網路工程概論

本書是21世紀高等院校網路工程規劃教材。

本書對網路工程專業(本科)的各個技術分支進行了概括的介紹，但決不是膚淺的議論，而是對每門專業技術課程的核心內容進行了比較深入的討論，並介紹了簡單的應用實例，學完本書就可以操作和運行簡單的網路了。在學習了計算機專業基礎課程之後，概括地了解計算機網路基礎知識和網路工程學科研究方向，可以對後續專業技術課程的學習起到指引和導向的作用。

本書內容完備，講解細緻，並配備了適量的習題，適合作為網路工程專業的本科教材，也適合作為大專層次的網路課程教材。本書對網路工程專業(本科)的各個技術分支進行了概括的介紹，對每門專業技術課程的核心內容進行了比較深入的討論，並介紹了簡單的應用實例，在學習了計算機專業基礎課程之後，概括地了解計算機網路基礎知識和網路工程學科研究方向，可以對後續專業技術課程的學習起到指引和導向的作用。

《網路工程概論》是為網路工程專業（本科）編寫的教材。在學習了計算機專業基礎課程之後，概括地了解計算機網路基礎知識和網路工程學科研究方向是必要的，這樣才會把握正確的學習方向和研究重點，從而在後續專業技術課程的學習中收到事半功倍的效果。《網路工程概論》對網路工程專業的各個技術分支進行了全面的探討。雖然是對各門專業技術課程的概括介紹，但決不是膚淺的議論，而是對每門課程的核心內容進行了深入的討論，並列舉了簡單的應用實例，所以學完《網路工程概論》就可以操作和運行簡單的網路了。

雷震甲，歷任西安電子科技大學管理學院副教授，歐亞學院信息工程學院計算機網路與通信教研室主任。 1969 年畢業於西北大學數學系， 1980 年獲西安電子科技大學計算機組織與系統結構專業碩士學位。 1987 年至 1989 年在挪威奧斯陸大學進修程序驗證理論和面向對象程序設計技術，師從著名的計算機科學理論專家 O. H. Dahl 教授。在西安電子科技大學任教期間，從事國家自然科學基金項目、國防預研項目、電科院基金科研項目 3 項，發表論文 40 余篇，編寫專著、教材和譯著有《計算機網路》、《計算機網路管理與系統開發》、《綜合物流管理》等 6 本書，獲得校級優秀教材一等獎，並主持計算機網路精品課程建設，取得了豐富的教學成果。

第1章　計算機網路概論　1

1.1　計算機網路的基本概念　1

1.1.1　什麼是計算機網路　1

1.1.2　計算機網路的通信方式　1

1.1.3　計算機網路的分類　2

1.2　計算機網路的發展簡史　3

1.2.1　計算機通信網　3

1.2.2　早期的遠程聯機系統　4

1.2.3　ARPAnet　5

1.2.4　Internet　5

1.2.5　下一代網際網路　6

1.3　網際網路對人類社會的影響　7

1.3.1　網際網路的應用　7

1.3.2　網際網路帶來的機遇和挑戰　8

1.4　計算機網路體系結構　9

1.4.1　計算機網路的標準化　9

1.4.2　計算機網路的功能特性　10

1.4.3　開放系統互連參考模型　12

1.4.4　7層協議的主要功能　16

1.5　幾種商用網路的體系結構　18

1.5.1　SNA網路　18

1.5.2　X.25公用數據網　20

1.5.3　Novell網路　21

1.5.4　TCP/IP網路　22

習題　22

第2章　TCP/IP網路　24

2.1　Internet協議簇　24

2.2　路由選擇　25

2.2.1　最短通路演演算法　26

2.2.2　路由選擇策略　27

2.2.3　距離矢量演演算法　29

2.2.4　鏈路狀態演演算法　32

2.3　IP　33

2.3.1　IP地址　33

2.3.2　IP的操作　35

2.3.3　IP數據單元　36

2.4　ICMP　37

2.5　TCP　38

2.5.1　TCP服務　38

2.5.2　TCP段頭格式　39

2.5.3　TCP的連接管理　41

2.6　UDP　43

習題　43

第3章　區域網技術　46

3.1　區域網技術概論　46

3.1.1　區域網關鍵技術　46

3.1.2　區域網體系結構　48

3.2　乙太網技術　49

3.2.1　CSMA/CD原理　49

3.2.2　MAC協議　52

3.2.3　交換式乙太網　54

3.2.4　物理層標準　55

3.3　雙絞線傳輸介質　57

3.3.1　雙絞線的分類　57

3.3.2　跳線的顏色編碼　58

3.3.3　跳線的應用　59

3.4　區域網互連　60

3.4.1　網橋體系結構　60

3.4.2　生成樹網橋　60

3.4.3　網橋協議數據單元　63

3.4.4　乙太網交換機　64

3.4.5　訪問交換機的方法　68

3.5　虛擬區域網　72

3.5.1　VLAN的基本概念　72

3.5.2　路由器基礎　74

3.5.3　路由器的配置　78

3.6　無線區域網　81

3.6.1　WLAN的基本概念　81

3.6.2　WLAN通信技術　82

3.6.3　IEEE 802.11體系結構　84

3.6.4　IEEE 802.11n　86

習題　87

第4章　網路操作系統　89

4.1　IP地址和路由器配置　89

4.1.1　動態IP地址　89

4.1.2　IP路由表　91

4.1.3　路由和遠程訪問伺服器　92

4.1.4　數據包篩選器　93

4.1.5　網路監視器　95

4.2　動態主機配置協議　96

4.2.1　DHCP原理　96

4.2.2　DHCP伺服器的安裝和配置　99

4.3　名字解析服務　99

4.3.1　名字解析服務　99

4.3.2　NetBIOS名字解析　101

4.3.3　WINS伺服器　102

4.3.4　DNS主機名解析　102

4.4　域名伺服器　103

4.4.1　域名系統　103

4.4.2　域名伺服器　104

4.4.3　域名伺服器的安裝和配置　109

4.5　終端服務　110

4.5.1　終端伺服器的安裝　110

4.5.2　終端伺服器的配置　112

4.6　遠程管理　115

4.6.1　遠程管理功能的改進　115

4.6.2　微軟管理控制台　116

4.6.3　遠程桌面連接　117

4.7　Internet信息服務　120

4.7.1　Internet信息服務的安裝　120

4.7.2　Web伺服器的配置　121

4.7.3　FTP伺服器的配置　124

習題　127

第5章　網路安全　128

5.1　網路安全的基本概念　128

5.1.1　網路安全威脅　128

5.1.2　網路攻擊的類型　128

5.1.3　網路安全技術分類　129

5.2　數據加密　129

5.2.1　經典加密技術　130

5.2.2　信息加密原理　130

5.2.3　現代加密技術　131

5.3　認證技術　134

5.3.1　基於共享密鑰的認證　134

5.3.2　基於公鑰演演算法的認證　134

5.3.3　數字簽名　135

5.3.4　報文摘要　136

5.4　數字證書與密鑰管理　138

5.4.1　X.509數字證書　138

5.4.2　數字證書的獲取　138

5.4.3　數字證書的吊銷　139

5.4.4　密鑰管理　139

5.5　虛擬專用網　142

5.5.1　VPN網工作原理　142

5.5.2　VPN解決方案　143

5.5.3　第二層安全協議　144

5.5.4　網路層安全協議　147

5.5.5　安全套接層　150

5.6　防火牆　151

5.6.1　防火牆的基本概念　152

5.6.2　防火牆的體系結構　152

5.7　病毒防護　155

5.7.1　病毒程序的特點和分類　155

5.7.2　惡意程序的危害　160

5.7.3　ARP攻擊　161

5.7.4　反病毒技術　162

5.8　可信任系統　164

5.8.1　系統安全的基本概念　164

5.8.2　安全等級和分類　166

習題　167

第6章　網路管理　169

6.1　網路管理系統　169

6.1.1　網路管理的基本概念　169

6.1.2　網路管理體系結構　170

6.1.3　網路管理功能域　172

6.2　網路管理標準　175

6.2.1　簡單網路管理協議　176

6.2.2　管理信息庫　178

6.3　Windows SNMP服務　181

6.3.1　安裝SNMP服務　181

6.3.2　配置SNMP服務　182

6.4　網路管理工具　184

6.4.1　網路配置和診斷命令　184

6.4.2　網路監視工具　193

6.4.3　網路管理平台　196

6.5　網路管理系統SNMPc　198

6.5.1　SNMPc的安裝和使用　198

6.5.2　操作映射資料庫　201

6.5.3　查看MIB資料庫　204

6.6　網路存儲技術　206

6.6.1　廉價磁碟冗餘陣列　206

6.6.2　網路存儲　209

習題　211

第7章　網路規劃與設計　212

7.1　網路分析與設計過程　212

7.1.1　網路系統生命周期　212

7.1.2　網路系統開發過程　213

7.1.3　網路設計的約束條件　215

7.2　網路需求分析　216

7.2.1　需求分析的範圍　216

7.2.2　編製需求說明書　224

7.3　通信流量分析　225

7.3.1　通信流量分析的方法　225

7.3.2　通信流量分析的步驟　226

7.4　邏輯網路設計　230

7.4.1　邏輯網路設計目標　230

7.4.2　主要的網路服務　230

7.4.3　技術評價　231

7.4.4　邏輯網路設計的工作內容　232

7.5　網路結構設計　232

7.5.1　區域網結構設計　232

7.5.2　廣域通信網接入技術　235

7.6　網路運行與維護　241

7.6.1　安全風險評估　241

7.6.2　安全應急預案　242

習題　243

參考文獻　244