計算機網絡基礎（第5版）（微課版）

龔娟，湖南工業職業技術學院教授。國家黃炎培職業教育傑出老師、新時代職業教育名師名匠培養對象、國家教學成果獎主持人、國家課程思政教學名師、國家精品在線開放課程主持人，擁有豐富的課程教學經驗及教材編寫經驗。

第1章　計算機網絡概述　1 1.1　計算機網絡基礎　2 1.1.1　計算機網絡的定義　2 1.1.2　計算機網絡的功能　2 1.1.3　計算機網絡的應用　3 1.2　計算機網絡的產生與發展　5 1.2.1　面向終端的計算機網絡　5 1.2.2　計算機—計算機網絡　7 1.2.3　開放式標準化的計算機網絡　7 1.2.4　互聯網　8 1.3　計算機網絡的組成　9 1.3.1　計算機網絡的系統組成　9 1.3.2　計算機網絡的邏輯結構　11 1.4　計算機網絡的分類　11 1.4.1　按網絡覆蓋的地理範圍分類　12 1.4.2　按傳輸技術分類　12 1.4.3　按其他的方法分類　13 1.5　計算機網絡發展新技術　13 1.5.1　物聯網　13 1.5.2　4G　15 1.5.3　5G　16 1.5.4　雲計算　17 1.5.5　大數據　19 1.5.6　人工智能　20 1.5.7　區塊鏈　21 練習與思考　22 第2章　數據通信基礎　25 2.1　數據通信的基本概念　26 2.1.1　信息、數據、信號、信道與帶寬　26 2.1.2　數據通信系統的基本結構　27 2.1.3　數據通信系統的性能指標　28 2.2　數據編碼與調制技術　30 2.2.1　數據的編碼類型　30 2.2.2　數據的調制技術　30 2.2.3　數據的編碼技術　31 2.3　數據傳輸　33 2.3.1　信道通信的工作方式　33 2.3.2　數據的傳輸方式　33 2.3.3　同步技術　34 2.3.4　通信網絡中節點的連接方式　35 2.3.5　數據傳輸的基本形式　35 2.4　數據交換技術　36 2.4.1　電路交換　37 2.4.2　報文交換　38 2.4.3　分組交換　38 2.4.4　高速交換　41 2.5　信道復用技術　41 2.5.1　頻分多路復用　42 2.5.2　時分多路復用　42 2.5.3　波分多路復用　44 2.5.4　碼分多路復用　44 2.6　傳輸介質　44 2.6.1　有線傳輸介質　45 2.6.2　無線傳輸介質　50 2.7　差錯控制技術　52 2.7.1　差錯的產生　52 2.7.2　差錯控制編碼　53 2.7.3　差錯控制方法　53 練習與思考　54 第3章　計算機網絡體系結構　58 3.1　網絡體系結構的基本概念　58 3.1.1　網絡體系結構的形成　59 3.1.2　網絡體系的分層結構　59 3.1.3　層次結構中的相關概念　61 3.2　開放系統互連參考模型　63 3.2.1　OSI參考模型　63 3.2.2　OSI參考模型各層的主要功能　64 3.2.3　OSI參考模型數據流向　67 3.2.4　對等層之間的通信　68 3.3　TCP/IP參考模型　69 3.3.1　TCP/IP參考模型的層次劃分　69 3.3.2　TCP/IP參考模型各層的功能　70 3.4　OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較　70 練習與思考　71 第4章　TCP/IP　73 4.1　TCP/IP協議集　74 4.1.1　網際層協議　74 4.1.2　傳輸層協議　75 4.1.3　應用層協議　76 4.2　IPv4編址　77 4.2.1　IPv4編址概述　77 4.2.2　子網技術　81 4.2.3　可變長子網劃分　88 4.2.4　無類別域間路由　90 4.2.5　實例分析　90 4.3　IPv6編址　91 4.3.1　IPv6的含義　92 4.3.2　IPv4與IPv6的區別　92 4.3.3　IPv6的特性　92 4.3.4　IPv6的地址表示　94 4.3.5　IPv4到IPv6的過渡技術　95 練習與思考　97 第5章　局域網技術　99 5.1　局域網概述　99 5.2　局域網的模型與標準　100 5.2.1　局域網參考模型　101 5.2.2　IEEE 802標準　101 5.3　局域網的關鍵技術　102 5.3.1　拓撲結構　102 5.3.2　介質訪問控制方法　104 5.3.3　傳輸介質　107 5.4　以太網技術　107 5.4.1　以太網的產生與發展　107 5.4.2　傳統以太網技術　107 5.4.3　高速以太網技術　108 5.5　局域網連接設備　110 5.5.1　網卡　110 5.5.2　中繼器　111 5.5.3　交換機　112 5.6　虛擬局域網　114 5.6.1　VLAN的產生　114 5.6.2　VLAN的優點　115 5.6.3　VLAN的劃分　116 5.6.4　VLAN間的通信及其實現方法　117 5.6.5　實例分析　118 5.7　無線局域網　120 5.7.1　無線局域網技術　120 5.7.2　無線局域網標準　121 5.7.3　藍牙技術　122 5.7.4　實例分析　123 練習與思考　126 第6章　網絡互連　128 6.1　網絡互連的基本概念　128 6.2　網絡互連的類型　129 6.3　網絡互連的層次與設備　130 6.3.1　物理層互連設備　131 6.3.2　數據鏈路層互連設備　131 6.3.3　網絡層互連設備　133 6.3.4　高層互連設備　135 6.4　實例分析　136 練習與思考　138 第7章　廣域網技術　140 7.1　廣域網概述　140 7.2　廣域網的接入技術　142 7.2.1　有線接入技術　143 7.2.2　無線接入技術　144 7.2.3　下一代接入技術　145 7.3　虛擬專用網絡　146 練習與思考　148 第8章　Internet基礎與應用　150 8.1　Internet基礎　150 8.1.1　Internet概述　151 8.1.2　Internet的管理機構　151 8.1.3　Internet在我國的發展　152 8.2　Internet的應用　152 8.2.1　域名系統　153 8.2.2　WWW服務　156 8.2.3　電子郵件服務　158 8.2.4　文件傳輸服務　160 8.2.5　遠程登錄服務　162 8.3　企業內聯網Intranet　164 8.3.1　Intranet的概念　164 8.3.2　Intranet的技術特點　164 8.3.3　Intranet網絡的組成　165 練習與思考　166 第9章　常見網絡故障的排除　170 9.1　網絡故障概述　170 9.1.1　網絡故障產生的主要原因　171 9.1.2　常見故障排查過程　171 9.2　網絡故障檢測工具　172 9.2.1　網絡故障檢測的硬件工具　173 9.2.2　網絡故障檢測的軟件工具　173 9.3　網絡故障類型　179 9.3.1　連通性故障　179 9.3.2　網絡協議故障　180 9.3.3　網絡配置故障　181 9.4　網絡故障排除實例　181 9.4.1　故障描述　181 9.4.2　故障分析　182 9.4.3　排除步驟　182 9.4.4　排故總結　184 練習與思考　184 第10章　網絡安全技術　186 10.1　網絡安全概述　186 10.1.1　網絡面臨的安全威脅　187 10.1.2　網絡安全的內容　189 10.1.3　網絡安全的關鍵技術　190 10.1.4　網絡安全的新政策　192 10.2　防火墻技術　193 10.2.1　防火墻概述　193 10.2.2　網絡防火墻　195 10.2.3　單機防火墻　198 10.2.4　實例分析　199 10.3　殺毒軟件的應用　200 10.3.1　殺毒軟件介紹　201 10.3.2　實例分析　204 練習與思考　211 第11章　實際技能訓練　213 11.1　實訓1 網線的制作　213 一、實訓目的　213 二、實訓環境　213 三、實訓內容和步驟　213 四、實訓思考　215 11.2　實訓2 用Visio繪制網絡拓撲結構圖　215 一、實訓目的　215 二、實訓環境　215 三、實訓內容和步驟　215 四、實訓思考　217 11.3　實訓3 對等局域網的組建與設置　217 一、實訓目的　217 二、實訓環境　217 三、實訓內容和步驟　217 四、實訓思考　219 11.4　實訓4 有中心拓撲結構的無線局域網的組建　219 一、實訓目的　219 二、實訓環境　219 三、實訓內容和步驟　220 四、實訓思考　222 11.5　實訓5 交換機與路由器的初始化配置　222 一、實訓目的　222 二、實訓環境　222 三、實訓內容和步驟　222 四、實訓思考　224 11.6　實訓6 VLAN之間的通信　224 一、實訓目的　224 二、實訓環境　224 三、實訓內容和步驟　225 四、實訓思考　226 11.7　實訓7 Windows Server 2019中的VPN配置　226 一、實訓目的　226 二、實訓環境　227 三、實訓內容和步驟　227 四、實訓思考　232 11.8　實訓8 DNS服務器的配置與管理　232 一、實訓目的　232 二、實訓環境　232 三、實訓內容和步驟　232 四、實訓思考　237 11.9　實訓9 使用IIS構建WWW服務器和FTP服務器　237 一、實訓目的　237 二、實訓環境　237 三、實訓內容和步驟　237 四、實訓思考　242