思科网络技术学院教程 网络基础

1.思科网络学院Networking Essentials Version 2（网络基础 第2版）课程的官方补充教材，既可供思科学院的学生作为课程辅助教材，也可供普通读者直接用于学习网络基础知识。 2.每章开头以提问的形式列出了本章学习目标，指明本章所包含的核心主题。 3.书中通过注解板块提供有趣的事实、节省时间的技巧和重要的安全问题。 4.每章结尾都提供对本章概念的总结，以供读者复习。 5.每章结尾都提供本章相关的习题，并在附录中提供习题的答案和解析。

思科网络技术学院项目是思科公司在全球范围内推出的一个主要面向初级网络工程技术人员的培训项目，旨在让更多的年轻人学习优选的网络技术知识，为互联网时代做好准备。 本书是思科网络技术学院新版本的配套教材，主要内容包括：互联世界中的通信概述、在线连接、使用PacketTracer探索网络、搭建一个简单的网络、通信原则、网络设计和接入层、网络间路由、互联网协议、使用DHCP进行动态编址、IPv4与IPv6地址管理、传输层服务、应用层服务、搭建一个家庭网络、连接到互联网、安全注意事项、配置网络和设备安全性、思科交换机和路由器、思科IOS命令行、搭建小型思科网络、排查常见的网络问题。本书每章末尾还提供了习题，以检验读者对每章知识的掌握情况，并在附录中给出了答案和解析。 本书适合准备参加CCNA认证考试的读者以及各类网络技术初学人员参考阅读。

[美] 里克·格拉西亚尼（Rick Graziani），在美国卡布里洛学院和加利福尼亚大学圣克鲁斯分校教授计算机科学和计算机网络，同时也是思科网络技术学院的课程开发人员。 [美]艾伦·约翰逊（Allan Johnson），曾在得克萨斯州科珀斯克里斯蒂的德尔马学院教授CCNA和CCNP课程，目前是思科网络技术学院的课程主管和Unicon公司的客户主管。

第1章 互联世界中的通信 1
学习目标 1
1.1 网络类型 1
1.1.1 万物联网 1
1.1.2 谁拥有“互联网” 1
1.1.3 本地网络 2
1.1.4 移动设备 4
1.1.5 家庭联网设备 5
1.1.6 其他联网设备 7
1.2 数据传输 9
1.2.1 个人数据的类型 9
1.2.2 数据传输的方式 10
1.3 带宽与吞吐量 10
1.3.1 带宽 11
1.3.2 吞吐量 11
1.4 客户端与服务器 12
1.4.1 客户端与服务器所扮演的角色 12
1.4.2 对等体到对等体网络 12
1.4.3 对等体到对等体应用 13
1.4.4 网络中的各类角色 14
1.5 网络组件 14
1.5.1 网络基础设施 15
1.5.2 终端设备 15
1.6 本章小结 16
习题 17
第2章 在线连接 19
学习目标 19
2.1 无线网络 19
2.1.1 移动通信 19
2.1.2 蜂窝移动通信网络 19
2.1.3 其他无线网络 20
2.2 本地网络连接 21
2.2.1 LAN 组件 21
2.2.2 终端设备的编址 24
2.2.3 手动和自动地址配置 25
2.3 网络文档 25
2.3.1 设备名称与地址规划 25
2.3.2 网络拓扑及其表示方式 26
2.3.3 逻辑网络信息 26
2.4 本章小结 28
习题 29
第3章 使用 Packet Tracer 探索网络 31
学习目标 31
3.1 Packet Tracer 网络模拟器 31
3.2 Packet Tracer 的安装 31
3.3 Packet Tracer 的图形用户界面 32
3.4 Packet Tracer 的网络配置 33
3.5 本章小结 37
习题 38
第4章 搭建一个简单的网络 42
学习目标 42
4.1 网络媒介的类型 42
4.1.1 3 种网络媒介类型 42
4.1.2 常用的网络线缆 43
4.2 以太网线缆 44
4.2.1 双绞线 45
4.2.2 双绞线的类型 45
4.3 同轴电缆和光纤线缆 48
4.3.1 同轴电缆 48
4.3.2 光纤线缆 48
4.4 双绞线原理 49
4.4.1 双绞线布线方案 50
4.4.2 双绞线传输和接收对 50
4.5 验证连通性 51
4.5.1 ping 命令 51
4.5.2 traceroute 命令 51
4.6 本章小结 52
习题 53
第5章 通信原则 55
学习目标 55
5.1 规则 55
5.1.1 三大要素 55
5.1.2 通信协议 56
5.1.3 协议的重要性 58
5.2 通信标准 58
5.2.1 标准的重要性 59
5.2.2 互联网标准组织 59
5.3 网络通信模型 59
5.3.1 协议栈 60
5.3.2 TCP/IP 模型 60
5.3.3 OSI 参考模型 61
5.3.4 OSI 参考模型的上层与下层 62
5.3.5 OSI 参考模型与 TCP/IP 模型的比较 62
5.4 以太网 63
5.4.1 以太网的崛起 63
5.4.2 以太网的演化 64
5.4.3 以太网 MAC 地址 65
5.5 本章小结 65
习题 66
第6章 网络设计和接入层 68
学习目标 68
6.1 以太网数据帧及其封装 68
6.1.1 封装 68
6.1.2 以太网数据帧 70
6.2 分层网络设计方案 70
6.2.1 物理地址与逻辑地址 70
6.2.2 分层结构的类比 71
6.2.3 分层网络设计的优势 72
6.2.4 接入层、分布层与核心层 72
6.3 接入层 74
6.3.1 接入层设备 74
6.3.2 以太网集线器 75
6.3.3 以太网交换机 75
6.3.4 MAC 地址表 76
6.4 广播遏制 79
6.4.1 本地网络中的以太网广播 79
6.4.2 广播域 79
6.4.3 接入层通信 80
6.4.4 ARP 81
6.5 本章小结 82
习题 83
第7章 网络间路由 85
学习目标 85
7.1 路由的必要性 85
7.1.1 分隔本地网络的标准 85
7.1.2 何时需要进行路由转发 87
7.2 路由表 88
7.2.1 选择路径 88
7.2.2 数据包转发 89
7.2.3 路由表条目 90
7.2.4 默认网关 91
7.3 创建一个局域网 92
7.3.1 局域网 92
7.3.2 本地网段和远端网段 93
7.4 本章小结 94
习题 95
第8章 互联网协议 97
学习目标 97
8.1 IPv4 地址的作用 97
8.2 IPv4 地址的二进制转换 98
8.2.1 IPv4 的编址 98
8.2.2 二进制与十进制的转换 98
8.3 IPv4 地址的结构 99
8.3.1 网络部分与主机部分 99
8.3.2 逻辑与 100
8.3.3 判断目的网络在本地还是远端 101
8.3.4 计算主机数量 102
8.4 有类 IPv4 地址 102
8.5 公有 IPv4 地址与私有 IPv4 地址 104
8.5.1 私有 IPv4 编址 104
8.5.2 分配 IPv4 地址 105
8.6 单播地址、广播地址和多播地址 105
8.6.1 单播传输 105
8.6.2 广播传输 106
8.6.3 多播传输 107
8.7 本章小结 108
习题 109
第9章 使用 DHCP 进行动态编址 111
学习目标 111
9.1 静态 IPv4 地址分配与动态 IPv4 地址分配 111
9.1.1 静态 IPv4 地址分配 111
9.1.2 动态 IPv4 地址分配 112
9.1.3 DHCP 服务器 113
9.2 DHCPv4 的配置 114
9.2.1 DHCPv4 的工作原理 114
9.2.2 DHCPv4 服务配置 115
9.3 本章小结 116
习题 116
第10章 IPv4 与 IPv6 地址管理 119
学习目标 119
10.1 网络边界 119
10.1.1 路由器充当网关 119
10.1.2 无线路由器充当网络之间的边界 120
10.2 网络地址转换 121
10.3 IPv4 的问题 122
10.3.1 IPv6 的需求 122
10.3.2 IPv6 地址空间 123
10.3.3 IPv4 和 IPv6 共存 123
10.4 IPv6 的特性 124
10.4.1 IPv6 地址自动配置和链路本地地址 124
10.4.2 IPv6 地址的表示 125
10.5 本章小结 126
习题 127
第11章 传输层服务 128
学习目标 128
11.1 客户端/服务器的关系 128
11.1.1 客户端和服务器之间的交互 128
11.1.2 客户端请求网页 129
11.1.3 URI、URN 和 URL 129
11.2 TCP 和 UDP 130
11.2.1 协议的工作原理 130
11.2.2 TCP 和 UDP 的作用 130
11.2.3 TCP 的可靠性 131
11.2.4 UDP 尽力而为的传输 131
11.3 端口号 132
11.3.1 TCP 端口号和 UDP 端口号 132
11.3.2 源端口号与目的端口号 134
11.3.3 套接字 134
11.3.4 netstat 命令 135
11.4 本章小结 136
习题 137
第12章 应用层服务 139
学习目标 139
12.1 网络应用服务 139
12.2 域名系统 140
12.2.1 域名转换 140
12.2.2 DNS 服务器 140
12.3 网页客户端与服务器 141
12.4 FTP 客户端与服务器 142
12.4.1 文件传输协议 142
12.4.2 FTP 客户端软件 143
12.5 虚拟终端 144
12.5.1 Telnet 144
12.5.2 Telnet 的安全隐患 145
12.6 电子邮件与即时消息 145
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