Name: 計算機網絡基礎
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內容簡介

本書以計算機網絡體系結構與協定為基礎，緊密結合網絡新技術，系統地介紹了計算機網絡的基本概念、數據通信基礎知識、計算機網絡體系結構、局域網技術、網絡互聯技術、廣域網技術、WLAN技術、網絡安全基礎知識、SDN與NFV等內容，並設置了一個案例實踐——校園網組網。本書在編寫時突出內容的針對性、應用性和技術性，在章節設置上環環相扣，逐步增加知識難度。此外，本書配有微課視頻，可以説明讀者隨時鞏固所學內容。本書可作為高等學校電子資訊類專業的教材，也可作為計算機網絡的自學教材。

作者介紹

劉振湖

男，河北阜平人。1973年生人，河北大學自動控制專業畢業，曾在北電網路工程有限公司及華為技術有限責任公司工作，從事網路部署及網路優化的工作，高級工程師；原華為中東地區部RF網路優化遠端交付負責人，2020年9月加入重慶智慧工程職業學院，現任二級學院人工智慧學院院長，主要講授“計算機網路”等課程。

1 章計算機網絡概論 1
1.1 計算機網絡的形成、發展及定義 1
1.1.1 計算機網絡的形成 1
1.1.2 計算機網絡的發展 2
1.1.3 計算機網絡的定義 3
1.2 計算機網絡的功能與分類 4
1.2.1 計算機網絡的功能 4
1.2.2 計算機網絡的分類 5
1.3 計算機網絡的組成與結構 7
1.3.1 早期計算機網絡的組成與結構 7
1.3.2 互聯網的組成與結構 9
1.4 計算機網絡拓撲類型 9
1.4.1 計算機網絡拓撲的定義 9
1.4.2 計算機網絡拓撲的分類 10
1.5 網絡協定與網絡體系結構 15
1.5.1 基本概念 15
1.5.2 OSI 參考模型 17
1.5.3 TCP IP 模型 21
習題 24

第 2 章數據通信基礎 25
2.1 實體層及其應用 25
2.1.1 實體層的功能 26
2.1.2 實體層介面標準 26
2.1.3 常見的實體層設備 30
2.2 數據通信系統 30
2.2.1 數據通信系統模型 30
2.2.2 數據通信的基本概念 31
2.2.3 傳輸介質的分類及特性 34
2.3 數據通信方式 37
2.3.1 串列通信和並行通信 38
2.3.2 單工、全雙工和半雙工通信 39
2.4 數據傳輸方式 39
2.4.1 數字信號與類比信號 40
2.4.2 頻帶、基帶、寬頻傳輸 41
2.4.3 信源編碼方法 42
2.5 多工技術 46
2.5.1 頻分多工 46
2.5.2 時分多工 47
2.5.3 波分複用 48
2.5.4 碼分複用 48
2.5.5 擴展內容：同步技術 49
2.6 數據交換技術 50
2.6.1 電路交換 50
2.6.2 存儲轉發交換 51
習題54

第 3 章數據鏈路層及其應用 56
3.1 數據傳輸差錯的產生原因及控制方法 56
3.1.1 數據傳輸差錯 57
3.1.2 差錯的產生原因 57
3.1.3 差錯的控制方法 58
3.2 檢錯法和糾錯法 60
3.2.1 同位 60
3.2.2 迴圈冗餘校驗 61
3.2.3 漢明碼 63
3.3 數據鏈路層的基本概念 65
3.3.1 鏈路與數據鏈路 65
3.3.2 數據鏈路層的功能 66
3.3.3 數據鏈路層的協議 67
習題69

第 4 章網絡層與 IP 70
4.1 網絡層的功能 70
4.2 IP 的發展與演變 72
4.3 IPv4 地址 72
4.3.1 IP 地址、子網遮罩及 MAC 地址 72
4.3.2 子網劃分 75
4.3.3 無類別域間路由選擇 78
4.4 IPv6 地址 79
4.4.1 IPv6 的特點 79
4.4.2 IPv6 的位址表示 80
習題 81

第 5 章局域網技術 82
5.1 VRP 系統 83
5.1.1 VRP 系統的簡介與安裝 83
5.1.2 VRP 系統的配置命令 88
5.2 VLAN 原理 90
5.2.1 VLAN 的作用 92
5.2.2 VLAN 的劃分 93
5.2.3 VLAN 的介面類別型 94
5.2.4 VLAN 配置示例 95
5.3 VLAN 間通信 98
5.3.1 使用路由器實現 VLAN 間通信 98
5.3.2 使用 VLANIF 技術實現 VLAN 間通信 102
5.4 生成樹 104
5.4.1 環路的危害 104
5.4.2 STP 的工作原理 106
5.4.3 MSTP 簡介及配置 108
5.5 鏈路聚合 109
5.5.1 鏈路聚合的基本概念 109
5.5.2 鏈路聚合的作用 110
5.5.3 鏈路聚合的模式 110
習題 112

第 6 章網絡互聯技術 114
6.1 IP 路由基礎 114
6.1.1 路由概述 115
6.1.2 靜態路由及其配置 119
6.1.3 動態路由式通訊協定介紹 120
6.2 OSPF 基礎 121
6.2.1 OSPF 的基本概念 122
6.2.2 OSPF 的配置示例 122
6.3 ACL 124
6.4 ACL 的配置示例 126
習題128

第 7 章廣域網技術 130
7.1 廣域網概述 130
7.1.1 廣域網的結構 131
7.1.2 廣域網的特點 131
7.1.3 廣域網的類型 132
7.2 HDLC 原理 133
7.2.1 HDLC 簡介及特點133
7.2.2 HDLC 的基本配置134
7.2.3 HDLC 幀結構 135
7.3 PPP 與 PPPoE 137
7.3.1 PPP 原理 138
7.3.2 PPP 的工作過程 139
7.3.3 PPPoE 簡介 142
7.3.4 PPPoE 的工作過程 143
習題146

第 8 章 WLAN 147
8.1 WLAN 概述 147
8.1.1 什麼是 WLAN 148
8.1.2 WLAN 與 Wi-Fi 151
8.2 WLAN 的常見設備 152
8.2.1 無線 AP 概述 152
8.2.2 無線 AC 153
8.2.3 PoE 交換機 154
8.3 WLAN 的組網方式 156
8.3.1 Fat AP 的架構 156
8.3.2 Fit AP AC 的架構 157
8.3.3 有線側組網概述 158
8.3.4 無線側組網概述 159
8.4 WLAN 的工作流程 162
8.4.1 AP 上線 162
8.4.2 AC 業務配置下發 163
8.4.3 STA 接入 164
習題 164

第 9 章網絡安全簡介 166
9.1 網絡安全基礎知識 166
9.1.1 網絡安全基礎 166
9.1.2 網絡安全技術 167
9.1.3 網絡防禦 172
9.2 防火牆簡介 173
習題 175

第 10 章網絡部署與運維 176
10.1 SDN 與 NFV 概述 176
10.1.1 SDN 概述 177
10.1.2 SDN 控制器與南向介面 179
10.1.3 SDN 控制器與北向介面 180
10.1.4 NFV 概述 181
10.1.5 SDN 與 NFV 之間的聯繫 182
10.2 網絡管理與運維 183
10.2.1 網絡管理 183
10.2.2 網絡運維 185
習題 186

第 11 章案例實踐--校園網組網 187
參考文獻 189

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