計算機網絡工程

本書是一部比較系統、完整、準確地介紹計算機網絡工程基礎知識的書籍。 全書由16章組成：計算機網絡概述、網絡數據通信技術、網絡拓撲與分層體系結構、網絡傳輸介質、網絡互聯設備與設備選型、網絡綜合佈線、網絡通信協議、ARP以及RARP和ICMP、以太網及其組網方案、計算機網絡系統的集成、傳統的網絡安全與雲計算安全技術、傳統的網絡管理與雲計算管理技術、無線網絡、虛擬局域網、Internet與Intranet、存儲技術與磁盤陣列技術。 ^[1] 

第1章計算機網絡概述··1

1.1網絡的形成與發展···1

1.1.1遠程聯機系統···2

1.1.2多機通信系統(ARPA網時代)·2

1.1.3國際標準化網絡···4

1.1.4互連、高速、寬帶、智能與更廣泛的應用···5

1.2網絡定義與常用術語···6

1.2.1網絡的定義···6

1.2.2網絡常用術語···7

1.3傳輸速率等級···7

1.4網絡類型···8

1.4.1局域網···8

1.4.2城域網···8

1.4.3廣域網···9

1.4.4無線網·11

1.4.5互聯網·12

1.5網絡功能與資源共享·12

1.5.1網絡功能·12

1.5.2網絡資源共享·12

1.6網絡基本要素及其操作系統16

1.6.1網絡基本要素·16

1.6.2計算機網絡系統的組成·18

1.6.3網絡操作系統·19

1.7計算機網絡的參考模型·25

1.8國內一些重要網絡的發展概況25

1.9網絡操作系統發展簡史以及具有影響的組織28

1.9.1網絡操作系統的發展過程28

1.9.2對網絡發展具有影響力的組織30

1.9.3Internet標準及最有影響的組織31

習題與思考題··32

第2章網絡數據通信技術34

2.1網絡數據通信基礎··34

2.1.1數據與信息的關係·34

2.1.2傳輸信號與通信·35

2.1.3模擬通信系統·35

2.1.4數字通信系統·36

2.2網絡數據編碼技術··37

2.2.1數據編碼類型·37

2.2.2脈衝編碼調製方法·39

2.3信道的傳輸方式··40

2.3.1串行通信方式·40

2.3.2並行通信方式·43

2.3.3單工/半雙工/全雙工通信方式44

2.4網絡數據傳輸技術··45

2.4.1基帶傳輸和頻帶傳輸·45

2.4.2同步傳輸與異步傳輸·46

2.4.3多路複用技術·47

2.4.4數據交換技術·51

2.5差錯控制技術··54

2.5.1差錯產生的原因與類型·54

2.5.2檢錯碼與糾錯碼·54

2.5.3差錯控制方法·55

2.6通信線路·55

2.6.1數字用户線·55

2.6.2xDSL的實現··56

2.6.3無線通信·57習題與思考題··59

第3章網絡拓撲與分層體系結構··61

3.1網絡兩級結構·61

3.2網絡拓撲結構·62

3.2.1總線結構網絡·63

3.2.2星型網絡·63

3.2.3環型網絡·64

3.2.4樹型網絡·65

3.2.5網狀結構網絡·65

3.2.6分佈式網絡·66

3.3OSI分層體系結構··67

3.3.1網絡通信協議·67

3.3.2OSI參考模型·67

3.3.3物理層·69

3.3.4數據鏈路層·71

3.3.5網絡層·74

3.3.6傳輸層·77

3.3.7會話層·78

3.3.8表示層·79

3.3.9應用層·79

3.4TCP/IP體系結構80

3.5其他網絡體系結構·82

3.5.1ARPANET體系結構··82

3.5.2NovellNetWare網絡體系結構83

3.5.3WindowsNT體系結構和

WindowsServer家族·84

習題與思考題··85

第4章網絡傳輸介質87

4.1雙絞線·87

4.1.1雙絞線重點討論的內容·87

4.1.26類雙絞線··95

4.1.37類線纜··96

4.2大對數雙絞線·97

4.3同軸電纜·98

4.4光纜的品種與性能·99

4.4.1光纜99

4.4.2光纜的種類···100

4.4.3光纜與光纖的關係···101

4.4.4光纜的種類和機械性能···102

4.4.5光纖的連接方式···104

4.4.6光纖的光源···104

4.4.7光纜應用範圍與主要性能··104

4.4.8光纖通信系統簡述···107 ^[2] 

習題與思考題108

第5章網絡互聯設備與設備選型···109

5.1網絡互聯設備的作用與層次關係···109

5.2物理層使用的設備110

5.2.1物理層使用的中繼器···110

5.2.2物理層使用的集線器···111

5.2.3物理層使用的調制解調器··112

5.3數據鏈路層使用的設備114

5.3.1數據鏈路層使用的網橋···114

5.3.2數據鏈路層使用的網卡···116

5.3.3數據鏈路層使用的交換機··117

5.4網絡層使用的設備123

5.4.1路由器···124

5.4.2路由器的原理與作用···124

5.4.3路由器的優缺點···125

5.4.4路由器的功能···126

5.4.5路由器的體系結構···127

5.4.6路由器的類型···127

5.4.7路由器的分代···128

5.4.8選擇路由器的要點···128

5.5應用層使用的設備128

5.5.1應用層使用的設備網關···129

5.5.2應用層使用的設備防火牆··129

5.6服務器···131

5.6.1服務器基礎知識···131

5.6.2服務器的集羣技術···133

5.6.3服務器集羣的系統特性···134

目錄?V?

5.7作為光纖傳輸設備的光端機··137

習題與思考題137

第6章網絡綜合佈線與數據中心有關技術139

6.1綜合佈線系統···139

6.2綜合佈線系統的優點···141

6.3綜合佈線系統標準···142

6.4綜合佈線系統的設計等級···143

6.5綜合佈線系統的設計要點···144

6.6弱電綜合管網布線施工···145

6.6.1弱電綜合管網布線工程施工準備··145

6.6.2弱電綜合管網布線施工···150

6.6.3區域綜合外網布線工程施工··150

6.6.4弱電綜合管網布線系統檢測與質量控制···151

6.6.5弱電綜合管網布線施工竣工驗收··152

6.7數據中心的有關知識···154

6.8卡博菲橋架系統···154

6.8.1卡博菲橋架產品特點···155

6.8.2卡博菲橋架系統系列···156

6.8.3數據中心卡博菲橋架方案··160

6.8.4安裝卡博菲橋架···161

6.9KVM技術···162

6.9.1KVM基礎知識·162

6.9.2KVM系統施工安裝·170

6.9.3KVM系統施工安裝驗收··174

6.10列頭櫃技術·176

6.10.1列頭櫃的基本概念···176

6.10.2安裝··179

6.10.3列頭櫃質量檢驗驗收要求··179

習題與思考題180

第7章網絡通信協議·182

7.1協議分層···182

7.2網絡接口層協議183

7.2.1網絡接口協議的結構···183

7.2.2網絡接口物理層設計···185

7.2.3用户/網絡接口的數據鏈路控制··187

7.2.4用户/網絡接口的呼叫控制··191

7.2.5網絡間信號連接控制協議··197

7.2.6網絡間呼叫/連接控制規程··200

7.3網際層協議···202

7.3.1IP數據報格式··202

7.3.2IP地址格式··205

7.3.3網絡掩碼···207

7.3.4子網規劃和子網掩碼···207

7.3.5IPv6···213

7.4傳輸層協議···218

7.4.1TCP協議··218

7.4.2UDP協議··221

7.5應用層協議···223

7.5.1FTP協議···223

7.5.2Telnet協議225

習題與思考題227

第8章ARP、RARP和ICMP···228

8.1域名與域名解析228

8.1.1Internet的域名系統··228

8.1.2域名解析···232

8.2地址解析協議(ARP)·232

8.2.1地址解析···232

8.2.2ARP命令··234

8.2.3ARP協議的應用··235

8.3逆向地址解析協議(RARP)238

8.4網際控制報文協議(ICMP)239

8.4.1網際控制報文···239

8.4.2ICMP報文的傳送和利用···240

8.4.3用ICMP發現路徑MTU···241

8.4.4ICMP的應用241

習題與思考題244

第9章以太網及其組網方案···246

9.1組網需求分析與網絡基礎結構設計··246

9.1.1組網需求分析···246

9.1.2網絡設計原則···247

9.1.3網絡工程設計的步驟···247

9.2以太網基礎知識···250

9.2.1IEEE802.3標準···250

9.2.2以太網與IEEE802.3的關係··251

9.2.3802.3以太網幀和地址格式··253

9.2.4主幹線、水平幹線的端接··255

9.3十兆以太網組網方案···256

9.3.1十兆以太網10Base-T···256

9.3.2十兆以太網組網方案···257

9.4百兆以太網組網方案···257

9.4.1百兆以太網拓撲結構···257

9.4.2百兆以太網的設計思想···260

9.4.3百兆以太網組網方案···260

9.5千兆以太網組網方案···260

9.5.1千兆以太網的構成···261

9.5.2千兆以太網的主要特點···261 ^[2] 

9.5.3千兆以太網與百兆以太網之間的主要差別···262

9.5.4千兆以太網標準···262

9.5.5千兆以太網物理層參考模型··263

9.5.6千兆以太網主要技術簡述··265

9.5.7千兆位介質無關接口(GMII)··265

9.5.8千兆以太網物理層的介質選擇··266

9.5.9千兆以太網的其他標準規範··270

9.5.10千兆以太網絡組網方案···270

9.6萬兆以太網···271

9.6.1萬兆以太網簡述···271

9.6.2萬兆以太網與千兆以太網之間的主要差別···273

9.6.3萬兆以太網的標準···274

9.6.4萬兆以太網組網方案參考模型··279

9.7十萬兆以太網280

9.7.1十萬兆以太網簡述···280

9.7.2十萬兆以太網標準···284

9.7.3十萬兆以太網技術···285

習題與思考題286

第10章計算機網絡系統的集成·288

10.1計算機網絡系統集成簡述288

10.1.1計算機網絡系統集成288

10.1.2網絡系統集成目前存在的問題···289

10.1.3信息集成管理系統的特點··290

10.1.4信息集成管理系統的內容和主要問題···290

10.1.5計算機網絡系統集成的要求··291

10.1.6信息集成的軟件平台功能和性能要求···292

10.1.7網絡集成驗收···292

10.2系統集成平台··295

10.3選擇平台與系統集成需要考慮的因素·295

10.4廣域網系統集成技術··296

10.4.1選擇廣域網接入線路需要權衡的因素···296

10.4.2廣域網集成連接方案297

10.4.3廣域網接口···297

10.4.4可供選擇廣域網的類型··297

10.4.5廣域網集成方案實例299

10.5局域網絡集成·303

10.5.1局域網系統集成···303

10.5.2路由器的系統集成···304

10.5.3交換機的系統集成···310

10.5.4防火牆的系統集成···310

10.5.5系統集成時選擇UPS的要點··312

10.5.6系統集成中的磁盤陣列安裝操作··314

習題與思考題315

第11章傳統的網絡安全與雲計算安全技術···317

11.1傳統的網絡安全的內容·318

11.1.1傳統的網絡安全的內容··318

11.1.2傳統的網絡安全的威脅源··319

11.1.3網絡安全保護策略···319

11.1.4網絡安全設計···320

11.1.5網絡數據加密···323

11.1.6安全認證···324

11.1.7使用防火牆···325

11.1.8網絡綜合佈線系統中的物理隔離技術···325

11.2雲計算的安全問題·327

11.3雲的安全內容·327

11.3.1雲安全的三個層次···328

11.3.2雲用户應用常見的問題··328

11.3.3公司對雲安全調查結論··329

11.3.4雲安全問題的解決辦法··331

11.3.5雲計算環境下安全防護的主要思路···331

11.4數據中心安全的內容··333

11.4.1雲數據中心面臨的安全問題··333

11.4.2雲數據中心需要考慮的安全建設事項···336

習題與思考題342

第12章傳統的網絡管理與雲計算管理技術··344

12.1傳統的網絡管理的任務與功能·344

12.1.1傳統網絡管理的任務344

12.1.2網絡管理的基本功能344

12.1.3網絡管理模型···345

12.2網絡管理協議··345

12.2.1管理對象之間的交互關係··345

12.2.2簡單網絡管理協議···346

12.2.3公共管理信息協議···347

12.3集成本地管理接口

(ILMI)··348

12.3.1ILMI的任務·348

12.3.2ILMI協議·349

12.4網絡運行維護管理(OAM)349 ^[2] 

12.4.1OAM的功能·349

12.4.2OAM的分級與

OAM流349

12.4.3OAM信息流的傳送方式··351

12.4.4OAM信元格式·351

12.5網絡存儲管理與性能優化·351

12.5.1網絡的分佈式文件系統··351

12.5.2網絡的磁盤管理···352

12.5.3網絡的遠程存儲管理354

?VIII?計算機網絡工程

12.6網絡打印管理·357

12.7網絡管理測試·359

12.7.1主要測試類型···359

12.7.2網絡測試內容···361

12.7.3網絡測試方式···361

12.7.4網絡測試技術···362

12.8雲管理測試·364

12.8.1雲測試···364

12.8.2用户端的Web測試技術··365

12.9雲管理·366

習題與思考題371

第13章無線網絡···372

13.1無線網絡的概述·372

13.2無線網絡標準與協議·375

13.3無線局域網物理接口·380

13.4無線接入技術·381

13.5無線接入的頻率資源·382

13.6無線接入的頻譜劃分·387

13.7無線電波的衰減·388

13.8無線網絡組網·389習題與思考題393

第14章虛擬專用網···394

14.1虛擬專用網簡述·394

14.2Cisco系統VPN··396

14.2.1Cisco系統VPN的設計··396

14.2.2Cisco的虛擬撥號服務··397

14.3深信服公司IPSECVPN399

14.3.1SINFORIPSECVPN的主要優點···399

14.3.2SINFORSC集中安全管理平台的主要技術特點··405

14.4Windows2003自帶的VPN406

14.5華為的VPN解決方案408

14.5.1華為3Com的IPSecVPN方案··409

14.5.2華為3Com的動態VPN解決方案···409

14.5.3華為的小型機構VPN安全互聯解決方案···412

14.5.4華為網吧解決方案···413

習題與思考題413

第15章Internet與Intranet···414

15.1Internet組成與應用414

15.1.1Internet組成··414

15.1.2Internet應用··415

15.2通信協議與域名機制··423

15.2.1通信協議···423

15.2.2域名機制···424

15.3ISP的選擇與Internet接入方法·426

15.3.1ISP的基本概念426

15.3.2選擇ISP的方法427

15.3.3Internet接入方法··428

15.3.4接入Internet所需的硬件與軟件··430

15.4Intranet應用431

15.4.1Intranet的定義和特點··431

15.4.2Intranet的應用··432

習題與思考題433

第16章存儲技術與磁盤陣列技術··434

16.1存儲技術簡述··434

16.2RAID基礎···440

16.3IDERAID簡介···445

16.4磁帶·446

16.5SVA共享虛擬磁盤陣列簡述·447

16.6存儲行業的發展趨勢··451 ^[2]