深入淺出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
本書講解了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的詳細(xì)過程和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中的相關(guān)協(xié)議。與當(dāng)前大多數(shù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)圖書不同，本書首先從應(yīng)用程序通信使用的協(xié)議著手，使用抓包分析了應(yīng)用層的工作過程、請(qǐng)求報(bào)文格式和響應(yīng)報(bào)文格式，讓讀者對(duì)計(jì)算機(jī)通信使用的協(xié)議有一個(gè)具體的認(rèn)識(shí)；然后介紹傳輸層協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和物理層；后講解比較抽象的OSI參考模型，及其和TCP/IP之間的關(guān)系。
本書所講的計(jì)算機(jī)理論不同于思科網(wǎng)絡(luò)工程師和華為網(wǎng)絡(luò)工程師課程。為了讓學(xué)生能夠驗(yàn)證所學(xué)的理論，本書使用華為eNSP模擬器搭建學(xué)習(xí)環(huán)境。本書雖然專注于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理，但每章提供了相應(yīng)的案例來驗(yàn)證所學(xué)理論。本書將網(wǎng)絡(luò)層這一重點(diǎn)內(nèi)容拆分成3章（IP地址和子網(wǎng)劃分、靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由、網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議）來詳細(xì)講解；圖示詳細(xì)，力求將瞬息萬變的通信過程事無巨細(xì)地展現(xiàn)在讀者的面前。
本書可作為高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理相關(guān)課程的參考用書，也可作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的考研教程。
1.本書作者韓立剛老師是華為HCIA認(rèn)證圖書作者，具有20年微軟、思科、Linux教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)任IT在線教育網(wǎng)站51CTO學(xué)院講師，聽課人次達(dá)1600萬。
2.本書雖然專注于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，但每章都提供了相應(yīng)的案例來驗(yàn)證所學(xué)的理論，通過大量圖示講解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的詳細(xì)過程。
3.本書適合計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生、考研人群、IT技術(shù)從業(yè)人員以及思科或華為認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)工程師考生進(jìn)行參考學(xué)習(xí)。
4.提供豐富的學(xué)習(xí)資源：配套PPT、習(xí)題答案以及本書的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，更有視頻教學(xué)網(wǎng)站和技術(shù)交流群供大家進(jìn)行學(xué)習(xí)。
韓立剛，華為HCIA認(rèn)證圖書作者，微軟有價(jià)值專家（MVP）。他具有20年微軟、思科、Linux教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)任IT在線教育網(wǎng)站51CTO學(xué)院金牌講師，聽課人次達(dá)1600萬次。
他在IT教育領(lǐng)域倡導(dǎo)視頻教學(xué) QQ答疑和終身師徒關(guān)系的教學(xué)模式 ,是多本計(jì)算機(jī)圖書的作者。
他共錄制了100余門課程，其中有從零起點(diǎn)到能夠勝任企業(yè)高端IT運(yùn)維職位的系列課程，還有部分課程涵蓋了網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全、Windows和Linux服務(wù)器、虛擬化和云計(jì)算、數(shù)據(jù)庫等主流的IT技術(shù)。
韓利輝，思科網(wǎng)絡(luò)工程師CCNP，華為網(wǎng)絡(luò)工程師。他精通計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Windows服務(wù)器、微軟數(shù)據(jù)庫管理和設(shè)計(jì)。他先后在國內(nèi)大型上市軟件公司、IT集成商、500強(qiáng)外企擔(dān)任資深技術(shù)專家、技術(shù)總監(jiān)等職務(wù)。
王艷華，計(jì)算機(jī)應(yīng)用碩士，工信部認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)工程師，微軟認(rèn)證IT專家。她在河北師范大學(xué)軟件學(xué)院從事一線教學(xué)十余年，主講了多門課程，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)組成原理和計(jì)算機(jī)導(dǎo)論等。
馬青，就職于河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息中心，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講師，擅長(zhǎng)路由交換、網(wǎng)絡(luò)安全等技術(shù)領(lǐng)域。
目 錄
第 1章 應(yīng)用層協(xié)議1
1.1 理解應(yīng)用程序通信使用的協(xié)議2
1.1.1 理解協(xié)議2
1.1.2 Internet中常見的應(yīng)用協(xié)議4
1.2 HTTP5
1.2.1 HTTP的主要內(nèi)容5
1.2.2 抓包分析HTTP8
1.2.3 高級(jí)防火墻和應(yīng)用層協(xié)議的方法12
1.3 使用Wireshark抓包工具篩選數(shù)據(jù)包13
1.3.1 顯示過濾器13
1.3.2 協(xié)議篩選和表達(dá)式篩選14
1.3.3 復(fù)合過濾表達(dá)式15
1.3.4 常見的顯示過濾需求及其對(duì)應(yīng)表達(dá)式16
1.4 FTP16
1.4.1 FTP的工作細(xì)節(jié)17
1.4.2 使用FTP命令訪問FTP服務(wù)器19
1.4.3 抓包分析FTP的工作過程20
1.5 DNS協(xié)議27
1.5.1 什么是域名27
1.5.2 域名的結(jié)構(gòu)28
1.5.3 Internet中的域名服務(wù)器30
1.5.4 域名解析的過程32
1.5.5 抓包分析DNS協(xié)議34
1.6 DHCP35
1.6.1 靜態(tài)地址和動(dòng)態(tài)地址的應(yīng)用場(chǎng)景36
1.6.2 DHCP地址租約37
1.6.3 DHCP服務(wù)器分配IP地址的過程37
1.6.4 DHCP地址租約更新38
1.6.5 抓包分析DHCP39
1.7 Telnet協(xié)議41
1.7.1 Telnet協(xié)議的工作方式41
1.7.2 使用Telnet管理Windows操作系統(tǒng)42
1.8 SMTP和POP346
1.8.1 SMTP和POP3的功能47
1.8.2 電子郵件發(fā)送和接收的過程47
1.8.3 使用Telnet命令發(fā)送電子郵件49
1.8.4 抓包分析SMTP和POP352
1.8.5 電子郵件信息格式58
1.9 習(xí)題59
第 2章 傳輸層協(xié)議61
2.1 傳輸層的兩個(gè)協(xié)議62
2.1.1 TCP和UDP的應(yīng)用場(chǎng)景62
2.1.2 傳輸層協(xié)議和應(yīng)用層協(xié)議的關(guān)系63
2.1.3 服務(wù)和端口的關(guān)系66
2.1.4 實(shí)戰(zhàn)：更改服務(wù)使用的默認(rèn)端口68
2.1.5 端口和網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)系70
2.1.6 實(shí)戰(zhàn)：通過Windows防火墻和TCP/IP篩選實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全72
2.2 UDP76
2.2.1 UDP的主要特點(diǎn)76
2.2.2 UDP報(bào)文的格式77
2.3 TCP79
2.3.1 TCP的主要特點(diǎn)79
2.3.2 TCP報(bào)文的格式81
2.4 可靠傳輸85
2.4.1 TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)停止等待協(xié)議85
2.4.2 連續(xù)ARQ協(xié)議和滑動(dòng)窗口協(xié)議改進(jìn)的停止等待協(xié)議87
2.4.3 以字節(jié)為單位的滑動(dòng)窗口技術(shù)詳解88
2.4.4 改進(jìn)的確認(rèn)選擇確認(rèn)（SACK）90
2.4.5 超時(shí)重傳的時(shí)間調(diào)整92
2.5 TCP流量控制94
2.6 TCP擁塞控制96
2.6.1 擁塞控制的原理96
2.6.2 擁塞控制方法慢開始和擁塞避免97
2.6.3 擁塞控制方法快重傳和快恢復(fù)100
2.6.4 發(fā)送窗口的上限102
2.7 TCP連接管理102
2.7.1 建立TCP連接102
2.7.2 釋放TCP連接106
2.7.3 實(shí)戰(zhàn)：查看TCP釋放連接的數(shù)據(jù)包107
2.7.4 實(shí)戰(zhàn)：SYN攻擊108
2.8 習(xí)題110
第3章 IP地址和子網(wǎng)劃分114
3.1 學(xué)習(xí)IP地址預(yù)備知識(shí)114
3.1.1 二進(jìn)制和十進(jìn)制115
3.1.2 二進(jìn)制數(shù)的規(guī)律116
3.2 理解IP地址116
3.2.1 MAC地址和IP地址117
3.2.2 IP地址的組成117
3.2.3 IP地址格式118
3.2.4 子網(wǎng)掩碼的作用119
3.3 IP地址詳解122
3.3.1 IP地址分類122
3.3.2 保留的IP地址124
3.3.3 實(shí)戰(zhàn)：本地環(huán)回地址125
3.3.4 實(shí)戰(zhàn)：給本網(wǎng)段發(fā)送廣播126
3.4 公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址127
3.4.1 公網(wǎng)地址127
3.4.2 私網(wǎng)地址129
3.5 子網(wǎng)劃分130
3.5.1 地址浪費(fèi)130
3.5.2 等長(zhǎng)子網(wǎng)劃分131
3.5.3 B類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分134
3.5.4 A類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分135
3.6 變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分137
3.6.1 變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分實(shí)例137
3.6.2 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼138
3.6.3 子網(wǎng)掩碼的另一種表示方法139
3.6.4 判斷IP地址所屬的網(wǎng)段140
3.7 超網(wǎng)141
3.7.1 合并網(wǎng)段141
3.7.2 合并網(wǎng)段的規(guī)律143
3.7.3 判斷一個(gè)網(wǎng)段是超網(wǎng)還是子網(wǎng)145
3.8 習(xí)題146
第4章 靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由150
4.1 路由網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)的功能150
4.1.1 網(wǎng)絡(luò)暢通的條件151
4.1.2 靜態(tài)路由152
4.2 配置靜態(tài)路由154
4.2.1 查看路由表154
4.2.2 添加靜態(tài)路由155
4.2.3 測(cè)試網(wǎng)絡(luò)是否暢通156
4.2.4 刪除靜態(tài)路由156
4.3 路由匯總157
4.3.1 使用路由匯總簡(jiǎn)化路由表157
4.3.2 路由匯總例外159
4.3.3 無類域間路由160
4.4 默認(rèn)路由160
4.4.1 全球的網(wǎng)段160
4.4.2 使用默認(rèn)路由作為指向Internet的路由161
4.4.3 讓默認(rèn)路由代替大多數(shù)網(wǎng)段的路由162
4.4.4 默認(rèn)路由和環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)163
4.4.5 使用默認(rèn)路由和路由匯總簡(jiǎn)化路由表164
4.4.6 默認(rèn)路由造成的往復(fù)轉(zhuǎn)發(fā)166
4.4.7 Windows操作系統(tǒng)中的默認(rèn)路由和網(wǎng)關(guān)166
4.5 動(dòng)態(tài)路由 RIP170
4.5.1 RIP170
4.5.2 RIP的工作原理171
4.5.3 在路由器上配置RIP172
4.5.4 查看路由表174
4.5.5 觀察RIP的路由更新活動(dòng)176
4.5.6 測(cè)試RIP的健壯性177
4.5.7 RIP數(shù)據(jù)包報(bào)文格式179
4.5.8 RIP定時(shí)器180
4.6 動(dòng)態(tài)路由OSPF協(xié)議181
4.6.1 短路徑優(yōu)先181
4.6.2 OSPF術(shù)語182
4.6.3 OSPF協(xié)議的工作過程184
4.6.4 OSPF協(xié)議的5種報(bào)文185
4.6.5 OSPF協(xié)議支持多區(qū)域185
4.7 配置OSPF協(xié)議187
4.7.1 在路由器上配置OSPF協(xié)議187
4.7.2 查看OSPF協(xié)議的3張表189
4.7.3 OSPF協(xié)議配置排錯(cuò)192
4.8 習(xí)題193
第5章 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議202
5.1 網(wǎng)絡(luò)層203
5.1.1 抓包查看網(wǎng)絡(luò)層203
5.1.2 網(wǎng)絡(luò)層格式204
5.1.3 數(shù)據(jù)分片詳解207
5.1.4 捕獲并觀察數(shù)據(jù)包分片208
5.1.5 數(shù)據(jù)包生存時(shí)間（TTL）詳解212
5.1.6 指定ping命令發(fā)送數(shù)據(jù)包的TTL值213
5.2 ICMP214
5.2.1 抓包查看ICMP報(bào)文格式214
5.2.2 ICMP報(bào)文格式216
5.2.3 ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文TTL過期217
5.2.4 幾種ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文218
5.3 使用ICMP排除網(wǎng)絡(luò)故障的案例220
5.3.1 使用ping命令診斷網(wǎng)絡(luò)故障220
5.3.2 使用tracert命令跟蹤數(shù)據(jù)包路徑221
5.4 ARP222
5.4.1 ARP的作用223
5.4.2 ARP的工作過程和安全隱患224
5.5 IGMP225
5.5.1 什么是組播225
5.5.2 組播IP地址226
5.5.3 組播MAC地址227
5.5.4 組播管理協(xié)議（IGMP）228
5.6 習(xí)題229
第6章 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議232
6.1 數(shù)據(jù)鏈路層的3個(gè)基本w問題233
6.1.1 數(shù)據(jù)鏈路和幀233
6.1.2 數(shù)據(jù)鏈路層的3個(gè)基本問題詳解234
6.2 點(diǎn)到點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路238
6.2.1 PPP的特點(diǎn)238
6.2.2 PPP的組成239
6.2.3 同步傳輸和異步傳輸240
6.2.4 抓包查看PPP的幀242
6.2.5 PPP幀格式243
6.2.6 PPP幀填充方式244
6.3 廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路245
6.3.1 廣播信道的局域網(wǎng)245
6.3.2 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)246
6.3.3 CSMA/CD協(xié)議247
6.3.4 以太網(wǎng)短幀248
6.3.5 沖突解決方法截?cái)喽M(jìn)制指數(shù)退避算法249
6.3.6 以太網(wǎng)幀格式250
6.3.7 以太網(wǎng)信道利用率252
6.3.8 網(wǎng)卡的作用253
6.3.9 MAC地址254
6.3.10 查看和更改MAC地址255
6.4 擴(kuò)展以太網(wǎng)257
6.4.1 集線器257
6.4.2 計(jì)算機(jī)數(shù)量和距離上的擴(kuò)展258
6.4.3 使用網(wǎng)橋優(yōu)化以太網(wǎng)259
6.4.4 網(wǎng)橋自動(dòng)構(gòu)建MAC地址表260
6.4.5 多接口網(wǎng)橋交換機(jī)262
6.4.6 查看交換機(jī)的MAC地址表264
6.4.7 生成樹協(xié)議264
6.5 高速以太網(wǎng)268
6.5.1 100Mbit/s以太網(wǎng)268
6.5.2 吉比特以太網(wǎng)268
6.5.3 10吉比特以太網(wǎng)270
6.6 習(xí)題271
第7章 物理層273
7.1 物理層的基本概念274
7.2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)274
7.2.1 數(shù)據(jù)通信模型274
7.2.2 數(shù)據(jù)通信的一些常用術(shù)語275
7.2.3 模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)276
7.2.4 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)278
7.3 信道和調(diào)制279
7.3.1 信道279
7.3.2 單工、半雙工和全雙工通信279
7.3.3 調(diào)制280
7.3.4 信道的極限容量281
7.4 傳輸媒體284
7.4.1 導(dǎo)向傳輸媒體284
7.4.2 非導(dǎo)向傳輸媒體288
7.5 信道復(fù)用技術(shù)291
7.5.1 頻分復(fù)用292
7.5.2 時(shí)分復(fù)用293
7.5.3 波分復(fù)用295
7.5.4 碼分復(fù)用295
7.6 寬帶接入技術(shù)298
7.6.1 銅線接入技術(shù)298
7.6.2 HFC技術(shù)300
7.6.3 光纖接入技術(shù)302
7.6.4 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù)302
7.7 習(xí)題303
第8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議306
8.1 認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)306
8.1.1 的互聯(lián)網(wǎng) Internet306
8.1.2 中國的ISP308
8.1.3 企業(yè)組建的互聯(lián)網(wǎng)309
8.2 開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型310
8.2.1 分層的方法和好處310
8.2.2 OSI參考模型詳解311
8.2.3 計(jì)算機(jī)通信分層的好處314
8.3 TCP/IP315
8.3.1 通信協(xié)議三要素315
8.3.2 TCP/IP通信過程316
8.3.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和分層318
8.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)319
8.4.1 速率319
8.4.2 帶寬320
8.4.3 吞吐量321
8.4.4 時(shí)延322
8.4.5 時(shí)延帶寬積325
8.4.6 往返時(shí)間325
8.4.7 網(wǎng)絡(luò)利用率326
8.5 網(wǎng)絡(luò)分類326
8.5.1 按網(wǎng)絡(luò)的范圍分類327
8.5.2 按網(wǎng)絡(luò)的使用者分類327
8.6 企業(yè)局域網(wǎng)設(shè)計(jì)327
8.6.1 二層結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)327
8.6.2 三層結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)328
8.7 習(xí)題329
第9章 IPv6331
9.1 IPv6詳解331
9.1.1 IPv4的不足之處332
9.1.2 IPv6的改進(jìn)333
9.1.3 IPv6協(xié)議棧333
9.1.4 ICMPv6的功能334
9.1.5 IPv6的基本335
9.1.6 IPv6的擴(kuò)展336
9.2 IPv6編址338
9.2.1 IPv6地址概述338
9.2.2 IPv6地址分類339
9.3 給計(jì)算機(jī)配置IPv6地址的方法342
9.3.1 設(shè)置靜態(tài)IPv6地址342
9.3.2 自動(dòng)配置IPv6地址的兩種方法343
9.3.3 IPv6地址無狀態(tài)自動(dòng)配置344
9.3.4 抓包分析RA和RS數(shù)據(jù)包346
9.3.5 IPv6地址有狀態(tài)自動(dòng)配置349
9.4 配置IPv6路由351
9.4.1 IPv6靜態(tài)路由352
9.4.2 RIPng354
9.4.3 OSPFv3355
9.5 IPv6和IPv4共存技術(shù)356
9.6 習(xí)題359
第 10章 網(wǎng)絡(luò)安全361
10.1 網(wǎng)絡(luò)安全概述361
10.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信面臨的安全威脅362
10.1.2 一般的數(shù)據(jù)加密模型366
10.2 對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密367
10.2.1 對(duì)稱密鑰密碼體制367
10.2.2 公鑰密碼體制368
10.2.3 非對(duì)稱加密細(xì)節(jié)369
10.2.4 數(shù)字簽名細(xì)節(jié)370
10.2.5 數(shù)字證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)（CA）371
10.2.6 證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)層次372
10.2.7 使用CA頒發(fā)的證書簽名和驗(yàn)證簽名374
10.3 實(shí)戰(zhàn)：發(fā)送數(shù)字簽名和數(shù)字加密的郵件375
10.4 安全套接字層376
10.4.1 安全套接字層（SSL）和傳輸層安全
（TLS）377
10.4.2 安全套接字層工作過程378
10.5 實(shí)戰(zhàn)：配置網(wǎng)站使用HTTPS通信379
10.6 網(wǎng)絡(luò)層安全I(xiàn)PSec380
10.6.1 IPSec協(xié)議380
10.6.2 實(shí)戰(zhàn)：在Windows操作系統(tǒng)上配置IPSec實(shí)現(xiàn)安全通信381
10.6.3 實(shí)戰(zhàn)：查看安全關(guān)聯(lián)和加密數(shù)據(jù)包381
10.7 習(xí)題382
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