计算机网络技术与应用（第4版）

本书是"十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、普通高等教育"十一五”国家级规划教材，获山东省高校优秀教材一等奖。本书从实用性和优选性出发，较全面地介绍了计算机网络技术基本理论和技术应用的相关内容。全书分为14章，内容包括计算机网络基础、数据通信基础、局域网、IP基础、路由基础、OSPF协议、VLAN技术、STP协议、DHCP技术、ACL与NAT、广域网技术、MPLS技术、WLAN技术，以及企业网络综合实战等。本书提供配套微课视频、电子课件、习题参考答案和实验文档等。本书可作为高等学校计算机网络课程的基础教材，也可供相关领域的工程技术人员学习和参考。

陈贞翔，博士生导师，现任济南大学教务处处长、信息科学与工程学院院长，担任山东省大数据产业创新中心主任，ACM济南分会主席，CCF理事、济南分部2020-2022年度副主席，山东计算机学会副理事长，中国计算机学会互联网专委会委员、教育部学位与研究生教育信息化专家组成员。山东省高校优秀青年创新团队带头人，济南市高校自主创新团队领军人才，国家一流本科专业负责人，国家一流课程负责人，山东省课程思政示范课负责人，荣获"山东省优秀研究生指导教师”等荣誉称号。

目 录 第1章 计算机网络基础 1 1.1 计算机网络的发展过程 1 1.1.1 计算机网络的产生与发展 1 1.1.2 互联网的应用与发展 3 1.2 计算机网络的定义和分类 5 1.2.1 计算机网络的定义 5 1.2.2 计算机网络的功能 6 1.2.3 计算机网络的分类 6 1.3 计算机网络的拓扑结构 7 1.4 计算机网络的常用设备 9 1.4.1 网卡 9 1.4.2 中继器和集线器 9 1.4.3 网桥和交换机 10 1.4.4 路由器 11 1.4.5 网关 11 1.4.6 防火墙 11 1.5 计算机网络体系结构 12 1.5.1 网络体系结构 12 1.5.2 开放系统互连参考模型 13 1.5.3 TCP/IP模型 15 1.6 计算机网络的应用模式 17 1.6.1 C/S模式 17 1.6.2 B/S模式 18 1.6.3 P2P模式 19 习题 21 第2章 数据通信基础 23 2.1 数据通信系统 23 2.1.1 数据通信系统模型 23 2.1.2 模拟通信系统和数字通信系统 24 2.1.3 数据通信系统构成 24 2.2 数据编码技术 25 2.2.1 模拟数据数字信号编码技术 25 2.2.2 数字数据数字信号编码技术 26 2.2.3 数字数据的调制编码 27 2.3 数据传输方式 28 2.3.1 并行传输 28 2.3.2 串行传输 28 2.4 数据交换技术 29 2.5 数据传输介质 31 2.5.1 数据传输介质的分类 31 2.5.2 多路复用技术 32 习题 33 第3章 局域网 35 3.1 局域网概述 35 3.1.1 局域网的组成 35 3.1.2 局域网的分类 36 3.2 以太网 36 3.2.1 以太网的特点 37 3.2.2 以太网的发展 37 3.2.3 CSMA/CD 39 3.2.4 MAC地址 40 3.2.5 以太网帧结构 41 3.3 交换式局域网 42 3.3.1 交换式局域网的基本结构 42 3.3.2 局域网交换机的工作原理 42 3.3.3 交换机的帧转发方式 43 3.3.4 交换式局域网的技术特点 44 习题 44 第4章 IP基础 46 4.1 IP地址 46 4.1.1 IPv4地址 46 4.1.2 域名 49 4.1.3 IPv6地址 51 4.2 子网划分 52 4.2.1 定长子网划分 52 4.2.2 变长子网划分 52 4.3 ARP协议 53 4.3.1 ARP协议概述 54 4.3.2 ARP代理 55 4.4 IP协议 56 4.4.1 IPv4协议 56 4.4.2 IPv6协议 57 4.5 ICMP协议 58 4.5.1 ICMP协议 58 4.5.2 ICMPv6协议 59 4.6 NDP协议 60 4.6.1 NDP 60 4.6.2 邻居状态的种类 62 习题 63 第5章 路由基础 65 5.1 路由概述 65 5.1.1 路由的基本概念 65 5.1.2 路由器的工作原理 65 5.1.3 路由表 66 5.1.4 路由条目生成方式 66 5.1.5 很优路由 67 5.1.6 路由高级特性 67 5.2 华为通用路由平台 68 5.2.1 系统概述 68 5.2.2 CLI界面的使用方法 69 5.2.3 常见的基本命令 71 5.3 静态路由配置 77 5.3.1 IPv4静态路由配置 77 5.3.2 IPv6静态路由配置 79 5.4 基本配置实验 80 习题 82 第6章 OSPF协议 83 6.1 OSPF协议概述 83 6.1.1 OSPF协议的特点 83 6.1.2 OSPF区域 83 6.1.3 Router ID 84 6.1.4 度量值 84 6.1.5 OSPF协议报文类型 84 6.1.6 邻居状态机 84 6.1.7 OSPF网络类型 85 6.1.8 DR和BDR 85 6.2 OSPF协议的工作原理 85 6.2.1 邻居关系建立过程 86 6.2.2 邻接关系建立过程 86 6.3 OSPF认证 87 6.4 OSPF协议配置 87 6.5 基本配置实验 90 习题 92 第7章 VLAN技术 94 7.1 VLAN基础 94 7.1.1 VLAN概述 94 7.1.2 VLAN的基本配置 97 7.2 VLAN间路由 101 7.2.1 VLAN间路由的应用场景 101 7.2.2 VLAN间路由的工作原理与配置 101 7.3 链路聚合 103 7.3.1 链路聚合的应用场景 103 7.3.2 链路聚合模式 104 7.3.3 链路聚合配置 104 7.4 基本配置实验 106 习题 107 第8章 STP协议 109 8.1 STP概述 109 8.1.1 STP产生的背景 109 8.1.2 STP的作用 110 8.1.3 STP的版本类型 110 8.1.4 STP的基本概念 111 8.1.5 STP的端口角色及状态 111 8.1.6 STP的工作过程 111 8.1.7 BPDU报文 113 8.1.8 STP拓扑变化 115 8.2 RSTP概述 116 8.2.1 RSTP产生的原因 116 8.2.2 RSTP的端口角色及状态 116 8.2.3 RSTP的BPDU报文 117 8.2.4 RSTP的收敛过程 118 8.3 MSTP概述 118 8.3.1 MSTP产生的原因 118 8.3.2 MSTP的基本概念 118 8.3.3 MSTP的工作原理及端口角色 119 8.3.4 MSTP配置 119 8.4 VRRP协议 120 8.4.1 VRRP的产生原因 120 8.4.2 VRRP概述 121 8.4.3 VRRP基本结构 121 8.4.4 VRRP主备备份工作过程 122 8.4.5 VRRP联动 124 8.4.6 VRRP负载分担 124 8.4.7 VRRP配置 125 8.5 MSTP基本配置 126 习题 128 第9章 DHCP技术 130 9.1 DHCP概述 130 9.1.1 DHCP的应用场景 130 9.1.2 DHCP的基本概念 131 9.2 DHCP的工作原理与配置 131 9.2.1 DHCP的工作原理 131 9.2.2 DHCP的基本配置 133 9.3 DHCP中继 134 9.3.1 DHCP中继的工作概述 134 9.3.2 DHCP中继的工作原理 135 9.3.3 DHCP中继的配置 136 9.4 DHCP SNOOPING 137 9.4.1 DHCP Snooping概述 137 9.4.2 DHCP Snooping的工作原理 137 9.4.3 DHCP攻击 137 9.5 DHCPV6 138 9.5.1 DHCPv6概述 138 9.5.2 DHCPv6的配置 139 9.6 基本配置实验 140 习题 143 第10章 ACL与NAT 144 10.1 ACL（访问控制列表） 144 10.1.1 ACL概述 144 10.1.2 ACL的工作原理 144 10.1.3 ACL的配置 145 10.2 （NAT）网络地址转换 146 10.2.1 NAT概述 146 10.2.2 NAT的工作原理 146 10.2.3 NAT的配置 147 10.3 基本配置实验 149 习题 153 第11章 广域网技术 155 11.1 HDLC协议 155 11.1.1 HDLC概述 155 11.1.2 HDLC的基本配置 156 11.1.3 HDLC的地址借用 156 11.2 PPP协议 156 11.2.1 PPP协议概述 156 11.2.2 PPP协议的工作原理 157 11.2.3 PPP的基本配置 159 11.2.4 PPP认证 160 11.3 PPPOE协议 162 11.3.1 PPPoE协议概述 162 11.3.2 PPPoE报文 163 11.3.3 PPPoE会话建立过程 163 11.3.4 PPPoE的配置 165 11.4 基本配置实验 166 习题 172 第12章 MPLS技术 174 12.1 MPLS概述 174 12.1.1 MPLS产生的背景 174 12.1.2 MPLS的体系结构 174 12.1.3 MPLS的数据报文结构 175 12.1.4 MPLS的基本网络结构 176 12.2 LSP 176 12.2.1 静态LSP 176 12.2.2 动态LSP 180 12.3 MPLS VPN 186 12.3.1 MPLS VPN的工作原理 186 12.3.2 MPLS VPN的基本配置 188 习题 192 第13章 WLAN技术 194 13.1 WLAN概述 194 13.1.1 WLAN的概念 194 13.1.2 无线局域网标准 194 13.1.3 WLAN设备 194 13.1.4 基本WLAN组网 195 13.1.5 有线侧组网和无线侧组网的概念 196 13.1.6 WLAN的工作流程 196 13.2 WLAN配置实现 196 13.2.1 实验目的 196 13.2.2 实验组网介绍 196 13.2.3 实验任务配置 197 13.2.4 结果验证 201 习题 201 第14章 企业网络综合实战 203 14.1 实验目的 203 14.2 实验拓扑 203 14.3 IP地址规划 204 14.4 实验配置 204 14.4.1 链路聚合和VLAN配置 204 14.4.2 MSTP配置 206 14.4.3 VRRP配置 207 14.4.4 企业内网OSPF配置 207 14.4.5 运营商OSPF配置 208 14.4.6 LDP配置 208 14.4.7 MPLS VPN实例配置 209 14.4.8 MP-BGP配置 209 14.4.9 DHCP配置 210 14.5 结果验证 210 14.6 配置参考 211 习题 228 参考文献 230