全书共12章，包括计算机网络基础、数字通信技术基础、计算机网络体系结构、交换机的配置与应用、路由器的配置与应用、服务器的构建与应用、广域网技术与设计、网络安全技术与应用、网络管理与维护、网络设计软件平台、基础专项实验、综合性与设计性实验，能满足读者对中小型网络组建、配置和管理的需要。

随着计算机网络与通信技术的飞速发展，特别是网络工程领域，有许多新的网络设备投入市场，许多新的组网技术、网络安全技术不断出现。社会对网络技术人才的需求量增加，培养网络技术人才成为高等教育的重要任务之一，为了适应教学转型的需要，针对“计算机网络”“网络工程”等相关实践性课程的特点，突出能力培养，本书在利用主干教材教学的基础上，以实验指导为辅助，丰富教学实验内容，将枯燥、难理解的网络理论和技术变得容易掌握，充分体现学以致用的原则，注重读者基本技能、创新能力和综合应用能力的培养。本书的编写正是基于上述原则，并且充分吸取了思科（Cisco）网络认证考试与思科网络学院网络教学模式的优点，结合编者多年从事网络课程教学与实践工作的经验，进行了教学内容的调整，对部分实验进行了创新，深化读者对课程教学内容的理解。
本书综合国内外教材的编写思想，实现了理论、应用、技术三位一体的结合，为各类有志从事网络工作的人士提供了一本入门与提高的专业书籍，同时为众多热衷于网络教学的教师提供了一本合格的教学用书。本书附有大量的实验内容供学生提高动手能力，教师可以根据实际情况选用。本书可以作为应用型本科学生“计算机网络”课程及配套实验教材或“计算机网络工程”课程的教材使用。
本书的特点是理论以够用为度，实验步骤清楚、易懂，实验任务明确，侧重实用，力图反映出目前网络的实际应用情况。所有试验都是基于思科网络模拟软件Cisco Packet Tracer 5.2/5.3实现是均经过实际验证的，不受制于实际网络设备和传输介质的影响，适合大规模教学、实验实践的需求，弥补了实验设备和条件水平不足的问题。
全书分为理论和实验实践两大部分。
理论部分包括1～9章。
第1章计算机网络基础，重点介绍计算机网络的产生与发展、计算机网络的组成与分类、计算机网络拓扑结构、计算机网络的主要性能指标。
第2章数字通信技术基础，重点介绍数据通信基本知识、网络传输介质、数字传输技术、数据交换技术等。
第3章计算机网络体系结构，重点介绍开放系统互连参考模型、TCP/IP体系结构、TCP/IP等。
第4章交换机的配置与应用，重点介绍交换机的配置、交换机互连技术、虚拟局域网技术和生成树技术等。
第5章路由器的配置与应用，重点介绍路由器的基本配置、路由选择与路由表、路由协议与配置、访问控制列表和网络地址转换等技术。
第6章服务器的构建与应用，重点介绍常用网络服务器及其安装配置，包括下列服务器：Web服务器、FTP服务器、DHCP服务器、DNS服务器等。
第7章广域网技术与设计，重点介绍电话网络PSTN、公共数据交换网、帧中继、综合业务数字网、数字数据网等广域网技术和广域网的设计。
第8章网络安全技术与应用，重点介绍网络安全体系结构、PPPOE安全认证及配置、虚拟专用网技术及配置等。
第9章网络管理与维护，重点介绍简单网络管理协议及其配置、网络测试与故障排除。
实验实践部分包括第10～12章。第10章是实验平台的搭建；第11章是基础性实验，有近20个实验，主要是对网络工程基本知识和理论的掌握和巩固，是基本知识和技术的分散、细化；第12章是综合设计实验，选取了6个实验，为综合性和设计性实验，是知识与技术的综合（至少3个知识点或技术实现），主要是对网络工程知识的提高和创新。
本书由李娟芳、陈瑞志任主编，申青莲、赵圆圆任副主编，李继莲、黄凤辉参编，王军民任主审。主要编写分工如下：广东技术师范学院天河学院申青莲、黄凤辉编写第1章和第2章，广东海洋大学寸金学院陈瑞志编写第3、4、5、10、11、12章，赵圆圆编写第6章和第7章，李娟芳编写第8章和第9章。全书由广东海洋大学寸金学院副院长李娟芳副教授和陈瑞志统稿，由广东海洋大学寸金学院信息系主任李国华副教授和王军民副教授定稿。在文字、格式、内容上得到李继莲和中国铁道出版社编辑提供的不少宝贵意见和帮助；书中参考了许多作者的相关资料和文献，在此一并致谢。
由于时间仓促和编者水平有限，书中错误在所难免，敬请读者批评指正。


编 者
2013年7月

第一部分 理 论
第1章 计算机网络基础1
1.1 计算机网络的产生与发展1
1.1.1 早期的计算机通信1
1.1.2 分组交换网络2
1.1.3 以太网2
1.1.4 Internet3
1.2 计算机网络的组成与分类4
1.2.1 计算机网络的定义4
1.2.2 计算机网络的组成4
1.2.3 计算机网络的分类6
1.3 计算机网络的功能与应用7
1.3.1 计算机网络的功能7
1.3.2 计算机网络的应用8
1.4 计算机网络拓扑结构9
1.4.1 总线型拓扑结构9
1.4.2 星状拓扑结构10
1.4.3 环状拓扑结构10
1.4.4 树状拓扑结构11
1.4.5 混合型拓扑结构11
1.5 计算机网络的主要性能指标12
思考题13
第2章 数字通信技术基础14
2.1 数据通信基本知识14
2.1.1 基本概念14
2.1.2 数据通信系统15
2.1.3 数据通信的主要
技术指标16
2.1.4 数据的编码和调制技术17
2.2 网络传输介质20
2.2.1 双绞线20
2.2.2 同轴电缆22
2.2.3 光纤22
2.2.4 无线传输介质与方法24
2.3 物理层网络设备选型25
2.3.1 设备选型原则25
2.3.2 方案选型26
2.3.3 网卡选型26
2.3.4 集线器选型27
2.3.5 无线局域网络设备选型27
2.4 数据传输技术29
2.4.1 数据传输方式29
2.4.2 同步传输与异步传输30
2.4.3 信道复用技术31
2.5 数据交换技术33
2.5.1 电路交换33
2.5.2 报文交换35
2.5.3 分组交换35
思考题37
第3章 计算机网络体系结构38
3.1 计算机网络体系结构概述38
3.1.1 网络体系结构的产生38
3.1.2 网络体系结构的基本
概念39
3.1.3 网络体系结构40
3.2 开放系统互连参考模型41
3.2.1 开放系统41
3.2.2 OSI/RM划分层次
的原则41
3.2.3 OSI/RM七层模型41
3.2.4 OSI/RM七层功能42
3.3 TCP/IP体系结构44
3.3.1 TCP/IP体系结构的特点44
3.3.2 TCP/IP的层次结构45
3.3.3 TCP/IP各层功能简介45
3.4 TCP/IP46
3.4.1 应用层协议47
3.4.2 传输层协议47
3.4.3 网际层协议51
3.4.4 网络接口层协议58
思考题58
第4章 交换机的配置与应用59
4.1 交换机概述59
4.1.1 交换机的定义59
4.1.2 交换机的工作原理59
4.1.3 交换机基本功能60
4.1.4 交换机的分类60
4.1.5 交换机选型62
4.2 交换机的配置62
4.2.1 交换机的管理方式62
4.2.2 交换机的命令模式63
4.2.3 交换机的基本配置64
4.2.4 交换机的接口类型与配置67
4.2.5 交换机接口管理（端口
聚合）69
4.3 交换机互连技术72
4.3.1 交换机互连方式72
4.3.2 交换机堆叠的管理74
4.3.3 交换机堆叠下的优先级
配置75
4.4 交换机的虚拟局域网技术76
4.4.1 虚拟局域网概述76
4.4.2 虚拟局域网的原理76
4.4.3 虚拟局域网的划分方式77
4.4.4 虚拟局域网的基本配置78
4.4.5 虚拟局域网之间的通信79
4.5 交换机的虚拟局域网中继协议80
4.5.1 虚拟局域网中继协议
概述80
4.5.2 虚拟局域网中继协议
的模式分类81
4.5.3 虚拟局域网中继协议的
基本配置命令81
4.6 交换机的生成树协议82
4.6.1 生成树协议概述82
4.6.2 生成树协议的配置82
思考题84
第5章 路由器的配置与应用85
5.1 路由器配置基础85
5.1.1 路由器的管理方式85
5.1.2 路由器的功能86
5.1.3 路由器的工作原理86
5.1.4 路由器选型89
5.2 路由器的基本配置90
5.2.1 设备路由器的启动90
5.2.2 Cisco IOS的配置形式与
访问方式91
5.2.3 路由器配置命令模式92
5.2.4 常用配置命令92
5.2.5 路由器接口配置95
5.2.6 默认网关99
5.3 路由选择与路由表99
5.3.1 路径选择与转发99
5.3.2 路由与路由表99
5.3.3 路由选择算法101
5.3.4 层次路由结构103
5.4 路由协议与路由设计103
5.4.1 路由协议概述103
5.4.2 静态路由与默认路由105
5.4.3 路由选择信息协议106
5.4.4 内部网关路由协议109
5.4.5 增强内部网关路由协议111
5.4.6 开放最短路径优先114
5.4.7 路由优先级119
5.4.8 重新分配路由120
5.4.9 路由设计124
5.5 路由器上链路层协议及配置126
5.5.1 PPP126
5.5.2 帧中继协议129
5.5.3 HDLC协议131
5.6 访问控制列表134
5.6.1 访问控制列表的定义134
5.6.2 访问控制列表的类型134
5.6.3 访问控制列表的作用135
5.6.4 访问控制列表的工作
原理135
5.6.5 访问控制列表的基本
配置137
5.7 网络地址转换138
5.7.1 网络地址转换概述138
5.7.2 网络地址转换技术的
实现方式138
5.7.3 端口映射142
思考题143
第6章 服务器的构建与应用144
6.1 网络操作系统144
6.1.1 网络操作系统概述144
6.1.2 网络操作系统的功能
及特性144
6.1.3 网络操作系统的组成145
6.2 DHCP服务器146
6.2.1 DHCP服务器简介146
6.2.2 安装DHCP服务148
6.2.3 配置DHCP服务148
6.2.4 在路由器上配置DHCP
服务器149
6.2.5 在路由器上配置DHCP
中继服务150
6.3 Web服务器150
6.3.1 Web服务器概述150
6.3.2 Web信息服务平台简介151
6.3.3 安装Web服务器152
6.3.4 配置Web服务器152
6.4 DNS服务器153
6.4.1 DNS简介153
6.4.2 安装DNS服务器154
6.4.3 配置DNS服务器154
6.5 FTP服务器154
6.5.1 FTP服务器简介154
6.5.2 安装FTP服务器155
6.5.3 配置FTP服务器155
6.6 邮件服务器156
6.6.1 邮件服务器简介156
6.6.2 安装邮件服务器156
6.7 服务器优化156
6.7.1 集群与负载均衡技术156
6.7.2 服务器选型157
思考题158
第7章 广域网技术与设计159
7.1 公用电话交换网（PSTN）159
7.1.1 PSTN概述159
7.1.2 PSTN技术159
7.1.3 PSTN的配置160
7.2 公共数据交换网（X.25）161
7.2.1 X.25概述161
7.2.2 X.25及其配置162
7.3 帧中继165
7.3.1 帧中继概述165
7.3.2 帧中继的特点166
7.3.3 帧中继的应用167
7.3.4 帧中继的配置167
7.4 综合业务数字网（ISDN）170
7.4.1 ISDN概述170
7.4.2 ISDN 的组成171
7.4.3 通路类型和接口结构171
7.4.4 ISDN的应用172
7.4.5 ISDN的配置172
7.5 数字用户线路网（DSL）173
7.5.1 DSL概述173
7.5.2 DSL技术分类173
7.5.3 DSL工作原理174
7.6 数字数据网（DDN）175
7.6.1 DDN概述175
7.6.2 DDN的组成175
7.6.3 DDN的网络结构176
7.6.4 DDN网络业务176
7.6.5 其他广域网技术176
7.7 广域网设计176
7.7.1 广域网设计的要点176
7.7.2 广域网技术选型177
7.7.3 优化广域网的性能178
7.7.4 典型广域网设计举例179
思考题179
第8章 网络安全技术与应用180
8.1 网络安全技术180
8.1.1 网络安全技术概述180
8.1.2 网络安全风险181
8.1.3 网络攻击手段182
8.1.4 网络安全的目标184
8.1.5 网络安全防范的主要
内容185
8.1.6 网络安全体系结构185
8.1.7 网络安全防范体系层次186
8.2 安全结构设计186
8.2.1 网络安全的隐患186
8.2.2 防火墙187
8.2.3 网络安全结构设计188
8.3 加密与认证技术190
8.3.1 加密与认证技术概述190
8.3.2 认证、授权与审计191
8.3.3 IEEE 802.1x协议192
8.3.4 RADIUS服务器192
8.3.5 基于RADIUS认证系统
的组成193
8.4 基于以太网的点到点协议（PPPoE）194
8.4.1 PPPoE概述194
8.4.2 PPPoE工作流程194
8.4.3 PPPoE基本命令195
8.4.4 PPPoE监控和调试197
8.5 虚拟专用网197
8.5.1 虚拟专用网技术概述197
8.5.2 安全认证技术198
8.5.3 VPN的工作过程199
8.5.4 IPSec基本原理199
8.5.5 VPN配置详解202
思考题203
第9章 网络管理与维护204
9.1 网络管理系统204
9.1.1 网络管理的意义204
9.1.2 网络管理系统的组成204
9.1.3 网络管理的功能205
9.1.4 网络管理体系结构206
9.1.5 网络管理体系的协议207
9.2 简单网络管理协议207
9.2.1 简单网络管理协议
简介207
9.2.2 简单网络管理协议
原理208
9.2.3 简单网络管理协议的
操作210
9.3 网络综合测试210
9.3.1 网络测试的范围210
9.3.2 网络评测指标211
9.3.3 网络测试范畴212
9.3.4 网络测试方法213
9.3.5 网络测试工具213
9.4 网络维护与故障排除214
9.4.1 网络故障排查方法214
9.4.2 网络故障分层检测方法214
9.4.3 常用网络命令工具215
9.4.4 常见网络故障的表现、
分析与诊断215
思考题218
第二部分 实 验 实 践
第10章 网络设计软件平台222
10.1 网络设计软件219
10.1.1 网络模拟器219
10.1.2 网络设计绘图软件220
10.2 网络模拟器Cisco Packet
Tracer220
10.2.1 Cisco Packet Tracer 5.3
的安装220
10.2.2 Cisco Packet Tracer 5.3
的工作环境221
10.2.3 在Cisco Packet Tracer
5.3中组建网络223
10.2.4 在Cisco Packet Tracer
5.3中配置网络224
10.2.5 cisco packet tracer 5.3的
汉化225
10.3 网络模拟器Boson
Netsim225
10.3.1 安装并启动Boson
NetSim225
10.3.2 熟悉Boson的三大组件225
10.3.3 Boson的简单应用226
10.3.4 Boson的高级应用226
10.4 虚拟机在计算机网络中的
应用227
10.4.1 网络实验室的搭建228
10.4.2 Microsoft Virtual PC 2007
虚拟机安装及系统安装228
10.4.3 虚拟机在计算机网络教
学中的应用231
思考题231
第11章 基础专项实验232
11.1 熟悉界面232
11.1.1 实验目的232
11.1.2 实验内容232
11.1.3 网络设计233
11.1.4 实验步骤233
11.2 交换机的基本配置235
11.2.1 实验目的235
11.2.2 实验内容235
11.2.3 网络设计235
11.2.4 实验步骤236
11.3 交换机端口的配置与管理238
11.3.1 实验目的238
11.3.2 实验内容238
11.3.3 网络设计238
11.3.4 实验步骤239
11.4 虚拟局域网的配置与实现241
11.4.1 实验目的241
11.4.2 实验内容241
11.4.3 网络设计241
11.4.4 实验步骤241
11.5 路由器的连接和基本配置244
11.5.1 实验目的244
11.5.2 实验内容244
11.5.3 网络设计244
11.5.4 实验步骤245
11.6 网络管理协议SNMP配置交换机、路由器247
11.6.1 实验目的247
11.6.2 实验内容247
11.6.3 网络设计247
11.6.4 实验步骤247
11.7 静态路由与默认路由的配置
与实现250
11.7.1 实验目的250
11.7.2 实验内容250
11.7.3 网络设计250
11.7.4 实验过程251
11.8 动态路由协议RIP的配置与
实现253
11.8.1 实验目的253
11.8.2 实验内容253
11.8.3 网络设计253
11.8.4 实验步骤253
11.9 动态路由协议EIGRP的配置
与实现254
11.9.1 实验目的254
11.9.2 实验内容254
11.9.3 网络设计254
11.9.4 实验步骤255
11.10 动态路由协议OSPF的配置
与实现257
11.10.1 实验目的257
11.10.2 实验内容258
11.10.3 网络设计258
11.10.4 实验步骤259
11.11 DHCP服务器与DCHP中继的
配置与实现264
11.11.1 实验目的264
11.11.2 实验内容264
11.11.3 网络设计265
11.11.4 实验步骤266
11.12 访问控制列表的配置
与实现269
11.12.1 实验目的269
11.12.2 实验内容270
11.12.3 网络设计270
11.12.4 实验步骤271
11.13 网络地址转换（NAT&PAT）
的配置与实现272
11.13.1 实验目的272
11.13.2 实验内容272
11.13.3 网络设计272
11.13.4 实验步骤273
11.14 广域网接入技术DSL的配置
与实现275
11.14.1 实验目的275
11.14.2 实验内容275
11.14.3 网络设计275
11.14.4 实验步骤276
11.15 广域网接入技术PSTN/POST的
配置与实现278
11.15.1 实验目的278
11.15.2 实验内容278
11.15.3 网络设计278
11.15.4 实验步骤279
11.16 广域网接入技术帧中继的配置
与实现283
11.16.1 实验目的283
11.16.2 实验内容283
11.16.3 背景描述283
11.16.4 需求分析283
11.16.5 网络设计284
11.16.6 设计思路285
11.16.7 实验步骤285
11.17 PPPoE认证与RADIUS协议的
配置与实现289
11.17.1 实验目的289
11.17.2 实验内容289
11.17.3 网络设计289
11.17.4 实验过程290
11.18 虚拟专用网（VPN）技术的
配置与实现293
11.18.1 实验目的293
11.18.2 实验内容293
11.18.3 网络设计293
11.18.4 实验思路294
11.18.5 实验过程294
第12章 综合设计实验297
12.1 VLAN之间的通信设计
与实现297
12.1.1 实验目的297
12.1.2 背景描述297
12.1.3 需求分析297
12.1.4 网络设计298
12.1.5 设计思路298
12.1.6 实验步骤299
12.2 混合局域网的设计、升级与
实现301
12.2.1 实验目的301
12.2.2 背景描述301
12.2.3 需求分析302
12.2.4 网络设计302
12.2.5 设计思路303
12.2.6 实验过程303
12.3 混合路由协议互连网络的设
计、升级与实现311
12.3.1 实验目的311
12.3.2 背景描述311
12.3.3 需求分析312
12.3.4 网络设计312
12.3.5 设计思路314
12.3.6 实验步骤314
12.4 中小型企业网络工程的设计
与实现320
12.4.1 实验目的320
12.4.2 背景描述320
12.4.3 需求分析320
12.4.4 网络设计320
12.4.5 设计思路322
12.4.6 实验步骤322
12.5 企业网络PPPoE认证的设计
与实现327
12.5.1 实验目的327
12.5.2 背景描述327


12.5.3 需求分析327
12.5.4 网络设计327
12.5.5 设计思路328
12.5.6 实验步骤328
12.6 网络故障排除332
12.6.1 实验目的332
12.6.2 背景描述332
12.6.3 故障现象332
12.6.4 网络现状333
12.6.5 网络故障测试334
12.6.6 网络故障分析
与排除336
参考文献338

主要著译者顺序姓名学历职称学科专长通讯地址1李娟芳 研究生 副教授计算机网络 工作单位广东海洋大学寸金学院 邮政编码 电话 2陈瑞志研究生讲师计算机网络 工作单位广东海洋大学寸金学院 邮政编码 电话13726923310 3 工作单位 邮政编码 电话 审校者（主审者） 学历 工作单位 邮政编码 电话 职称 工作单位 邮政编码 电话 李娟芳，女，广东海洋大学寸金学院副院长，副教授，广东海洋大学校级重点培养教师。先后荣获校先进工作者、教学质量优秀奖、“评建排头兵”先进个人等六项荣誉。参与主持省、校级科研项目五项，主编《大学生社会实践调研文集》，参著《理论的力量》、《广东海洋文化产业》，公开发表学术研究论文二十余篇。研究成果获省思想政治教育研究会三等奖，论文获学校教改一等奖。

本书的所有实验均经过实际验证，所有试验都是基于思科网络模拟软件、虚拟机等软件上实现的，不受制于实际网络设备和传输介质的影响，适合大规模教学、实验实践的需求，弥补了试验设备和条件水平不足。