《计算机网络实验与实训教程/21世纪高等学校规划教材·计算机应用》是计算机网络实践教学的指导教材,全书共30章,分为网络协议篇(第1~9章)、网络管理篇(第10~16章)、网络工程篇(第17~26章)和网络编程篇(第27~30章)4个单元。每个单元由浅入深地精心设计了若干实验或实训项目,每章介绍一个项目的目的、环境、原理、步骤、思考与讨论5个部分。读者学习时可根据需要,任选书中的实验或实训项目进行组合。
《计算机网络实验与实训教程/21世纪高等学校规划教材·计算机应用》适合高等院校IT专业的本科生、专科生学习,可作为“计算机网络”课程的实验教材,也可作为“计算机网络实训”和“网络工程实训”等课程的实训指导书,同时可供从事计算机网络应用实践的广大科技工作者参考。
计算机网络是计算机技术与通信技术结合而成的新兴技术领域。随着互联网的蓬勃发展,网络技术已成为学术界和产业界关注的热门技术之一。计算机网络课程是目前高等院校IT专业的本科生、专科生广泛开设的一门专业核心课程。该课程具有几个特点: 首先,涉及的知识面广,要求学生具有较宽广和深入的知识结构和基础; 其次,内容的更新速度快,要求教师不断吸纳新技术到课程教学里; 此外,实践教学的比重大,各种晦涩难懂的技术要点只有通过大量的课内实验和项目实训才能理解透彻。
针对以上特点,作者在多年从事计算机网络实践教学的基础上,结合当前最新的计算机网络技术编写了此书。本书是综合性的计算机网络实验与实训教材,适合高等院校IT专业的本科生、专科生学习,可作为“计算机网络”课程的实验教材,也可作为“计算机网络实训”和“网络工程实训”等课程的实训指导书,同时可供从事计算机网络应用实践的广大科技工作者参考。
全书共30章,分为网络协议篇、网络管理篇、网络工程篇和网络编程篇4个单元。每个单元由浅入深地精心设计了若干实验或实训项目,每章介绍一个项目的目的、环境、原理、步骤、思考与讨论5个部分。
第一单元,网络协议篇,包括以太网数据帧、地址解析协议、网际协议、网际控制报文协议、用户数据报协议、传输控制协议、超文本传输协议、远程终端协议、文件传输协议9个实验项目。
第二单元,网络管理篇,包括DHCP服务器的安装与配置、DNS服务器的安装与配置、邮件服务器的安装与配置、FTP服务器的安装与配置、Web服务器的安装与配置、RADIUS认证服务器的安装与配置、防火墙ISA Server 2006的安装与配置7个实训项目。
第三单元,网络工程篇,包括双绞线的制作、综合布线与网络规划、三层交换机的入门配置、虚拟局域网配置、路由器的入门配置、静态路由与默认路由配置、RIP路由协议配置、OSPF路由协议配置、访问控制列表配置、网络地址转换配置10个实训项目。
第四单元,网络编程篇,包括Winsock套接字的使用、ping程序的设计与实现、局域网聊天工具的设计与实现、文件传输工具的设计与实现4个实训项目。
读者可根据需要任选以上实验或实训项目进行组合作为学习内容。
本书的主要特色体现在4个方面。
(1) 覆盖面广: 涵盖网络协议、网络管理、网络工程和网络编程4个方面。
(2) 针对性强: 所有实验与实训项目都经过精心挑选,在实际教学中得到过检验。
(3) 实用性好: 每个项目都包含详细步骤,可提供计算机网络实践的全面指导。
(4) 灵活性高: 实验/实训项目之间独立,读者可根据需要任意组合。
本书由魏勍颋策划、组织和统稿,第1~9章以及第20、22、25、26章由魏勍颋编写,第27~30章由邹春华编写,第10~19章以及第21、23、24章由陈强编写。
在本书的编写过程中参考了大量电子书籍和因特网上的材料,刘伯成老师协助进行了项目内容的测试,华鑫老师提供了实训器材并协助进行了实训环境的搭建; 此外,本书的出版获得了南昌大学教材出版的资助,在此一并表示感谢!
由于学识及时间有限,加之本书内容涉及的网络技术仍在不断发展之中,书中难免存在错误和不足,敬请读者批评指正。
编著者
2014年10月
第一单元 网络协议篇
第1章 以太网数据帧实验
1.1 实验原理
1.1.1 以太网的帧格式
1.1.2 MAC地址
1.1.3 网络模拟器PacketTracer
1.2 实验步骤
1.2.1 网络配置
1.2.2 初探MAC帧
1.2.3 理解MAC地址
1.2.4 观测广播帧
1.3 思考与讨论
第2章 地址解析协议实验
2.1 实验原理
2.1.1 ARP协议的报文格式
2.1.2 ARP协议的运行过程
2.1.3 ARP高速缓存
2.1.4 ARP代理
2.2 实验步骤
2.2.1 网络配置
2.2.2 验证同一子网的ARP
2.2.3 验证跨路由器的ARP
2.2.4 验证ARP代理
2.3 思考与讨论
第3章 网际协议实验
3.1 实验原理
3.1.1 IP数据报的格式
3.1.2 IP地址的分类
3.1.3 划分子网
3.1.4 IP分片
3.1.5 路由转发
3.2 实验步骤
3.2.1 网络配置
3.2.2 编辑并发送IP数据报
3.2.3 理解特殊的IP地址
3.2.4 观测IP数据报分片
3.2.5 验证子网掩码和路由转发
3.3 思考与讨论
第4章 网际控制报文协议实验
4.1 实验原理
4.1.1 ICMP差错报告报文
4.1.2 ICMP查询报文
4.2 实验步骤
4.2.1 网络配置
4.2.2 观测ICMP查询报文
4.2.3 观测ICMP差错报告报文
4.3 思考与讨论
第5章 用户数据报协议实验
5.1 实验原理
5.1.1 UDP报文格式
5.1.2 UDP校验和
5.1.3 UDP数据报的通信模式
5.1.4 DNS的基本原理
5.2 实验步骤
5.2.1 网络配置
5.2.2 编辑并发送UDP数据报
5.2.3 验证UDP单播通信
5.2.4 验证UDP广播通信
5.3 思考与讨论
第6章 传输控制协议实验
6.1 实验原理
6.1.1 TCP报文格式
6.1.2 TCP连接的建立和释放
6.1.3 TCP报文的编号与确认
6.1.4 TCP的重传与滑动窗口机制
6.2 实验步骤
6.2.1 网络配置
6.2.2 观测TCP连接的建立和释放
6.2.3 理解TCP报文的编号与确认
6.2.4 验证TCP的重传机制
6.3 思考与讨论
第7章 超文本传输协议实验
7.1 实验原理
7.1.1 HTTP报文格式
7.1.2 HTTP的工作过程
7.1.3 Wireshark网络数据包分析器
7.2 实验步骤
7.2.1 网络配置
7.2.2 观测HTTPGET请求
7.2.3 观测HTTPPOST请求
7.3 思考与讨论
第8章 远程终端协议实验
8.1 实验原理
8.1.1 Telnet的工作过程
8.1.2 Telnet命令
8.1.3 Telnet选项协商
8.2 实验步骤
8.2.1 网络配置
8.2.2 配置Telnet服务器
8.2.3 验证Telnet通信
8.3 思考与讨论
第9章 文件传输协议实验
9.1 实验原理
9.1.1 FTP的工作原理
9.1.2 FTP的常用命令与状态码
9.2 实验步骤
9.2.1 网络配置
9.2.2 配置FTP服务器
9.2.3 验证FTP通信
9.3 思考与讨论
第二单元 网络管理篇
第10章 DHCP服务器的安装与配置实训
10.1 实训原理
10.1.1 DHCP简介
10.1.2 DHCP的租约过程
10.2 实训步骤
10.2.1 安装DHCP服务器
10.2.2 DHCP服务器的配置
10.2.3 客户端获取IP地址进行测试
10.3 思考与讨论
第11章 DNS服务器的安装与配置实训
11.1 实训原理
11.1.1 DNS简介
11.1.2 DNS的工作查询过程
11.1.3 域名结构
11.2 实训步骤
11.2.1 安装DNS服务器
11.2.2 DNS服务器的配置
11.2.3 DNS客户端的配置与测试
11.3 思考与讨论
第12章 邮件服务器的安装与配置实训
12.1 实训原理
12.1.1 邮件服务器简介
12.1.2 邮件服务器的工作原理
12.2 实训步骤
12.2.1 安装邮件服务器
12.2.2 邮件服务器的配置
12.2.3 邮件客户端的配置与测试
12.3 思考与讨论
第13章 FTP服务器的安装与配置实训
13.1 实训原理
13.1.1 FTP简介
13.1.2 FTP服务器的工作过程
13.1.3 常见的FTP软件
13.2 实训步骤
13.2.1 安装FTP服务器
13.2.2 FTP服务器的配置
13.2.3 FTP服务器的连接与测试
13.3 思考与讨论
第14章 Web服务器的安装与配置实训
14.1 实训原理
14.1.1 WWW简介
14.1.2 Web服务器的工作过程
14.1.3 常用的Web服务器
14.2 实训步骤
14.2.1 安装Web服务器
14.2.2 Web服务器的配置
14.2.3 Web客户端测试
14.3 思考与讨论
第15章 RADIUS认证服务器的安装与配置实训
15.1 实训原理
15.1.1 无线相关知识介绍
15.1.2 IEEE802.1 x认证系统的组成
15.2 实训步骤
15.2.1 安装RADIUS服务器
15.2.2 配置RADIUS服务器
15.2.3 配置RADUIS客户端
15.2.4 测试IEEE802.1 x认证接入
15.3 思考与讨论
第16章 防火墙ISAServer2006的安装与配置实训
16.1 实训原理
16.1.1 防火墙简介
16.1.2 防火墙的体系结构
16.1.3 实用的代理服务防火墙
16.2 实训步骤
16.2.1 安装ISAServer2006
16.2.2 在ISAServer2006中配置NAT代理
16.2.3 在ISAServer2006中配置DMZ
16.2.4 客户端的配置与测试
16.3 思考与讨论
第三单元 网络工程篇
第17章 双绞线的制作实训
17.1 实训原理
17.1.1 双绞线的介绍
17.1.2 双绞线的打线方法
17.1.3 制作双绞线的设备与工具
17.2 实训步骤
17.2.1 直通线568A的制作
17.2.2 交叉线568B的制作
17.3 思考与讨论
第18章 综合布线与网络规划实训
18.1 实训原理
18.1.1 综合布线系统的组成
18.1.2 布线的工艺要求
18.1.3 综合布线设计流程
18.1.4 网络规划设计流程
18.2 实训步骤
18.2.1 案例背景介绍
18.2.2 网络逻辑拓扑设计
18.3 思考与讨论
第19章 三层交换机的入门配置实训
19.1 实训原理
19.1.1 三层交换机简介
19.1.2 三层交换机的应用场合
19.1.3 三层交换机的工作过程
19.2 实训步骤
19.2.1 连接到三层交换机
19.2.2 三层交换机的工作模式
19.2.3 对交换机进行基本的配置
19.3 思考与讨论
第20章 虚拟局域网配置实训
20.1 实训原理
20.1.1 VLAN的工作机制
20.1.2 VLAN的划分方式
20.1.3 VLAN配置命令
20.2 实训步骤
20.2.1 网络配置
20.2.2 创建VLAN
20.2.3 给VLAN添加Access端口
20.2.4 给VLAN添加Trunk端口
20.2.5 测试VLAN
20.3 思考与讨论
第21章 路由器的入门配置实训
21.1 实训原理
21.1.1 路由器简介
21.1.2 路由器的内部构造
21.1.3 路由器的工作原理
21.1.4 路由器的启动过程
21.1.5 路由器接口
21.2 实训步骤
21.2.1 连接路由器
21.2.2 路由器的工作模式
21.2.3 路由器的基本配置
21.3 思考与讨论
第22章 静态路由与默认路由配置实训
22.1 实训原理
22.1.1 路由器的工作原理
22.1.2 静态路由与默认路由的配置
22.1.3 tracert路由跟踪命令
22.2 实训步骤
22.2.1 网络配置
22.2.2 配置默认路由
22.2.3 配置静态路由
22.2.4 测试路由
22.3 思考与讨论
第23章 RIP路由协议配置实训
23.1 实训原理
23.1.1 RIP协议简介
23.1.2 RIP协议的工作原理
23.2 实训步骤
23.2.1 网络配置
23.2.2 进行RIPv1的配置
23.2.3 进行RIPv2的配置
23.3 思考与讨论
第24章 OSPF路由协议配置实训
24.1 实训原理
24.1.1 OSPF简介
24.1.2 OSPF路由的工作原理简介
24.1.3 OSPF的DR与DBR
24.2 实训步骤
24.2.1 网络配置
24.2.2 进行OSPF配置
24.3 思考与讨论
第25章 访问控制列表配置实训
25.1 实训原理
25.1.1 标准IP访问控制列表
25.1.2 扩展的IP访问控制列表
25.1.3 IP访问控制列表的配置命令
25.2 实训步骤
25.2.1 网络配置
25.2.2 配置默认路由
25.2.3 配置标准访问控制列表
25.2.4 配置基于源/目的IP的扩展访问控制列表
25.2.5 配置基于应用业务的扩展访问控制列表
25.3 思考与讨论
第26章 网络地址转换配置实训
26.1 实训原理
26.1.1 NAT的工作原理
26.1.2 NAT转换表
26.1.3 NAT的转换方式
26.1.4 NAT的配置命令
26.2 实训步骤
26.2.1 网络配置
26.2.2 配置静态地址转换
26.2.3 配置动态地址转换
26.3 思考与讨论
第四单元 网络编程篇
第27章 Winsock套接字的使用实训
27.1 实训原理
27.1.1 Winsock套接字简介
27.1.2 Winsock套接字的基本API函数
27.2 实训步骤
27.2.1 需求分析
27.2.2 创建工程
27.2.3 代码实现
27.2.4 执行程序
27.3 思考与讨论
第28章 ping程序的设计与实现实训
28.1 实训原理
28.1.1 原始套接字的使用方法与API函数
28.1.2 ping程序的实现流程
28.2 实训步骤
28.2.1 需求分析
28.2.2 代码实现
28.2.3 执行程序
28.3 思考与讨论
第29章 局域网聊天工具的设计与实现实训
29.1 实训原理
29.1.1 无连接的数据报套接字的使用方法与API函数
29.1.2 局域网聊天工具的实现流程
29.2 实训步骤
29.2.1 需求分析
29.2.2 代码实现
29.2.3 执行程序
29.3 思考与讨论
第30章 文件传输工具的设计与实现实训
30.1 实训原理
30.1.1 面向连接的流套接字的使用方法与API函数
30.1.2 文件传输工具的实现流程
30.2 实训步骤
30.2.1 需求分析
30.2.2 创建工程
30.2.3 代码实现
30.2.4 执行程序
30.3 思考与讨论
参考文献