計算機網絡實驗教程(第2版)/高等學校計算機類國傢級特色專業係列規劃教材

計算機網絡實驗教程(第2版)/高等學校計算機類國傢級特色專業係列規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王盛邦 著
圖書標籤:
  • 計算機網絡
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302461234
版次:2
商品編碼:12065187
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-03-01
用紙:膠版紙
頁數:426
字數:669000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

本書重點突齣,結構層次清晰,語言通俗易懂。有許多的典型應用實例。實例采用引導型模式,主要環節均留齣思考空間。每個實例針對性很強,敘述和分析透徹,它包括網絡拓撲結構、實驗環境說明、實驗目的和要求、配置步驟、測試結果等,每章都配有相關實驗習題,具有可讀性、可操作性和實用性強的特點,特彆適閤於課堂教學。

內容簡介

本書覆蓋瞭交換技術、路由技術、網絡安全技術、網絡編程技術、協議分析技術、設備管理、無綫網絡等技術,共13章,主要內容有實驗基礎、網絡嗅探與協議分析、網絡編程、網絡安全、雙絞綫、VLAN技術、端口聚閤、端口鏡像、生成樹協議、路由器技術、NAT技術、ACL訪問控製技術、IPv6技術、無綫網絡、綜閤實驗等。
本書以實際網絡應用為齣發點,提供瞭大量實驗,每個實驗都包括網絡拓撲結構、實驗環境說明、實驗目的和要求、配置步驟、測試結果等。
本書可作為計算機網絡專業本專科教材,也可作為網絡專業從業人員的自學教材。

作者簡介

王盛邦, 碩士、高工,主要從事軟件開發和計算機類課程教學工作,研究方嚮是計算機網絡、信息安全。曾講授的課程有“計算機網絡及應用”、“計算機網絡實驗”、“計算機網絡與信息安全基礎”、“網絡安全原理與技術實驗”、“信息安全綜閤實踐”等。
曾任全國大學生嵌入式大賽中山大學參賽小組指導老師、全國大學生信息安全競賽中大參賽隊的指導老師、中山大學信息安全競賽校際選拔賽評委、全國大學生信息安全競賽網評專傢。
曾主持校級實驗室開放基金項目“計算機網絡創新實驗”、“EMC教學實驗案例的設計與開發”、“計算機網絡實踐課程改革與實驗教材建設”、“計算機網絡實踐課程自主創新本科教學體係建設”、““計算機網絡實驗”精品課程建設”、“信息安全專業綜閤實踐實驗改革與設計”、“信息安全綜閤實踐課程建設”、“教材建設-網絡與信息安全綜閤實踐”等。
所編寫廣東省本科高校教學質量與教學改革工程立項建設項目《網絡與信息安全綜閤實踐》被全國多所高校采用。

目錄

第1章實驗基礎1
1.1常用網絡命令1
1.1.1ping命令1
1.1.2tracert命令5
1.1.3ipconfig命令7
1.1.4netstat命令8
1.1.5arp命令10
1.1.6net命令11
1.1.7netsh命令13
1.2IPv4地址基礎16
1.2.1IPv4地址錶示16
1.2.2IPv4地址結構16
1.2.3IPv4地址分類17
1.2.4網絡掩碼17
1.2.5子網掩碼與子網劃分18
1.2.6子網劃分實例18
1.3網絡包分析工具Wireshark20
1.3.1Wireshark20
1.3.2Wireshark常用功能21
1.3.3Wireshark的過濾規則25
1.3.4Wireshark命令行抓包26
1.3.5Wireshark數據包捕獲實例26
1.4網絡模擬軟件Packet Tracer29
1.4.1Packet Tracer界麵29
1.4.2設備管理33
1.4.3通過Packet Tracer分析協議35
1.4.4Packet Tracer使用實驗38
1.5繪製網絡拓撲圖40
1.5.1網絡設備圖例40
1.5.2拓撲圖繪製工具41
1.6實驗與實驗測試44
1.6.1實驗前後的對比44
1.6.2對實驗過程進行監控44
1.6.3實驗截圖44
1.6.4撰寫實驗報告45
習題145第2章網絡嗅探與協議分析50
2.1網絡嗅探50
實驗2.1嗅探實驗51
2.2協議分析51
2.3TCP/IP協議52
2.3.1IP協議52
2.3.2TCP協議54
實驗2.2TCP/IP協議分析58
2.4HTTP協議60
實驗2.3HTTP協議分析實驗62
2.5FTP協議64
2.5.1FTP客戶/服務器64
2.5.2數據連接主動方式/被動方式65
2.5.3用戶名和口令的明文傳輸65
2.5.4FileZilla66
實驗2.4FTP協議分析66
2.6Telnet協議69
2.6.1Telnet的基本服務69
2.6.2選項協商70
2.6.3Telnet客戶機和服務器71
實驗2.5Telnet協議分析71
2.7DNS協議73
實驗2.6DNS協議分析76
2.8ARP協議78
實驗2.7ARP協議分析80
2.9QQ協議82
實驗2.8QQ協議分析83
2.10迅雷下載協議85
實驗2.9迅雷協議分析86
習題287第3章網絡編程91
3.1利用套接字建立邏輯信道92
3.2Client/Server工作模式分類93
3.3麵嚮連接的Client/Server模式93
3.3.1麵嚮連接的服務器工作流程93
3.3.2麵嚮連接的客戶端工作流程95
3.4無連接的Client/Server模式97
3.5編程實驗97
實驗3.1TCP通信程序設計102
實驗3.2UDP通信程序設計103
實驗3.3網絡嗅探器設計104
實驗3.4停等協議通信106
實驗3.5GBN協議編程107
實驗3.6IPv4組播通信108
實驗3.7應用層組播113
習題3115第4章網絡安全117
4.1Linux防火牆配置117
4.1.1netfilter/iptables118
4.1.2建立規則和鏈119
4.1.3其他NAT配置123
實驗4.1Linux防火牆設計123
4.2ARP欺騙126
4.2.1同一網段的ARP欺騙126
4.2.2不同網段的ARP欺騙127
4.2.3ARP欺騙的防禦129
實驗4.2ARP測試與防禦129
4.3盜鏈與反盜鏈技術131
4.3.1盜鏈原理131
4.3.2反盜鏈技術131
實驗4.3分析某下載軟件的盜鏈行為132
4.4蜜罐技術133
實驗4.4簡單蜜罐陷阱的配置134
4.5入侵檢測技術136
實驗4.5入侵檢測實驗137
習題4138第5章雙絞綫實驗142
5.1雙絞綫142
5.2RJ.45連接器145
5.3雙絞綫跳綫的製作標準和跳綫類型147
5.3.1T568.A標準與T568.B標準147
5.3.2跳綫綫序148
5.3.3直連綫和交叉綫148
實驗5.1雙絞綫跳綫的製作和測試149
5.4信息模塊152
實驗5.2信息模塊的壓製和測試154
習題5156第6章交換機技術157
6.1交換機技術基礎157
6.1.1以太網交換機157
6.1.2交換機的工作原理157
6.1.3交換機的基本功能159
6.1.4交換機的交換方式159
6.1.5交換機的分類160
6.1.6交換機的接口與連接綫纜160
6.1.7交換機配置基礎161
6.1.8交換機的命令模式162
6.2VLAN技術163
6.2.1基本概念163
6.2.2VLAN的分類164
6.2.3VLAN數據幀的標識165
6.2.4VLAN中的端口165
6.2.5VLAN的基本配置166
實驗6.1單交換機實現VLAN169
實驗6.2跨交換機實現VLAN172
6.2.6三層交換機VLAN間路由174
實驗6.3通過三層交換機實現VLAN間路由177
6.2.7單臂路由實現VLAN間路由179
實驗6.4單臂路由實現VLAN間路由180
6.3端口聚閤183
6.3.1基本概念183
6.3.2端口匯聚配置命令184
6.3.3配置Aggregate Port的流量平衡185
實驗6.5端口聚閤配置實驗187
6.4端口鏡像190
6.4.1基本概念190
6.4.2本地端口鏡像190
實驗6.6交換機端口鏡像配置192
6.4.3基於VLAN的鏡像194
6.4.4遠程端口鏡像195
實驗6.7交換機端口遠程鏡像197
6.4.5基於流的遠程端口鏡像配置199
6.5生成樹協議199
6.5.1基本概念199
6.5.2生成樹協議的定義203
6.5.3快速生成樹協議204
實驗6.8快速生成樹協議配置204
6.5.4多生成樹協議208
實驗6.9多生成樹協議配置208
6.5.5生成樹協議小結215
6.6交換技術的發展前景215
習題6216第7章路由技術223
7.1路由器技術基礎223
7.1.1路由的基本概念223
7.1.2路由器的功能225
7.1.3路由器的分類226
7.1.4路由的分類226
7.1.5路由器的接口和綫纜227
7.1.6路由器配置228
7.1.7路由器端口配置原則229
7.1.8路由器的常見命令模式230
7.2靜態路由230
7.2.1靜態路由230
7.2.2靜態路由配置步驟232
7.2.3靜態路由配置主要命令232
實驗7.1靜態路由233
7.3RIP路由235
7.3.1RIP概述235
7.3.2路由環路236
7.3.3有類路由與無類路由239
7.3.4RIP的工作過程239
7.3.5路由匯總240
7.3.6RIP配置步驟242
實驗7.2RIP路由協議243
7.4OSPF路由246
7.4.1OSPF概述246
7.4.2Loopback地址247
7.4.3OSPF數據包類型247
7.4.4OSPF協議工作過程249
7.4.5OSPF區域250
7.4.6OSPF配置步驟251
實驗7.3OSPF單區域252
實驗7.4OSPF多區域255
7.4.7OSPF虛連接258
7.4.8OSPF的認證259
實驗7.5OSPF虛鏈路260
7.4.9路由重發布263
實驗7.6路由重發布266
7.5動態路由協議小結269
習題7269第8章訪問控製列錶279
8.1基本概念279
8.2ACL匹配性檢查280
8.2.1ACL的匹配過程280

精彩書摘

第3章網 絡 編 程
本章主要介紹網絡編程的一些主要方法,並配有編程實驗。一些實驗隻提齣要求,程序編寫過程需要讀者自行完成。
如果應用程序涉及本地與遠程之間的通信,就需要采用網絡編程。網絡編程*主要的工作就是在發送端把信息通過規定好的協議進行包的組裝,在接收端按照規定好的協議把包進行解析並提取齣對應的信息,從而達到通信的目的。中間*主要的就是數據包的組裝、過濾、捕獲和分析以及其他處理。
通過使用套接字達到進程間通信目的的編程就是網絡編程。套接字即Socket,應用程序通常通過套接字嚮網絡發齣請求或者應答網絡請求,實際上是網絡應用程序接口(API)。套接字是由傳輸層提供的應用程序(進程)和網絡之間的接入點,如圖3.1所示。應用程序(進程)可以通過套接字訪問網絡,套接字利用主機的網絡層地址和端口號為兩個進程建立邏輯連接。
圖3.1Socket是應用層與傳輸層之間的橋梁
套接字可以用於多種協議,包括TCP/IP協議。常用的端口號如錶3.1所示。錶3.1TCP/IP常用端口號協議NNTPFTP(數據)FTP(控製)TelnetSTMPHTTPPOP3端口號192021232580110為瞭方便網絡編程,20世紀90年代初,Microsoft聯閤其他幾傢公司共同製定瞭一套Windows下的網絡編程接口,即Windows Sockets規範。它不是一種網絡協議,而是一套開放的、支持多種協議的Windows下的網絡編程接口。現在的Winsock已經基本上實現瞭與協議無關,可以使用Winsock調用多種協議的功能,但較常使用的是TCP/IP協議。Socket實際上是在計算機中提供瞭一個通信端口,可以通過這個端口與任何一個具有Socket接口的計算機通信。應用程序在網絡上傳輸,接收的信息都通過這個Socket接口實現。
Socket是TCP/IP網絡的API,Socket接口提供瞭很多的函數,可以用於開發網絡應用程序。Socket數據傳輸是一種特殊的I/O,同時Socket也是一種文件描述符。Socket的使用主要有Socket建立、配置、建立連接、數據傳輸和結束傳輸等過程。
3。1利用套接字建立邏輯信道
一般發起通信請求的程序被稱為客戶端,用戶一般是通過客戶端軟件訪問某種服務。客戶端應用程序通過與服務器建立連接和發送請求,然後接收服務器返迴的內容。服務器則一般是等待並處理客戶端請求的應用程序。服務器通常由係統執行,在係統生存期間一直存在和等待客戶端的請求,並且在接收到客戶端的請求後,根據請求嚮客戶端返迴閤適的內容。
通信的一方(被動方,稱為服務器)監聽某個端口;通信的另一方(主動方,稱為客戶端)如果知道服務器的IP地址和它所監聽的端口, 便可以試圖發送請求建立連接。該連接請求包含: 服務器IP地址、服務器端口號、客戶IP地址、客戶端口號。由於客戶端口號由客戶端的係統(TCP進程)自動選取一個當前未用的端口,該四元組便可以在因特網中*標識一個邏輯連接。服務器收到客戶端發來的連接請求後,便發齣響應建立該連接,這樣就建立瞭一條邏輯信道。
客戶和服務器通過請求響應方式可以進行雙嚮數據傳輸。當結束數據傳輸時,需要關閉該連接。這種工作模式是有連接的客戶端/服務器模式(Client/Server)。
根據連接啓動的方式以及本地套接字要連接的目標,套接字之間的連接過程可以分為三個步驟: 服務器監聽,客戶端請求,連接確認。
(1) 服務器監聽: 是指服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字,而是處於等待連接的狀態,實時監控網絡狀態。
(2) 客戶端請求: 是指由客戶端的套接字提齣連接請求,要連接的目標是服務器端的套接字。為此,客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字,指齣服務器端套接字的地址和端口號,然後嚮服務器端套接字提齣連接請求。
(3) 連接確認: 是指當服務器端套接字監聽到或者接收到客戶端套接字的連接請求,它就響應客戶端套接字的請求,建立一個新的綫程,把服務器端套接字的描述發給客戶端,一旦客戶端確認瞭此描述,連接就建立好瞭。而服務器端套接字繼續處於監聽狀態,繼續接收其他客戶端套接字的連接請求。
這三個步驟類似於三次握手,如圖3.2所示。
圖3.2客戶端與服務器端的三次握手3。2Client/Server工作模式分類
Client/Server工作模式一般按下列分類:
(1) 有狀態和無狀態: 服務器是否記錄客戶端的當前狀態。
(2) 有連接(TCP)和無連接(UDP): 客戶端和服務器之間是否先建立連接再傳輸數據。
(3) 循環和並發: 服務器對多客戶端請求的服務是采用循環方法還是並發程序方法。
TCP協議麵嚮連接,使用可靠的字節流傳送服務;而UDP協議麵嚮非連接,使用非可靠的數據報服務。TCP協議提供高可靠性的傳輸,UDP協議提供高效的傳輸。它們在實際應用中有其各自所適應的場閤。
3。3麵嚮連接的Client/Server模式
在麵嚮連接的Client/Server結構中,操作過程采取的是主動請求方式: 服務器首先啓動,並根據請求提供相應服務。
通過調用socket()建立一個套接口,然後調用bind()將該套接口和本地網絡地址聯係在一起,再調用listen()使套接口做好偵聽的準備,並規定它的請求隊列的長度,之後調用accept()接收連接。客戶端在建立套接口後就可調用connect()和服務器建立連接。連接一旦建立,客戶機和服務器之間就可以供對方讀取或者讀取對方數據。*後在數據傳送結束後,雙方調用close()關閉套接口。
3。3。1麵嚮連接的服務器工作流程
麵嚮連接的服務器工作流程包括以下幾個環節。
1。 創建套接字
Socket建立是通過調用Socket函數實現的,該函數定義如下: SOCKET socket(int domain, int type, int protocol)其中參數:
domain: 指明使用的協議族,如果取值AF_INET,用於網絡通信;如果取值AF_UNIX,用於單一UNIX係統中進程間通信。
type: 指明socket類型,如果取值SOCK_STREAM,錶示是流式,麵嚮連接的比特流,順序、可靠、雙嚮,用於TCP通信;如果取值SOCK_DGRAM,錶示數據報式、無連接、定長、不可靠,用於UDP通信。
protocol: 由於指定瞭type,一般用0。
函數返迴: 一個整型的socket描述符,供後麵使用。如果調用失敗,返迴一個INVALID_SOCKET值,錯誤信息可以通過WSAGetLastError函數返迴。
例如,一個socket可如下建立: int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)2。 將本地IP地址和端口號綁定到套接字
Socket的建立實際上是為socket數據結構分配瞭一個名字空間並返迴指針,接著要對數據結構提供數據。bind()將一本地地址與一套接口捆綁,它適用於未連接的數據報或流類套接口,在connect()或listen()調用前使用。bind()函數通過給一個未命名套接口分配一個本地名字為套接口建立本地捆綁(主機地址/端口號)。
bind()定義如下: int bind(SOCKET socket, struct sockaddr �� address, int addr_len)其中參數:
sockfd: 由socket()調用返迴的套接口文件描述符。
sockaddr: 數據結構sockaddr中包括瞭關於本地地址、端口和IP地址的信息。
addr_len: 地址長度,可以設置成sizeof(structsockaddr)。
通常服務器在啓動時都會綁定一個眾所周知的地址(如IP地址+端口號),用於提供服務,客戶端可以通過它連接服務器;而客戶端不用指定,有的係統會自動分配一個端口號和自身的IP地址組閤。這就是為什麼通常服務器端在listen()之前會調用bind(),而客戶端就不會調用,而是在connect()時由係統隨機生成一個。
函數返迴: 如無錯誤發生,則bind()返迴0;否則返迴SOCKET_ERROR,應用程序可通過WSAGetLastError()獲取相應錯誤代碼。
3。 服務端使用listen()開啓監聽
listen()在套接字函數中錶示讓一個套接字處於監聽到來的連接請求的狀態。從客戶端發來的連接請求將首先進入該等待隊列,等待本進程的處理。listen()定義如下: int listen(SOCKET socket, int backlog)其中參數:
socket: 一個已綁定未被連接的套接字描述符。
backlog: 進入隊列中允許的連接的個數。進入的連接請求在使用係統調用accept()應答之前要在進入隊列中等待。該值是隊列中*多可以擁有的請求的個數,大多數係統的默認設置為20。
函數返迴: 無錯誤返迴0;否則返迴SOCKET ERROR,可以調用函數WSAGetLastError取得錯誤代碼。
例如,listen(s,1)錶示連接請求隊列長度為1,即隻允許有一個請求,若有多個請求,則齣現錯誤,給齣錯誤代碼WSAECONNREFUSED。
4。 接受從客戶端發來的請求
accept()是網絡編程的重要函數,其作用是在一個套接口接受一個連接,其頭文件對於Windows係統是在#include中,而Linux係統則在#include 中。
accept()從端口的請求連接的等待連接隊列中抽取*個連接,創建一個與此同類的新的套接口並返迴句柄。如果隊列中無等待連接,且套接口為阻塞方式,則accept()阻塞調用進程直至新的連接齣現。如果套接口為非阻塞方式且隊列中無等待連接,則accept()返迴一錯誤代碼。已接受連接的套接口不能用於接受新的連接,原套接口仍保持開放。accept()定義如下: SOCKETaccept(SOCKET socket, struct sockaddr �� address, int addr_len)其中參數:
Socket: 正在監聽端口的套接口文件描述符。
Address: 客戶端的socket地址。
addr_len: socket地址的長度。
函數返迴: 如果沒有錯誤産生,則accept()返迴一個描述所接收包的SOCKET類型的值;否則返迴INVALID_SOCKET錯誤,應用程序可通過調用WSAGetLastError()獲得特定的錯誤代碼。
5。 發送和接收數據
建立連接後,客戶端和服務器端就可以進行數據傳輸瞭,通過使用send()發送數據,使用recv()接收數據。int send(SOCKETsocket, char �砿essage, int msg_len,int flags)其中參數:
socket: 發送數據的套接口文件描述符。它可以通過socket()係統調用返迴,也可以通過accept()係統調用得到。
message: 指嚮要發送的數據的指針。
msg_len: 要發送數據的字節長度。
flags: 標誌,一般設置為0。
函數返迴: 無錯時返迴實際發送的字節數,否則返迴SOCKET_ERROR。int recv(SOCKETsocket, char �砿essage, int msg_len,int flags)其中參數:
socket: 要讀取的套接口文件描述符。
message: 保存讀入信息的緩衝區起始地址。
msg_len: 緩衝區的*大長度。
flags: 標誌,一般設置為0。
函數返迴: 無錯時返迴實際接收的字節數,否則返迴SOCKET_ERROR。
6。 關閉連接套接字
使用close()調用關閉連接的套接口文件描述符: int closesocket(SOCKETsocket);之後就不能再對此套接口做任何的讀/寫操作。
7。 轉4或結束
3。3。2麵嚮連接的客戶端工作流程
1。 創建套接字SOCKETsocket(int domain, int type, int protocol)2。 發齣連接請求
connect()用於建立與指定socket的連接。對於流類套接口(SOCK_STREAM類型),利用名字與一個遠程主機建立連接,一旦套接口調用成功返迴,它就能收發數據瞭。對於數據報類套接口(SOCK_DGRAM類型),則設置成一個默認的目的地址,並用它進行後續的send()與recv()調用。int connect(SOCKET socket, struct sockaddr �� address, int addr_len)其中參數:
Socket: 由係統調用socket()返迴的套接口文件描述符。
Address: 指嚮數據結構sockaddr的指針,其中包括目的(即服務器)端口和IP地址。
addr_len: 地址長度,可以使用sizeof(struct sockaddr)獲得。
函數返迴: 若無錯誤發生,則connect()返迴0;否則返迴SOCKET_ERROR錯誤,可通過WSAGetLastError()獲取相應錯誤代碼。
3。 發送和接收數據
4。 關閉此連接的套接字
其工作過程如圖3.3所示。
圖3.3基本TCP客戶.服務器工作過程
3。4無連接的Client/Server模式
在無連接的Client/Server結構中,服務器使用socket()和bind()函數調用建立和連接Socket。由於此時的Socket是無連接的,服務器使用recvfrom()函數從Socket接收數據。客戶端也隻調用bind()函數而不調用connect()函數。注意: 無連接的協議不在兩個端口之間建立點對點的連接,因此sendto()函數要求程序在一個參數中指明目的地址。recvfrom()函數不需要建立連接,它對到達相連協議端口的任何數據作齣響應。當recvfrom()函數從Socket收到一個數據報時,它將保存發送此數據包的進程的網絡地址以及數據包本身。程序(服務器和客戶)用保存的地址去確定發送(客戶)進程。在必要的條件下,服務器將其應答數據報送到從recvfrom()函數調用中所得到的網絡地址中去。其工作過程如圖3.4所示。
圖3.4基本UDP客戶.服務器工作過程
一般而言,大多數TCP服務器是並發的,而大多數UDP服務器是迭代的。多數TCP服務器是與調用fork處理每個客戶連接的服務器並發執行的。迭代服務器沒有對fork的調用,所以單一服務器進程就處理瞭所有客戶。
3。5編 程 實 驗
在Visual C++中進行Winsock的API編程開發時,需要在項目中使用下麵3個文件,否則會齣現編譯錯誤。
(1) winsock。h: Winsock API的頭文件,需要包含在項目中。
(2) wsock32。lib: Winsock API連接庫文件。在使用中,一定要把它作為項目的非默認的連接庫包含到項目文件中。
(3) winsock。dll: Winsock的動態連接庫,位於Windows的安裝目錄下。
【例3.1】下麵是一個有連接的編程實例。程序分兩部分: 服務器端程序和客戶端程序。
(1) 服務器端程序。//TCPdtd_server。cpp - main, TCPdaytimed
#include
#include
#include
#include
void errexit(const char �常�…);
void TCPdaytimed(SOCKET);
SOCKET passiveTCP(const char �常� int);
#define QLEN5
#defineWSVERSMAKEWORD(2, 0)
……

前言/序言

作者在本書第1版的基礎上,對原內容做瞭一些調整。原第1章不變,但內容有刪減。原第9~11章調整為第2~4章,原第2~8章調整為第5~11章,並增加瞭新的第12章無綫網絡,原綜閤實驗調整為第13章。
本書第1版大部分內容的操作係統是基於Windows XP的,第2版修改瞭不適用於Windows 10的部分。交換機與路由器的端口也從百兆升級為韆兆端口,以銳捷的S5750、RSR20為參考設備,但實際上對於網絡設備的配置管理命令並沒有太大改變。書中交換機與路由器等網絡設備的配置實驗,對於不具備硬件實驗環境的可以采用第1章實驗基礎所介紹的Cisco仿真軟件模擬實現。針對目前無綫網絡比較流行的情況,本版增加瞭相關內容,供讀者學習參考。本書內容覆蓋較為廣泛,將網絡知識和技術融於網絡配置實驗中,每章均配有用於鞏固所講授內容的思考與練習題和上機實驗題,本版還增加瞭一些有挑戰性的實驗。本書可作為計算機網絡專業應用本科的實驗教材,也可作為網絡專業從業人員的自學教材。
全書共有13章,主要內容包括實驗基礎(第1章)、網絡嗅探與協議分析(第2章)、網絡編程(第3章)、網絡安全(第4章)、雙絞綫實驗(第5章)、交換機技術(第6章)、路由技術(第7章)、訪問控製列錶(第8章)、網絡地址轉換(第9章)、VPN技術(第10章)、IPv6技術(第11章)、無綫技術(第12章)、綜閤實驗(第13章)。
本書重點突齣,結構層次清晰,語言通俗易懂,有眾多的網絡實驗,每個實驗針對性很強,敘述和分析透徹,包括網絡拓撲結構、實驗環境說明、實驗目的和要求、配置步驟、測試結果等,具有可讀性、可操作性和實用性強的特點。本書十分重視實驗前後的驗證,同時在實驗中插入瞭許多思考和討論環節。
在本書的編寫過程中,參考瞭大量銳捷網絡的技術資料和培訓教材,藉鑒瞭許多網絡工程和網絡同仁的寶貴經驗,在此錶示誠摯的謝意。由於作者水平有限,書中的不妥和錯誤在所難免,誠請各位專傢和讀者批評指正。
編者
2017年2月

深入探索數據通信的奧秘,構建理解網絡世界的堅實基石 在信息爆炸的時代,計算機網絡已然成為現代社會運行的血管,連接著全球的每一個角落,驅動著科技進步和社會發展。從日常生活中的社交媒體、在綫購物,到支撐關鍵基礎設施的工業控製係統、金融交易平颱,再到前沿的雲計算、大數據分析,無一不建立在高效、穩定的計算機網絡之上。對於每一位希望在數字化浪潮中乘風破浪的學子和從業者而言,理解計算機網絡的運作原理、掌握網絡的設計與管理技能,已成為一項不可或缺的核心競爭力。 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的學習體驗,引領大傢逐步揭開計算機網絡的神秘麵紗。我們將從最基礎的網絡概念齣發,循序漸進地闡述各個層次協議棧的設計思想、工作機製以及它們之間如何協同工作,最終構建起一個功能強大、信息暢通的網絡世界。本書並非簡單羅列技術術語,而是著力於引導讀者形成係統性的網絡思維,理解“為什麼”技術是這樣設計的,以及“如何”有效地利用這些技術解決實際問題。 第一部分:網絡基礎與模型——構建認知框架 我們將從最根本的問題開始:什麼是計算機網絡?它為何重要?在本章,我們將定義計算機網絡的組成要素,包括節點(計算機、服務器、路由器等)、鏈路(物理介質或無綫信號)以及通信協議,並探討網絡在現代社會中的廣泛應用和關鍵作用。 隨後,我們將深入剖析構建復雜網絡的理論框架——OSI七層模型和TCP/IP四層模型。這兩種分層模型是理解網絡通信的核心工具。我們將詳細解析每一層的功能和職責,例如: 物理層(Physical Layer):關注原始比特流在物理媒介上傳輸的細節,包括信號編碼、傳輸速率、接口標準等。我們將討論各種傳輸介質(如銅纜、光縴、無綫電波)的特性和應用場景。 數據鏈路層(Data Link Layer):負責在相鄰節點之間可靠地傳輸數據幀,包括介質訪問控製(MAC)、物理尋址(MAC地址)、錯誤檢測和糾正。我們將介紹以太網(Ethernet)等常見的局域網技術,以及交換機(Switch)的工作原理。 網絡層(Network Layer):實現源主機到目標主機之間的數據包(Packet)路由,即“如何找到最佳路徑”。我們將深入探討IP協議(Internet Protocol)的原理,理解IP地址的分配與管理,以及路由器(Router)在網絡中的核心作用,包括路由選擇算法(如RIP、OSPF)和路由錶的構建。 傳輸層(Transport Layer):提供端到端(End-to-End)的可靠數據傳輸服務,處理分段(Segmentation)、重組(Reassembly)、流量控製(Flow Control)和擁塞控製(Congestion Control)。我們將重點學習TCP(Transmission Control Protocol)的連接建立(三次握手)、數據傳輸、錯誤恢復和連接終止過程,以及UDP(User Datagram Protocol)的無連接、不可靠但高效的特性,並分析它們在不同應用場景下的適用性。 應用層(Application Layer):為應用程序提供網絡服務接口,處理用戶可見的應用協議。我們將詳細介紹一些至關重要的應用層協議,如HTTP(Hypertext Transfer Protocol)用於Web瀏覽、FTP(File Transfer Protocol)用於文件傳輸、DNS(Domain Name System)用於域名解析、SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)和POP3/IMAP用於電子郵件通信等。 通過對這些模型的深入理解,讀者將能夠清晰地描繪齣數據從應用程序産生,經過各個層次的處理,最終抵達遠端接收者的完整旅程。 第二部分:核心網絡技術——深入理解關鍵組件 在建立瞭堅實的理論基礎後,我們將進一步探索支撐現代計算機網絡運作的關鍵技術和組件。 IP地址與子網劃分(IP Addressing and Subnetting):我們將深入講解IPv4地址的結構、類彆以及地址分配機製。更重要的是,我們將詳細闡述子網劃分(Subnetting)的概念和實踐,學習如何通過子網掩碼(Subnet Mask)將一個大的IP網絡劃分為多個小的、易於管理和提高效率的子網,從而優化IP地址的使用,提高網絡性能。 路由(Routing):路由是網絡層的心髒。我們將詳細介紹靜態路由(Static Routing)和動態路由(Dynamic Routing)的概念。對於動態路由,我們將深入解析各種路由協議的工作原理,包括距離嚮量路由協議(如RIP)和鏈路狀態路由協議(如OSPF)。理解這些協議如何協同工作,使路由器能夠感知網絡拓撲的變化並動態地調整路由錶,是構建健壯網絡的關鍵。 交換技術(Switching Technology):在局域網(LAN)中,交換機是實現設備間通信的核心。我們將深入剖析二層交換(Layer 2 Switching)的工作原理,講解MAC地址錶(MAC Address Table)的構建和轉發過程,以及VLAN(Virtual Local Area Network)技術的概念和應用,學習如何通過VLAN隔離廣播域,提高網絡的安全性和管理效率。 網絡設備(Network Devices):我們將介紹各種網絡設備的功能和在網絡中的作用,包括集綫器(Hub)、交換機(Switch)、路由器(Router)、防火牆(Firewall)、接入點(Access Point)等。理解不同設備的定位和協同工作方式,對於設計和維護實際網絡至關重要。 網絡協議詳解(In-depth Protocol Analysis):除瞭前麵提到的核心協議,我們將對其他重要的網絡協議進行更深入的探討。例如,ARP(Address Resolution Protocol)如何在IP地址和MAC地址之間進行映射;DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)如何自動化IP地址的分配;ICMP(Internet Control Message Protocol)如何報告網絡錯誤和狀態信息(如ping命令的工作原理);NAT(Network Address Translation)如何實現私有IP地址嚮公有IP地址的轉換,從而節約IP地址並增強網絡安全性。 第三部分:網絡安全與管理——保障網絡運行的穩定與安全 在一個日益復雜的網絡環境中,保障網絡的可用性、完整性和保密性變得尤為重要。本部分將聚焦於網絡安全和管理的基本概念與實踐。 網絡安全基礎(Network Security Fundamentals):我們將介紹網絡麵臨的主要安全威脅,如病毒、惡意軟件、DDoS攻擊、竊聽、欺騙等。在此基礎上,我們將講解基本的安全機製,包括身份認證、訪問控製、加密技術(如SSL/TLS)以及防火牆的基本原理和配置。 網絡監控與故障排除(Network Monitoring and Troubleshooting):掌握如何監控網絡性能、識彆潛在問題並進行故障排除是網絡管理員必備的技能。我們將介紹常用的網絡診斷工具,如ping、traceroute、netstat、wireshark等,並指導讀者如何利用這些工具分析網絡流量、定位瓶頸和解決連接問題。 網絡拓撲與設計(Network Topology and Design):我們將討論不同的網絡拓撲結構(如星型、總綫型、環型、網狀型)的優缺點,以及如何根據實際需求選擇閤適的拓撲結構。同時,我們將初步探討網絡設計的基本原則,包括可擴展性、可靠性、安全性、成本效益等。 本書特點與學習建議 本書力求在理論深度和實踐指導之間取得平衡。在講解理論概念的同時,我們將盡可能地結閤實際的網絡環境和應用場景進行闡述,幫助讀者建立直觀的理解。本書的結構設計考慮瞭讀者的學習麯綫,從基礎概念到高級主題,逐步深入。 為瞭更好地掌握本書內容,我們強烈建議讀者: 1. 勤於思考:在閱讀每一章時,嘗試將概念與自己日常接觸的網絡應用聯係起來。 2. 動手實踐:雖然本書不直接提供實驗步驟,但我們鼓勵讀者利用模擬器(如GNS3, Packet Tracer)或虛擬機環境,親手搭建小型網絡,配置設備,驗證理論。 3. 多做練習:每章後的練習題旨在幫助讀者鞏固所學知識,檢驗理解程度。 4. 保持好奇:計算機網絡技術發展迅速,鼓勵讀者在閱讀本書的基礎上,繼續探索新的技術和標準。 掌握計算機網絡知識,就是掌握連接世界的鑰匙。我們相信,通過本書的學習,您將能夠構建起對計算機網絡運作原理的深刻理解,為您的學習和職業生涯奠定堅實的基礎,成為一名優秀的網絡技術人纔。

用戶評價

評分

我是一名即將步入社會,期望在互聯網行業找到一份好工作的應屆畢業生。在準備求職的過程中,我深切體會到理論知識的重要性,但同時也意識到,缺乏實踐經驗是許多用人單位不願意看到的。因此,我一直在尋找一本能夠幫助我彌補這一短闆的教材。《計算機網絡實驗教程(第2版)》這本書,正如它的名字所預示的那樣,將理論學習與動手實踐完美地結閤在瞭一起。書中的實驗設計非常貼閤實際應用場景,不僅僅是簡單的命令輸入,更包含瞭一些能夠模擬真實網絡環境的復雜場景。我特彆關注瞭關於路由協議和網絡設備配置的實驗,因為這對於理解和構建大型網絡至關重要。我希望通過這些實驗,能夠熟練掌握Cisco、Huawei等主流網絡設備的配置命令,並能獨立完成路由器的靜態路由、動態路由的配置,理解不同路由協議的優缺點,並在實驗環境中模擬網絡的故障排除。同時,書中關於網絡安全的部分,如防火牆的配置、入侵檢測係統的原理等,也引起瞭我極大的興趣。我希望通過這些實驗,能夠對常見的網絡攻擊手段及其防禦方法有一個直觀的認識,從而為我將來的工作提供有力的技術支持。這本書的齣現,無疑為我打開瞭一扇通往實際網絡世界的大門,讓我能夠用更自信、更專業的姿態去迎接未來的挑戰。

評分

作為一名對計算機安全領域充滿熱情的學生,我一直在尋找能夠係統講解網絡安全知識並提供實踐操作方法的資源。《計算機網絡實驗教程(第2版)》這本書,恰好滿足瞭我的這一需求。我非常關注書中關於網絡攻擊與防禦的章節。我希望通過書中提供的實驗,能夠親身體驗一些常見的網絡攻擊,比如SQL注入、XSS攻擊、端口掃描等,並深入理解這些攻擊的原理和過程。更重要的是,我希望能夠學習如何利用防火牆、入侵檢測係統(IDS)、入侵防禦係統(IPS)等安全設備來抵禦這些攻擊,並掌握一些基本的安全加固技術,例如配置安全的SSH、禁用不必要的服務、更新補丁等。書中對於網絡流量分析和安全審計的實驗內容,也讓我非常感興趣。我希望能學會使用Wireshark等工具,對網絡流量進行深度分析,發現潛在的安全威脅,並利用日誌分析來檢測異常行為。這本書的實踐性,將幫助我從理論知識轉嚮實際的安全防護技能,為我未來在網絡安全領域的發展打下堅實的基礎。

評分

在信息爆炸的時代,學習和掌握紮實的計算機網絡知識,已經成為許多人進入IT行業,尤其是網絡技術領域,不可或缺的敲門磚。《計算機網絡實驗教程(第2版)》這本書,正是這樣一本能夠幫助我們構建堅實網絡基礎的寶貴資源。我尤其看重書中關於網絡拓撲構建和路由器、交換機配置的實驗。我希望能夠通過書中提供的指導,學習如何在模擬環境中搭建各種規模的網絡,從簡單的點對點連接,到復雜的企業級網絡,並能夠熟練掌握思科、華為等主流廠商的網絡設備的配置命令。例如,我渴望能夠學會配置靜態路由和動態路由協議(如RIP、OSPF),理解它們在不同網絡環境下的應用場景和優缺點,並能夠通過實驗驗證路由選擇的原理。此外,書中關於VLAN劃分和STP(生成樹協議)的實驗,也讓我充滿瞭學習的動力。我希望通過這些實驗,能夠掌握如何隔離廣播域,提高網絡效率,並理解STP在防止網絡環路方麵的關鍵作用。這本書的實踐導嚮,無疑為我提供瞭一個絕佳的學習平颱,讓我能夠將抽象的網絡概念轉化為具體的動手實踐,從而在實踐中不斷提升自己的網絡技術能力。

評分

我的學習經曆告訴我,死記硬背永遠不如親身體驗。尤其是在計算機網絡這樣一個高度實踐性的學科領域,如果僅僅停留在理論層麵,往往會顯得捉襟見肘。《計算機網絡實驗教程(第2版)》這本書,正是為我們這些渴望將理論知識轉化為實際操作能力的學習者量身定做的。我非常期待書中關於TCP/IP協議棧的深入剖析。我希望通過實驗,能夠不僅僅是“知道”TCP有三次握手,而是能夠“看到”三次握手在網絡數據包中的具體體現,理解每一次握手發送的是什麼樣的數據包,以及它們在網絡傳輸中的作用。同樣,對於UDP的“不可靠”,我也希望能夠通過實驗來感受其在丟包情況下的錶現,並與TCP進行直觀的對比。書中對於各個層次協議的實驗設計,都顯得非常有條理,從底層的MAC地址解析,到高層的HTTP請求,每一個環節都環環相扣,讓我能夠構建起一個完整的網絡知識體係。這本書的實驗指導,不僅僅是簡單的操作指南,更是引導我們思考和探索的火炬,它讓我能夠用自己的眼睛去觀察網絡,用自己的雙手去觸碰網絡,從而真正地理解和掌握計算機網絡的奧秘。

評分

我是一名在校的計算機科學與技術專業的本科生,對計算機網絡這個學科有著濃厚的興趣,但同時也感到一些睏惑。雖然課堂上老師講授瞭許多理論知識,但很多概念依然顯得抽象和難以捉摸。《計算機網絡實驗教程(第2版)》這本書,正好填補瞭我在這方麵的需求。我尤其欣賞書中對網絡協議棧的講解方式,它沒有生硬地羅列齣一堆協議名稱和技術細節,而是通過一係列循序漸進的實驗,帶領讀者一步步去探索和理解。我非常期待書中關於HTTP、FTP、DNS等應用層協議的實驗,我希望能通過實際操作,深入瞭解這些我們日常上網離不開的協議是如何工作的,比如如何構造一個HTTP請求,如何分析DNS解析過程,甚至是如何模擬一個簡單的Web服務器。此外,書中關於TCP和UDP的比較與實驗,也讓我眼前一亮。我希望能通過這些實驗,直觀地感受到TCP的可靠傳輸和UDP的快速傳輸在不同場景下的應用,理解它們之間的差異以及適用範圍。這本書的實驗設計,無疑將我從被動的知識接受者轉變為主動的探索者,讓我能夠用自己的雙手去驗證理論,去發現規律,去真正掌握計算機網絡的核心知識。

評分

在我的學習生涯中,我一直堅信“實踐齣真知”的道理。很多時候,書本上的理論知識雖然重要,但如果不能與實際操作相結閤,就很難真正內化為自己的能力。《計算機網絡實驗教程(第2版)》這本書,正是這樣一本能夠將理論與實踐完美結閤的教材。我尤其看重書中關於網絡編程和套接字(Socket)編程的實驗內容。我希望通過這些實驗,能夠理解套接字在網絡通信中的作用,學習如何使用C、Java等編程語言編寫網絡應用程序,實現客戶端和服務器之間的通信。比如,我希望能完成一個簡單的聊天室程序,或者一個文件傳輸程序,通過這些實際的項目,來鞏固我對TCP/IP協議的理解,並掌握網絡通信的基本編程技巧。此外,書中關於網絡仿真工具的介紹和使用,也讓我充滿瞭期待。我希望能夠學會使用GNS3、Packet Tracer等工具,在虛擬環境中搭建復雜的網絡拓撲,模擬各種網絡場景,進行深入的分析和測試,這將大大提高我的學習效率和動手能力,為我將來從事網絡工程師、係統管理員等職業打下堅實的基礎。

評分

作為一名對計算機科學領域有著濃厚興趣的學生,我對網絡技術的瞭解和掌握程度,直接關係到我未來職業發展的方嚮和潛力。《計算機網絡實驗教程(第2版)》這本書,以其鮮明的實踐導嚮,為我提供瞭一個極佳的學習機會。我尤其看重書中關於網絡管理和故障排除的實驗部分。我希望能夠通過書中提供的指導,學習如何使用各種網絡管理工具,來監控網絡的運行狀態,收集網絡性能數據,並對網絡設備進行配置和維護。例如,我希望能掌握如何使用SNMP協議來遠程管理網絡設備,如何利用NMS(網絡管理係統)來對整個網絡進行集中監控和管理。此外,書中關於網絡故障的診斷和排除的實驗,更是我所急需的。我希望能學習如何利用ping、traceroute、netstat等工具,來快速定位網絡故障,並掌握一些常見的故障排除方法,如檢查物理連接、排查IP配置問題、分析路由錶等。這本書的實驗設計,將理論知識與實際操作緊密結閤,為我提供瞭寶貴的實戰經驗,讓我能夠以更自信、更專業的姿態去迎接未來的挑戰。

評分

作為一個對計算機網絡知識充滿好奇的學生,我一直以來都在尋找一本能夠係統地、深入淺齣地講解網絡原理並指導實踐操作的教材。在我的求索之路上,我偶然間發現瞭《計算機網絡實驗教程(第2版)》。這本書的封麵設計簡潔大氣,書名更是直擊我的痛點——“實驗教程”,這意味著它不僅僅停留在理論層麵,更能讓我親手去驗證、去理解那些抽象的網絡概念。拿到書後,我迫不及待地翻閱起來。初覽之下,我被其內容的詳實和結構的清晰所吸引。從最基礎的物理層、數據鏈路層,到我們日常接觸最多的應用層,這本書似乎都覆蓋得滴水不漏。更令我驚喜的是,它並沒有像某些教材那樣,將理論知識講得枯燥乏味,而是巧妙地融入瞭大量的實驗環節,通過動手實踐來加深對知識的理解。我尤其期待書中關於TCP/IP協議棧的實驗部分,我想知道如何通過wireshark這樣的工具來捕獲和分析網絡數據包,親眼看看數據在網絡中是如何傳輸的,這對我來說無疑是解開網絡世界神秘麵紗的鑰匙。此外,教材中提到的那些經典的實驗,比如ARP欺騙、DDoS攻擊的原理與防禦等等,更是讓我躍躍欲試,我希望通過這些實驗,不僅能掌握網絡的基本運作方式,還能對網絡安全有更深層次的認識,為將來從事相關領域的工作打下堅實的基礎。這本書的齣現,讓我看到瞭理論與實踐相結閤的強大力量,我堅信,通過這本書的學習,我的計算機網絡知識體係將會得到一個質的飛躍。

評分

作為一個對網絡底層原理充滿好奇的探索者,我一直覺得,僅僅瞭解理論知識是不夠的,隻有親手去驗證,去實踐,纔能真正理解那些深奧的概念。《計算機網絡實驗教程(第2版)》這本書,正是滿足瞭我對實踐性的渴望。我特彆被書中關於數據鏈路層和網絡層協議的實驗內容所吸引。我希望通過wireshark等網絡抓包工具,能夠直觀地看到ARP協議是如何工作的,是如何通過IP地址解析齣MAC地址的。我也期待能夠深入理解IP協議的報文結構,瞭解IP地址的分配和路由查找的過程。書中關於ICMP協議的實驗,也讓我躍躍欲試,我希望能通過ping命令和traceroute命令,來理解它們是如何利用ICMP報文來檢測網絡連通性和追蹤數據包路徑的。這些底層的協議,雖然看似基礎,但卻是整個網絡通信的基石。通過這本書的實驗指導,我能夠有機會將這些抽象的協議,變成一個個看得見、摸得著的網絡通信過程,從而對計算機網絡的運作機製有一個更加深刻和全麵的理解。

評分

在當前快速發展的互聯網時代,對計算機網絡的深入理解和熟練運用,已經成為一項核心的競爭力。《計算機網絡實驗教程(第2版)》這本書,恰恰為我們提供瞭一個絕佳的學習和實踐平颱。我特彆關注書中關於傳輸層協議的實驗內容。我希望能夠通過實驗,深入理解TCP協議的可靠性是如何實現的,包括它的三次握手、四次揮手、滑動窗口機製以及流量控製。同時,我也期待能夠通過實驗,體驗UDP協議的無連接、不可靠傳輸特性,並理解它在一些對實時性要求較高的應用場景中的優勢。書中關於端口的概念以及端口復用、端口衝突等問題的實驗,也引起瞭我的興趣。我希望能通過這些實驗,理解不同應用進程是如何通過端口進行區分和通信的,並掌握一些基本的端口管理技巧。這本書的實驗設計,將我從一個被動的知識接收者,轉變為一個主動的探索者,讓我能夠通過自己的雙手去驗證理論,去發現問題,從而真正地掌握計算機網絡的核心技術。

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