计算机网络工程

突出常用计算机网络设计、配置和管理的方法，并对网络的设计、开发和应用中的实际问题和网络发展中的热点问题进行讨论，着重培养学生分析问题、解决问题的能力。

以局域网组建→交换与路由技术→网络互联→系统集成→接入Internet→网络管理与维护→工程项目训练作为编写顺序，将网络工程实践所需的知识巧妙地串连起来，知识脉络清晰，帮助读者循序渐进地进行学习。

注重理论与实践结合，习题与实训结合，整体规划与案例结合，任务驱动与技能训练结合，帮助读者以各种形式更好地掌握实用知识；各章最后都附有习题与思考题，帮助读者消化、巩固所学章节知识。

“计算机网络”是一门高度综合与交叉的具有独特科学规律的学科。在现有计算机网络构建与网络工程技术的教材当中，着重讲解、讨论计算机网络的体系结构及其通信协议，帮助学生掌握计算机网络的原理，了解网络运行的基本机制和方法，学习以后对网络会有大体的了解，但仅限于理论方面，在实践方面，不会使用计算机网络设备，对计算机网络构建以及网络的设计与施工也茫无头绪，不知如何将理论应用于实践，对于网络应用中的故障也难以分析与排除。

本书以计算机网络的各项基本技术和主流技术为基础，说明计算机网络中采用的比较成熟的思想和结构，突出常用计算机网络设计、配置和管理的方法，并对网络的设计、开发和应用中的实际问题和网络发展中的热点问题进行讨论。本书注重理论与实践的结合，力求培养学生分析问题和解决问题的能力，适合学生循序渐进地学习。

局域网是计算机网络的最简形式，同时也是一切计算机网络的基础。所有能在Internet上实现的功能，都可以轻而易举地在局域网上实现。此外，由于安全性方面的原因，某些敏感数据目前还只适合在局域网内流通。因此，要真正理解和运用计算机网络，就必须从局域网开始。

本书以完整的局域网组建、网络互联过程以及管理、维护为基础，并结合具体的案例说明计算机网络设计及实施的各阶段采用的比较成熟的思想和结构，着重培养学生分析问题、解决问题的能力。本书的主要特色是：注重理论与实践结合，习题与实训结合，整体规划与案例结合，任务驱动与技能训练结合。本书的编写思路是：首先介绍局域网的知识体系和组建技术，解决局域网的组建问题，在此基础上介绍接入网和传输网技术，解决广域网组建与网络互联问题，随后介绍局域网接入Internet的方法以及介绍计算机网络的管理与维护问题，最后介绍网络系统集成以及工程项目训练。即局域网组建→交换与路由技术→网络互联→系统集成→接入Internet→网络管理与维护→工程项目训练。

全书由12章组成，主要内容包括：局域网的设计与构建、网络互联设备、交换技术及配置、路由技术及配置、无线局域网、网络布线技术、搭建网络服务及配置、网络互联技术、网络安全技术、网络管理与维护技术、网络系统集成案例、网络工程项目训练。另外附有10个参考实验。

本书内容系统、完整，内容丰富，实用性强，是一本理论和实践相结合的技术书籍，适合于普通高等院校计算机科学与技术、网络工程、通信工程、电子科学与技术、自动化、电子信息工程专业本科生学习，也可为计算机、通信、自动化、网络布线、系统集成等领域的高职高专学生、成人高等教育学生以及相关的科技人员使用。

本书由刘永华独立编著并完成全书统稿整理。孟凡楼、赵艳杰、陈茜、孙俊香、张淑玉、王桂湘、刘天翔、张宗云、董春平、刘芳、王公堂对本书的编写提供了帮助，在此向他们表示感谢。

由于作者水平有限，加之时间仓促，疏漏在所难免，敬请广大读者批评指正。

编 者

2012年10月

前言

第1章 局域网的设计与构建 1
本章学习目标 1
1.1 确定网络设计目标 2
1.1.1 需求分析 2
1.1.2 工程论证 3
1.1.3 网络设计原则 5
1.2 确定网络设计方案 6
1.2.1 网络标准的选择 6
1.2.2 网络拓扑结构的选择 10
1.2.3 建立分级三层设计模型 12
1.2.4 IP地址规划 16
1.2.5 网络布线设计 18
1.2.6 安全设计 20
1.3 网络产品选型 20
1.3.1 网络硬件设备选型 20
1.3.2 网络软件的选择 21
1.4 网络的安装、调试与测试 23
1.5 用户培训 23
1.6 工程项目文档 24
习题与思考题一 24
第2章 网络互联设备 26
本章学习目标 26
2.1 网络设备概述 26
2.1.1 服务器 27
2.1.2 工作站 29
2.1.3 网络适配器 30
2.1.4 中继器 31
2.1.5 集线器 32
2.1.6 网桥 33
2.1.7 交换机 35
2.1.8 路由器 36
2.2 网络设备的连接 37
2.2.1 网络设备的总体连接方法 38
2.2.2 网络连接规则 39
2.2.3 网络设备的主要接口 43
2.2.4 交换机互连方式 47
2.2.5 路由器的硬件连接 48
2.3 网络设备的配置 51
2.3.1 交换机的配置方式 51
2.3.2 交换机的配置模式与命令 53
2.3.3 路由器的配置方式 54
2.3.4 路由器的配置模式与命令 54
习题与思考题二 55
第3章 交换技术及配置 57
本章学习目标 57
3.1 交换技术概述 57
3.1.1 二层交换技术 57
3.1.2 三层交换技术 58
3.2 VLAN技术 60
3.2.1 VLAN产生的原因 60
3.2.2 VLAN标准 61
3.2.3 VLAN的划分方法 62
3.2.4 VLAN内及VLAN间的通信 63
3.2.5 实现VLAN 66
3.3 链路聚合技术 67
3.3.1 链路聚合 67
3.3.2 流量平衡 69
3.3.3 链路聚合的实现 70
3.4 生成树协议 70
3.4.1 交换网络中的冗余链路 70
3.4.2 生成树协议 71
3.4.3 生成树的实现举例 80
3.5 交换技术综合应用案例 81
习题与思考题三 84
第4章 路由技术及配置 86
本章学习目标 86
4.1 路由器的作用与构成 86
4.1.1 路由器的作用 86
4.1.2 路由器的构成 88
4.2 路由表 89
4.2.1 路由表的构成 89
4.2.2 路由的分类 90
4.3 路由选择协议 93
4.3.1 基本概念 93
4.3.2 内部网关协议RIP 94
4.3.3 内部网关协议OSPF 95
4.3.4 外部网关协议BGP 96
4.4 路由技术综合应用案例 98
习题与思考题四 101
第5章 无线局域网 102
本章学习目标 102
5.1 无线局域网的概述 102
5.2 无线局域网的标准 103
5.2.1 WLAN 802.11系列标准 103
5.2.2 无线局域网的其他标准 104
5.3 无线局域网的硬件设备 105
5.4 无线局域网的拓扑结构 108
5.5 无线局域网的连接方案 109
5.5.1 独立无线局域网方案 109
5.5.2 无线以太网和有线LAN互联 111
5.5.3 多接入点无线连接方案 111
5.6 无线局域网的组建 113
5.6.1 Ad-Hoc无线网络的组建 113
5.6.2 Infrastructure无线网络的组建 116
习题与思考题五 122
第6章 网络布线技术 124
本章学习目标 124
6.1 结构化布线方法 124
6.1.1 结构化布线子系统划分 125
6.1.2 结构化布线设计等级 126
6.1.3 结构化布线标准 126
6.2 结构化布线中的子系统 127
6.2.1 工作区子系统布线方法 127
6.2.2 水平子系统布线方法 130
6.2.3 垂直干线子系统布线方法 134
6.2.4 设备间子系统设计 137
6.2.5 管理间布线方法 141
6.2.6 建筑群子系统布线方法 145
6.3 居民楼布线 150
6.4 办公室内的设备连接 150
6.5 设备间的连接 151
6.5.1 设备的种类 151
6.5.2 设备连接的类型与方法 152
6.6 布线系统的测试与验收 153
习题与思考题六 156
第7章 搭建网络服务及配置 157
本章学习目标 157
7.1 网络服务概述 157
7.1.1 网络操作系统 157
7.1.2 域控制器 158
7.1.3 DNS服务 160
7.1.4 DHCP服务 164
7.1.5 WINS服务 166
7.2 网络服务器的配置与使用 167
7.2.1 配置服务器 167
7.2.2 创建与管理用户 173
7.2.3 创建和管理组 176
7.3 从工作站登录到服务器的方法 178
7.3.1　配置客户端网络 178
7.3.2 将客户端加入活动目录 179
7.4 网络资源共享的方法 180
7.4.1 共享资源的方法 180
7.4.2 共享打印机的方法 180
习题与思考题七 187
第8章 网络互联技术 189
本章学习目标 189
8.1 虚拟专用网VPN 189
8.1.1 VPN原理 189
8.1.2 VPN的Windows解决方案 191
8.2 网络地址转换NAT 201
8.2.1 NAT工作原理 201
8.2.2 NAT技术实施 204
8.3 局域网宽带接入Internet 204
8.3.1 NAT技术的软件实现 205
8.3.2 Internet连接共享接入 209
8.3.3 通过代理服务器接入 211
习题与思考题八 213
第9章 网络安全技术 215
本章学习目标 215
9.1 网络安全问题概述 215
9.1.1 网络安全的概念 215
9.1.2 网络安全控制模型 216
9.1.3 安全威胁 217
9.2 加密、认证与鉴别 220
9.2.1 密码学的基本概念 220
9.2.2 认证技术 222
9.2.3 数字签名技术 222
9.3 入侵检测技术 223
9.4 防火墙技术 225
9.4.1 防火墙的基本工作原理 225
9.4.2 防火墙的分类 226
9.4.3 防火墙的工作模式 226
9.4.4 防火墙的应用 227
9.5 访问控制列表 230
9.5.1 访问控制列表的基本概念 230
9.5.2 访问控制列表的定义 231
9.5.3 访问控制列表的类型 232
9.6 计算机病毒 234
9.6.1 计算机病毒的种类 234
9.6.2 计算机病毒的特点 235
9.6.3 病毒的入侵途径 236
9.6.4 病毒的防治 237
习题与思考题九 238
第10章 网络管理与维护技术 240
本章学习目标 240
10.1 网络管理技术 240
10.1.1 网络管理的意义 240
10.1.2 网络管理的基本概念 241
10.1.3 网络管理协议SNMP 243
10.1.4 网络管理工具 246
10.2 网络维护技术 248
10.2.1 网络维护概述 248
10.2.2 网络常见故障 249
10.2.3 网络故障排除的思路 250
10.2.4 常用测试命令 253
10.2.5 故障实例及排除方法 256
习题与思考题十 263
第11章 网络系统集成案例 265
本章学习目标 265
11.1 小型网络系统集成方案 265
11.1.1 小型网络方案的特点与要求 265
11.1.2 3Com小型有线局域网络解决
方案 266
11.1.3 小型无线局域网络解决方案 267
11.2 中型网络系统集成方案 269
11.2.1 中型网络方案的特点与要求 270
11.2.2 锐捷中型网络解决方案 271
11.3 大型网络系统集成方案 272
11.3.1 大型网络方案的特点与要求 272
11.3.2 Cisco大型局域网方案 273
习题与思考题十一 277
第12章 网络工程项目训练 278
本章学习目标 278
12.1 网络工程项目训练一 278
12.1.1 工程背景与项目需求 278
12.1.2 项目实施 278
12.1.3 结果测试 281
12.1.4 思考讨论 281
12.2 网络工程项目训练二 282
12.2.1 项目需求 282
12.2.2 训练内容 282
12.2.3 训练步骤 283
12.2.4 结果测试 285
12.3 网络工程项目训练三 286
12.3.1 项目背景 286
12.3.2 网络设备组建部分训练 287
12.3.3 参考与提示 287
12.3.4 项目全部完成标准 289
12.4 网络工程项目训练四 290
12.4.1 项目背景介绍 290
12.4.2 项目要求 291
12.4.3 项目实施过程及配置 292
习题与思考题十二 298
附录 参考实验 299
实验一 双绞线的制作 299
实验二 虚拟局域网VLAN的设置 301
实验三　快速生成树协议的配置 303
实验四 三层交换机的设置 305
实验五 路由器连接局域网 307
实验六 静态路由实验 308
实验七 NAT网络地址转换 310
实验八 交换机的端口安全 312
实验九 PPP CHAP认证 314
实验十 交换三级网综合实验 316
参考文献 322

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2. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
3. 劳动争议处理实务 [主编 王秀卿 罗静]
4. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
5. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
6. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
7. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
8. 画法几何与机械制图习题集（多学时） [主编 赵军]
9. HCIA-Datacom认证题库分类精讲 [主 编 韩立刚]
10. 网络规划设计师备考一本通 [夏杰 编著]
11. 电工电子技术基础 [主编 刘 军 杨国龙 刘天成]
12. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
13. 机械设计基础（第二版） [主编 田亚平 李爱姣]
14. 画法几何与机械制图 [主编 赵军]
15. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
16. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
17. Unity3D虚拟现实应用开发实践 [主 编 刘龙]
18. 智能化技术基础（第三版） [邓文达　李礼]
19. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
20. 计算机网络基础 [主编 宋焱宏 李安邦]
21. 网络营销 [主编 夏薇薇 刘婷 尚洁]
22. 电视节目策划与制作（微课版） [主　编　黄滴滴]
23. 数据库技术与应用实践教程（SQL Server 2019） [主 编 严晖 周肆清]
24. 大学应用数学 [主编 郭立娟]
25. 网络工程师备考一本通 [夏杰 编著]
26. 软件定义网络技术与实践 [主编　但唐仁]
27. 工业机器人拆装与调试 [主编 胡月霞 向艳芳 朱奇]
28. 功能材料制备与表征实验指导书 [龚伟平 赵军峰 梅海娟 等编著]
29. 信号与系统（第二版） [主编 张宇]
30. 信息技术基础 [主编 唐倩 邵锐]