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内容简介
《清华电脑学堂:奠基·计算机网络(修订版)》是一本讲解计算机网络基础的图书,但其内容并没有局限于计算机网络,还包括了网络安全、搭建网络服务器等实用操作内容。《清华电脑学堂:奠基·计算机网络(修订版)》一改传统计算机网络教材艰涩的叙述方式,而是基于笔者多年的网络运营经验从实用角度阐述理论,希望可以给读者不一样的阅读体验。本书使用Packet Tracer和Dynamips两款路由器模拟软件为读者搭建好逼真实验环境,为您的学习扫除障碍。
《清华电脑学堂:奠基·计算机网络(修订版)》涉及的内容,理论部分包括网络设备、开放式系统互联(OSI)、IP地址、TCP/IP协议、安装服务器、配置服务器网络安全、灰鸽子木马防治、P2P终结者的工作原理。路由器操作部分包括网络操作系统(IOS)的配置。路由部分包括静态路由、路由汇总、默认路由。动态路由讲述了RIP、EIGRP和OSPF。交换部分包括交换机端口安全和VLAN管理。网络安全包括标准访问控制列表、扩展访问控制列表。网络地址转换包括静态NAT、动态NAT和端口地址转换。IPv6包括IPv6地址、IPv6的动态和静态路由、IPv6和IPv4共存技术。广域网包括广域网封装PPP、HDLC和帧中继、路由器和Windows实现的VPN。
本书光盘包含50小时的计算机网络相关视频操作以及PPT教学课件。
本书适合于作为计算机网络自学教材、人专院校教材、社会培训教材、CCNA教辅等,另外本书提供的一些实用网络操作,对网络从业人员也具有相当的参考价值。
作者简介
韩立刚,河北师范大学软件学院讲师,2002年获得CCNA、CCNP认证,讲授CCNA认证课程和微软认证系统工程师(MCSE)课程。精通微软Windows、SQL Server、Exchange、ISA2006等产品。国内第一批通过微软WindowsServer2008认证-MCITP。2005年获得微软企业护航专家资格,2011年荣获微软最有价值专家(MVP)称号,国家工信部网络安全讲师。2005年至今负责河北、河南两省微软正版客户的技术支持,服务于政府、传媒、联通、移动、银行、学校等IT部门。2012年,通过分析100家用人单位对IT人才的技能需求,结合10多年的授课和企业服务经验,研发出完整的IT系统集成课程。
王艳华,河北范大学软件学院讲师,工信部认证网络工程师,通过CCNA、CCNP、MCITP等计算机专业认证。长期从事河北师范大学软件学院的计算机网络开发维护和CCNA实训课程的教学工作,先后出版了WindowsServer2008教程、计算机网络统考系列丛书,在网络架构、Windows服务器配置管理以及网站建设等方面有丰富的经验
潘刚柱,毕业于河北工业大学计算机应用专业,获得CCNP、MCITP计算机专业认证以及IT职业英语专业认证(ECT)证书,现任河北师范大学软件学院讲师,负责计算机网络和计算机英语相关课程,在企业网络架构、Windows服务器配置管理方面有丰富的经验,同时对虚拟化和云计算有深入研究。
内页插图
目录
第1章 计算机网络
1.1 Internet概览
1.1.1 Internet示意图
1.1.2 国内Internet骨干网
1.1.3 本书涉及的主要技术
1.2 本书涉及的几个概念
1.2.1 局域网和广域网
1.2.2 服务器和客户机
1.3 网际互联模型
1.3.1 分层的方法
1.3.2 参考模型的优点
1.3.3 OSI的分组
1.4 理解OSI参考模型
1.4.1 实例:应用程序包含IP地址带来的麻烦
1.4.2 OSI参考模型与排错
1.4.3 通过建立的会话查看木马
1.5 网络设备
1.5.1 网卡
1.5.2 网线
1.5.3 集线器
1.5.4 交换机
1.5.5 路由器
1.6 数据封装
1.7 传输模式
1.7.1 半双工和全双工以太网
1.7.2 设置网卡的双工模式
1.8 Cisco组网三层模型
1.8.1 核心层
1.8.2 汇聚层
1.8.3 接入层
1.8.4 高可用网络设计
1.9 习题
第2章 TCP/IP协议
2.1 OSI和DoD模型
2.2 传输层协议
2,2.1 传输控制协议
2.2.2 用户数据报协议
2.3 应用层协议
2.3.1 应用层协议和传输层协议的关系
2.3.2 应用层协议和服务的关系
2.3.3 示例1:查看远程桌面侦听的端口
2.3.4 示例2:端口冲突造成服务启动失败
2.4 应用层协议和服务
2.4.1 在WindowsServer2003上安装服务
2.4.2 配置FTP服务器
2.4.3 配置Web服务器
2.4.4 配置SMTP服务和POP3服务
2.4.5 启用远程桌面且更改默认端口
2.4.6 配置DNS服务器
2.5 配置服务器网络安全
2.5.1 端口扫描
2.5.2 使用Telnet排除网络故障
2.5.3 Windows防火墙保护客户端安全
2.5.4 使用TCP/IP筛选保护服务器安全
2.5.5 使用IPSec保护服务器安全2.6 网络层协议
2.6.1 IP协议
2.6.2 ICMP协议
2.6.3 IGMP协议
2.6.4 ARP协议
2.7 使用捕包工具排除网络故障
2.7.1 示例:查看谁在发送广播包
2.7.2 捕包软件安装的位置
2.8 习题
第3章 IP地址
3.1 理解IP地址
3.1.1 IP地址组成
3.1.2 学习IP地址预备知识
3.1.3 IP地址写法
3.1.4 IP地址的分类
3.1.5 网络ID和主机ID
3.1.6 保留的IP地址
3.1.7 私有IP地址
3.2 等长子网划分
3.2.1 子网掩码的作用
3.2.2 CIDR
3.2.3 等长子网划分
3.2.4 判断IP地址所属的网段
3.2.5 A类网络子网划分
3.3 变长子网划分
3.3.1 示例:变长子网划分
3.3.2 超网
3.3.3 合并网络的规律
3.4 习题
第4章 Cisc010S
4.1 Cisco路由器的硬件和10S
4.1.1 Cisco路由器的硬件分类
4.1.2 Cisco路由器的主要组件
4.1.3 路由器IOS命名
4.2 连接到路由器进行配置
4.2.1 使用超级终端配置路由器
4.2.2 使用超级终端Telnet路由器
4.3 路由器的常规配置
4.3.1 实验环境和要求
4.3.2 使用Packet Tracer搭建实验环境
4.3.3 查看路由器信息
4.3.4 配置路由器的全局参数
4.3.5 配置路由器的接口
4.3.6 配置路由器允许通过Telnet配置
4.3.7 查看、保存和删除路由器配置
4.3.8 加密口令
4.4 Cisco命令行帮助功能
4.4.1 使用帮助功能和命令简写
4.5 习题
第5章 静态路由
5.1 IP路由
5.1.1 配置静态路由
5.1.2 删除静态路由
5.2 路由汇总
5.2.1 通过路由汇总简化路由表
5.2.2 路由汇总例外
5.2.3 无类域间路由(CIDR)
5.3 默认路由
5.3.1 使用默认路由作为指向Internet的路由
5.3.2 让默认路由代替大多数网段的路由
5.3.3 使用默认路由和路由汇总简化路由表
5.3.4 Windows上的默认路由和网关
5.4 总结
5.5 实验
5.5.1 实验1:静态路由
5.5.2 实验2:使用默认路由
5.5.3 实验3:使周默认路由和路由汇总
5.5.4 实验4:网络排错
5.6 习题
第6章 动态路由
6.1 动态路由
6.2 RIP协议
6.2.1 RIP的配置过程
6.2.2 RIPv1和RIPv2
6.3 EIGRP协议
6.3.1 EIGRP的配置过程
6.3.2 关闭EIGRP的自动汇总
6.3.3 查看EIGRP的配置和路由表
6.3.4 EIGRP手动汇总
6.3.5 确认EIGRP选择的最佳路径
6.3.6 查看EIGRP的备用路径
……
第7章 交换
第8章 网络安全
第9章 NAT
第10章 lPv6
第11章 广域网
第12章 网络排错和地址自动分配
前言/序言
《清华电脑学堂:奠基·计算机网络(修订版)》图书简介 一、 前言:网络时代的基石,构建数字世界的蓝图 在信息爆炸、万物互联的今天,计算机网络已不再是神秘的技术壁垒,而是渗透到我们生活方方面面的基础设施。从智能手机的社交互动,到企业内部的高效协作,再到全球范围内的信息流通,一切都离不开计算机网络的支撑。然而,网络的复杂性也日益凸显,如何才能真正理解其运作原理,掌握其构建与管理之道? 《清华电脑学堂:奠基·计算机网络(修订版)》正是为了回应这一时代需求而生。它并非仅仅是一本技术手册,更是一次深入浅出的求索之旅,旨在为读者打下坚实的计算机网络基础,点燃探索数字世界奥秘的火种。本书的修订版在原有的基础上,充分吸收了近年来网络技术发展的最新成果,内容更加前沿、体系更加完整,力求为每一位渴望理解和掌握计算机网络的学习者提供一份不可或缺的宝贵教材。 二、 核心价值:从原理到实践,构建完整的知识体系 本书的核心价值在于其系统性、深入性和前瞻性。它不仅仅罗列零散的技术概念,而是将计算机网络作为一个庞大而精密的系统来呈现,引导读者从宏观的整体框架,逐步深入到微观的细节机制。 奠定坚实的理论基础: 本书从最基础的网络模型(如OSI七层模型和TCP/IP四层模型)入手,详细讲解每一层的功能、协议和关键技术。这就像建造摩天大楼,没有牢固的地基,一切都无从谈起。读者将在这里学习到数据如何在网络中封装、传输、寻址、路由,以及如何实现可靠的通信。 贯穿核心协议与技术: 从物理层的信号传输,到数据链路层的MAC地址和交换机原理;从网络层的IP地址、子网划分和路由选择,到传输层的TCP和UDP协议的细微差别;再到应用层的HTTP、DNS、FTP等常用协议的运作机制,本书都进行了详尽的阐述。理解这些核心协议,就如同掌握了网络语言的语法和词汇,能够解读网络世界中的一切信息。 关注实际应用与发展: 除了理论知识,本书也紧密结合实际应用,讲解了网络设备(如路由器、交换机、防火墙)的基本原理和配置思想,以及常见的网络拓扑结构。同时,它还关注了当前网络发展的新趋势,如无线网络、IPv6、云计算等,为读者描绘了计算机网络未来的发展蓝图。 引导深入思考与实践: 本书并非灌输式教学,而是鼓励读者积极思考。通过清晰的逻辑梳理、生动的案例分析,以及精心设计的习题(在附带光盘中),引导读者将理论知识与实际问题相结合,培养解决网络问题的能力。 三、 内容亮点:循序渐进,层层深入的知识探索 《清华电脑学堂:奠基·计算机网络(修订版)》的内容设计,充分考虑了不同层次的学习者的需求,以一种循序渐进、层层深入的方式展开: 第一部分:网络基础与模型 计算机网络的定义与分类: 从最直观的角度出发,让读者理解计算机网络是什么,以及它们是如何根据规模、拓扑结构和传输介质进行分类的。 网络协议与分层模型: 引入OSI七层模型和TCP/IP四层模型,详细解析每一层的作用,为后续深入学习打下理论基础。这部分是理解整个网络体系结构的“地图”。 通信的硬件基础: 介绍网络接口卡(NIC)、网线、集线器、交换机等物理层和数据链路层常用的硬件设备,以及它们在数据传输中的作用。 第二部分:数据链路层与网络层:网络中的“地址”与“路径” 数据链路层: 聚焦于局域网(LAN)中的通信。讲解MAC地址、以太网协议、交换机的工作原理,以及差错控制和流量控制的机制。理解这部分,就如同理解了在同一条街道上,车辆如何通过车牌号(MAC地址)进行识别和通信。 网络层: 重点是跨网络通信。深入讲解IP地址的设计与分配、子网划分的原理与实用技巧、路由协议(如RIP、OSPF)的工作方式,以及路由器在数据包转发中的关键作用。这部分相当于在城市之间规划最优的交通路线。 第三部分:传输层与应用层:连接的可靠性与服务的实现 传输层: 这是实现端到端可靠通信的核心。详细对比TCP(面向连接、可靠)和UDP(无连接、不可靠)协议的特点、工作原理、端口号的作用,以及它们在不同应用场景下的选择。这部分好比是在发送和接收端建立稳定且可信的通信管道。 应用层: 介绍最常用的网络应用服务。讲解DNS(域名系统)如何解析域名与IP地址的对应关系,HTTP(超文本传输协议)如何在Web浏览器和服务器之间传输网页信息,FTP(文件传输协议)如何实现文件上传下载,以及SMTP、POP3/IMAP等邮件服务协议。这部分让我们看到了网络应用的“庐山真面目”。 第四部分:网络安全与管理(修订版重点) 网络安全基础: 介绍常见的网络安全威胁(如病毒、蠕虫、DoS攻击),以及防火墙、VPN(虚拟专用网络)等基本的安全防护措施。 网络管理与诊断: 讲解网络故障排除的基本思路和常用工具(如ping、traceroute),以及SNMP(简单网络管理协议)等网络管理协议。 新兴网络技术前瞻: 简要介绍IPv6的优势与迁移、无线网络(Wi-Fi)的发展、云计算的网络架构等前沿话题,为读者拓展视野。 四、 学习体验:理论与实践并重,光盘助您事半功倍 本书的编写风格力求严谨而不失生动,将复杂的网络概念用清晰易懂的语言进行阐释。大量的图示、表格和示例,帮助读者直观地理解抽象的技术原理。 系统性知识架构: 结构清晰,逻辑性强,引导读者逐步建立起对计算机网络的整体认知。 案例驱动的学习: 结合实际网络场景,讲解技术在实践中的应用,让理论知识“活”起来。 深度与广度的平衡: 既有扎实的理论深度,又不乏对广阔网络世界的全面覆盖。 附带光盘的增值价值: 光盘中包含丰富的学习资源,例如: 实验环境与工具: 提供模拟网络环境的软件(如Packet Tracer、GNS3的简化版),让读者可以在安全可控的环境中进行网络配置和实验操作。 配套PPT与讲义: 方便读者进行复习和回顾。 精选习题与答案: 巩固所学知识,检验学习效果。 推荐阅读与在线资源: 引导读者进行更深入的学习和探索。 五、 目标读者:从入门到精通的必选之路 《清华电脑学堂:奠基·计算机网络(修订版)》适合以下读者群体: 计算机相关专业的在校学生: 为其打下坚实的计算机网络基础,为后续深入学习打好铺垫。 IT从业人员: 无论是在校学生、初级技术人员,还是希望转岗或提升技能的从业者,本书都能为其提供系统性的知识补充。 对计算机网络感兴趣的爱好者: 渴望理解互联网如何运作,掌握基本的网络知识,以便更好地应对数字化生活。 需要理解网络原理进行项目开发或管理的读者: 帮助他们理解网络架构,优化网络部署,保障网络安全。 六、 结语:开启您的网络探索之旅 计算机网络是现代社会的脉搏,掌握其原理,就是掌握了连接世界、驱动创新的关键力量。《清华电脑学堂:奠基·计算机网络(修订版)》将是您迈入数字世界、构建数字未来最坚实的起点。它将带您穿越纷繁复杂的网络现象,抵达其核心的运行机制,让您在理解网络、驾驭网络的过程中,发现无限的可能。现在,就请翻开这本书,与清华大学的专家学者一起,开启您的网络探索之旅!