

11.8.5  IBM Tivoli NetView 622

11.8.6  CiscoWorks for Windows 624

11.9  网络存储技术 626

11.9.1  廉价磁盘冗余阵列 626

11.9.2  网络存储 630

第12章  网络规划和设计 633

12.1  结构化布线系统 633

12.2  网络分析与设计过程 636

12.2.1  网络系统生命周期 636

12.2.2  网络开发过程 639

12.2.3  网络设计的约束因素 643

12.3  网络需求分析 644

12.3.1  需求分析的范围 644

12.3.2  编制需求说明书 655

12.4  通信流量分析 657

12.4.1  通信流量分析的方法 657

12.4.2  通信流量分析的步骤 658

12.5  逻辑网络设计 664

12.5.1  逻辑网络设计目标 664

12.5.2  需要关注的问题 665

12.5.3  主要的网络服务 666

12.5.4  技术评价 667

12.5.5  逻辑网络设计的工作内容 668

12.6  网络结构设计 669

12.6.1  局域网结构 669

12.6.2  层次化网络设计 673

12.6.3  网络冗余设计 675

12.6.4  广域网络技术 677

12.6.5  广域网互连技术 682

12.6.6  安全运行与维护 689

12.7  网络故障诊断与故障排除工具 694

12.7.1  网络故障诊断 694

12.7.2  网络故障排除工具 696

12.7.3  网络故障分层诊断 698

12.8  网络规划案例 699

12.8.1  案例1 699

12.8.2  案例2 704