首先,感谢您选择并阅读本书。
计算机网络发展到现在不到百年的时间,已经让人们的生产生活发生了翻天覆地的变化,网络已经融入到社会生活的方方面面。计算机网络在物联网、大数据、人工智能、AR技术、云计算、云存储、人工智能领域将继续扮演重要的角色。未来计算机网络还将继续成为推动社会生产力高速发展的动力之一。
作为计算机网络中使用量最大的局域网,是人们接触及使用最多的一种网络。本书紧紧围绕局域网各方面的知识、结合最流行的局域网技术和设备,针对入门读者的特点,有针对性地调整知识体系的介绍方式,做到理论适度、立足当下,让读者可以在短时间内全面掌握局域网的各种知识,并可以应用到实际的工作和生活中。重点培养读者分析问题、解决问题的能力,提升读者的学习兴趣、自学能力、发散思维、专业思想和实际动手能力。为读者在计算机网络领域的进一步学习与发展打下坚实的基础。
本书特色
党的二十大报告提出,加快建设网络强国、数字中国。建设网络强国是加快构建新发展格局,着力推动高质量发展的必然要求,也是新一轮科技革命和产业变革的必然结果。本课程对组网、管网、用网进行了统筹,以构建科学完备、协同高效的网络综合治理体系,确保网络基础设施和重要信息系统安全可靠运行。
全面翔实。本书系统完整、逻辑严谨、涵盖面广,从网络及分层结构开始讲解,涵盖局域网所能涉及的各个方面,力求从基础层面将网络体系结构和各种基础知识介绍得更加完整、全面,为以后的深入学习打下良好的基础。
联系实际。将与理论知识密切相关的实际应用融入到知识点中,如大、中、小型局域网的组建、网络设备的连接和配置、服务器的搭建等,生动灵活,即学即用。
精准定位。本书知识体系的介绍,结合入门级用户的特点,语言更加简练,知识点也进行了浓缩,描述更符合新手用户的接受能力。对于有一定基础的读者,还会通过知识延伸和注意事项板块,拓宽视野、查漏补缺。
内容概述
全书共9章,各章内容安排如下。
章 内容导读 难 度 指 数
第1章 介绍计算机网络的功能、组成、发展、性能指标,局域网的概念、分类、组成,网络体系,OSI参考模型,TCP/IP及参考模型,TCP/IP五层原理参考模型,等等 ★☆☆
第2章 介绍数据交换技术、信道复用技术、MAC地址、MAC帧、共享式以太网与交换式以太网、IP、IP地址、子网掩码、子网划分、IP数据报格式、UDP、TCP、可靠传输的实现、流量与拥塞控
制等 ★★★
第3章 介绍局域网传输介质、网卡、集线器、网桥、交换机的工作原理,交换机功能与高级技术,路由器工作原理,路由器作用和种类,防火墙的作用与分类,等等 ★★★
第4章 介绍无线局域网概念、常见的无线技术、无线局域网的标准、拓扑结构、无线安全技术、无线路由器、无线AP、无线AC、无线网桥、无线对等网及共享上网的配置、Mesh路由器的配置等 ★★☆
第5章 介绍小型局域网的规划准备、需求分析、总体规划,大、中型局域网的需求分析、设计原则、实施步骤,综合布线系统与施工注意事项,小型局域网的设备连接及选型,大、中型企业局域网的方案及设备选型,等等 ★★☆
第6章 介绍企业级网络设备的配置:VLAN的配置、生成树协议配置、静态路由及默认路由的配置、RIP的配置、OSPF的配置、消费级无线路由器的配置等 ★★★
第7章 介绍DHCP服务的原理、安装及配置,DNS服务的原理、安装及配置,FTP服务的原理、安装及配置,Web服务的原理、安装及配置等 ★★★
第8章 介绍局域网的安全特性、主要威胁、安全体系模型、安全体系建设、加密技术、数字签名技术、访问控制技术、入侵检测技术、常见的局域网安全处理措施等 ★★☆
第9章 介绍局域网的管理体系、功能、协议、命令,局域网日常维护的内容与方法,常见故障及产生原因、排查方法、排查工具、灾难恢复等 ★★☆
本书由梁树军、殷知磊编著,在编写过程中得到了郑州轻工业大学教务处的大力支持,对此表示衷心的感谢。
作者在编写过程中虽力求严谨细致,但由于时间与精力有限,疏漏之处在所难免,望广大读者批评指正。
编者
2023年3月
第1章
局域网概述
1.1 初识网络 2
1.1.1 网络简介 2
1.1.2 网络的功能 2
1.1.3 网络的组成 6
1.1.4 网络的发展 6
1.1.5 网络的性能指标 10
1.2 局域网简介 11
1.2.1 局域网的概念 11
1.2.2 局域网的分类 12
1.2.3 局域网的组成 15
1.3 网络体系结构 18
1.3.1 OSI参考模型 18
1.3.2 TCP/IP及参考模型 19
1.3.3 TCP/IP五层原理参考模型 20
知识延伸:了解因特网的发展历史 23
第2章
局域网基础技术
2.1 数据交换技术 26
2.1.1 电路交换 26
2.1.2 报文交换 27
2.1.3 分组交换 27
2.2 信道复用技术 28
2.2.1信道复用技术简介 28
2.2.2信道复用技术的分类 28
2.3 MAC地址 31
2.3.1认识MAC地址 31
2.3.2MAC地址帧格式 32
2.3.3MAC地址的作用 33
2.4 以太网 34
2.4.1共享式以太网 34
2.4.2共享式以太网的工作过程 36
2.4.3交换式以太网 36
2.5 网际协议 37
2.5.1IP 37
2.5.2IP地址 37
2.5.3子网掩码与子网划分 42
2.5.4IP数据报格式 44
2.6 TCP与UDP 45
2.6.1UDP 46
2.6.2TCP 47
2.6.3TCP的连接管理 49
2.6.4可靠传输的实现 51
2.6.5流量与拥塞控制 54
知识延伸:查看计算机网络参数 55
第3章
局域网网络设备
3.1 传输介质 60
3.1.1 同轴电缆 60
3.1.2 双绞线 60
3.1.3 光纤 65
3.2 网卡 68
3.2.1 网卡的分类 68
3.2.2 网卡的作用 70
3.3 交换机 71
3.3.1 集线器与网桥 71
3.3.2 交换机简介 74
3.3.3 交换机的工作原理 75
3.3.4 交换机的主要功能 76
3.3.5 交换机高级技术 77
3.4 路由器 78
3.4.1 路由器简介 78
3.4.2 路由器的工作原理 80
3.4.3 路由器的作用 80
3.4.4 路由的种类 82
3.5 防火墙 82
3.5.1 防火墙简介 83
3.5.2 防火墙的作用 83
3.5.3 防火墙的分类 84
知识延伸:双绞线的制作 85
第4章
无线局域网的组建
4.1 无线局域网概述 88
4.1.1 无线局域网简介 88
4.1.2 常见的无线技术 89
4.1.3 无线局域网通用标准 90
4.1.4 无线局域网的拓扑结构 91
4.1.5 无线安全技术 94
4.2 无线局域网常用设备 95
4.2.1 无线路由器 95
4.2.2 无线AP 97
4.2.3 无线AC 101
4.2.4 无线网桥 103
4.2.5 其他无线设备 107
4.3 无线功能的配置 108
4.3.1 无线对等网和共享上网的配置 108
4.3.2 Mesh路由器的配置 111
动手练随身WiFi网络的配置和管理113
知识延伸:将笔记本电脑变成无线热点 115
第5章
局域网规划与施工
5.1 小型局域网规划 118
5.1.1 小型局域网的规划准备 118
5.1.2 小型局域网的需求分析 118
5.1.3 小型局域网的总体规划 122
5.2 大、中型局域网规划 124
5.2.1 大、中型局域网的需求分析 124
5.2.2 大、中型局域网的规划设计原则 124
5.2.3 大、中型局域网的实施步骤 126
5.3 综合布线系统 126
5.3.1 综合布线简介 126
5.3.2 综合布线系统 127
5.3.3 施工注意事项 127
5.4 设备连接及选型 128
5.4.1 小型局域网的设备连接 128
5.4.2 小型局域网的设备选型 130
5.4.3 大、中型企业局域网的方案说明 132
5.4.4 大、中型企业局域网设备选型 133
知识延伸:分层设计 138
第6章
局域网设备的配置
6.1 交换机的配置 140
6.1.1 VLAN的配置 140
动手练VLAN的配置141
6.1.2 链路聚合的配置 143
6.1.3 生成树协议 144
动手练生成树协议的配置145
6.2 路由器的配置 146
6.2.1 消费级无线路由器的配置 146
动手练DHCP参数配置149
6.2.2 静态路由及默认路由的配置 150
6.2.3 RIP及配置 152
动手练配置RIP153
6.2.4 OSPF协议及配置 154
动手练OSPF的配置155
动手练网卡的配置156
知识延伸:备份及还原路由器配置文件 159
第7章
网络服务的搭建
7.1 创建DHCP服务 162
7.1.1 DHCP简介 162
7.1.2 安装DHCP服务器 162
7.1.3 DHCP服务器的配置 164
7.2 创建DNS服务 166
7.2.1 DNS服务简介 166
7.2.2 安装DNS服务 167
7.2.3 DNS服务的配置 168
动手练创建转发器172
7.3 创建FTP服务 172
7.3.1 FTP服务简介 173
7.3.2 FTP服务的搭建 173
7.3.3 FTP服务初始化配置 174
动手练FTP服务器的访问176
7.3.4 FTP的高级设置 177
7.4 创建Web服务 179
7.4.1 Web服务简介 179
7.4.2 IIS简介 179
7.4.3 Web服务的搭建与测试 179
动手练Web服务的配置180
7.4.4 虚拟目录的配置 183
7.4.5 虚拟主机的配置 184
动手练使用不同的主机名188
知识延伸:局域网共享服务的搭建 189
第8章
局域网安全防范
8.1 网络安全概述 192
8.1.1 网络安全特性 192
8.1.2 网络安全的主要威胁 193
8.1.3 网络安全体系模型 197
8.1.4 计算机网络安全体系 197
8.2 局域网安全技术 198
8.2.1 加密技术 198
8.2.2 数字签名与数字证书 198
8.2.3 访问控制 199
8.2.4 入侵检测系统 199
8.3 局域网安全措施 200
8.3.1 ARP绑定 200
8.3.2 更新补丁 200
8.3.3 关闭端口 200
8.3.4 使用安全代理 201
8.3.5 注意可疑进程 201
8.3.6 定期查看日志 202
8.3.7 网站攻击防御 202
8.3.8 无线局域网攻击防御 202
8.3.9 手机终端的安全防护 203
8.3.10账户安全策略 204
8.3.11提防开机启动及陌生服务 204
8.3.12防火墙的ACL设置 205
知识延伸:关闭可疑进程 206
第9章
9.1 局域网的管理 208
9.1.1 管理体系 208
9.1.2 管理功能 209
9.1.3 管理协议 210
9.1.4 管理命令 211
9.1.5 常见管理软件 214
9.2 局域网的维护 217
9.2.1 日常维护内容 217
9.2.2 维护的主要方法 218
9.2.3 常见故障产生的原因 218
9.2.4 故障的排查方法 219
9.2.5 故障排查常用工具 220
9.2.6 数据的灾难恢复 220
知识延伸:局域网常见故障及排除 221
附录A:计算机网络常用英文术语 223
附录B:常见疑难问题及解决方法 225