本书紧扣当前网络从业人员所必须掌握的基本技术技能，内容涵盖网络工程师认证所必须掌握的知识点，由长期从事计算机网络基础教学、经验丰富的一线教师采用全新的“案例驱动”和“三位一体”的思路编写而成。全书内容精练，编排循序渐进、深入浅出。每章最后按照考试大纲的要求附有一定数量的经典习题，以供学生练习和自我提高。
全书共分14章，主要内容包括：计算机网络概述、计算机网络体系结构、以太网交换技术、VLAN技术、生成树协议、PPP协议、IP协议、直连路由与静态路由、动态路由协议、RIP路由协议、OSPF路由协议、TCP/UDP协议、访问控制列表、网络服务等。本书以实际网络应用为出发点，提供了大量网络配置实例。
本书适合作为高职高专院校各专业“计算机网络基础”课程的教材，也可作为应用型本科院校的教材，还可作为网络爱好者和网络专业从业人员的自学参考书。

为了实现现代高等职业教育的特点和培养目标，结合地方技能型高水平大学建设，更好地贯彻“教学做一体化”和“新形态一体化”课程教学改革精神，编者在自己多年教学实践的基础上，以“理论够用、实践够重、案例驱动、方便教学”为原则编写了本书。本书概念准确、讲述详尽、实例丰富，在内容的编排上循序渐进、深入浅出，每章包含学习目标和小结，并按照教学大纲的要求附有经典习题，以供学生练习和自我检测，巩固和拓展所学的知识。
本书以华三设备作为实验设备，系统讲解了计算机网络的基础概念和原理，除了讲解必需的理论知识外，重点讲解了局域网络技术、路由交换技术和网络服务等相关实用技术。本书力求理论够用，以实际应用技术为目标，适合广大计算机网络学习爱好者和高职学生使用。学习完本书后，学生可以具有网络工程师水平，也可参加相关企业网络工程师（NA）认证考试，获得网络工程师证书。
本书采用全新的“实例驱动”和“三位一体”思路编写而成。具有以下特点：
1．案例驱动，更加符合职业教育的要求
每章内容按照一个具体实例所需的知识点展开，循序渐进，当该章内容结束时，该案例即完成。这样更加符合职业教育的要求，也更加符合教学的规律和学习的规律。
2．注重教学内容的实用性，典型案例与实用技术相融合
所精选的实例可操作性和实用性较强，并将知识点融入实例中。培养学生将所学与所用相结合，以所学为所用，培养学生发现问题、解决问题的能力。
3．提供“立体化”教学资源，服务教学
本书配套有相关的课程教学方案、电子教案和课件和实验视频等教学方案，以方便教师教学备课和上课，更有利于学生课后的复习、巩固和提高。
本书共分14章，主要内容包括：计算机网络概述、计算机网络体系结构、以太网交换技术、VLAN技术、生成树协议、PPP协议、IP协议、直连路由与静态路由、动态路由协议、RIP路由协议、OSPF路由协议、TCP/UDP协议、访问控制列表、网络服务等。
本书由耿家礼、葛伟伦任主编，徐明伟和葛文龙参与编写。第１章、第２章、第７章、第14章由葛伟伦编写；第３章、第12章由葛文龙编写；第４章、第５章、第８章、第10章、第11章、第13章由耿家礼编写；第６章、第９章由徐明伟编写。全书由张成叔审稿，耿家礼统稿和定稿。
本书是安徽省质量工程高水平高职教材建设项目（项目名称：《计算机网络实用技术》，项目编号：2018yljc299）和安徽省质量工程大规模在线开放课程（MOOC）示范项目（项目名称：《计算机网络基础》，项目编号：2019mooc535）建设的成果，得到项目建设资金的资助。
在本书的策划和出版过程中，得到了中国铁道出版社有限公司的大力支持，以及许多从事计算机基础教育的同仁的关心和帮助，在此一并表示感谢。
本书所配电子教案和教学资源均可以从中国铁道出版社有限公司网站http://www.tdpress.com/51eds/下载；或直接与编者联系索取，电子邮箱为：jlgeng@163.com。
由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请广大读者批评指正。


编 者
2020年12月

第1章 计算机网络概述 1
1.1?计算机网络的基本概念 1
1.1.1?计算机网络的定义和功能 1
1.1.2?计算机网络的分类 2
1.1.3?计算机网络的性能指标 4
1.1.4?网络接口卡 6
1.1.5?计算机网络的形成和发展 6
1.2?计算机网络拓扑结构 8
1.2.1?计算机网络拓扑结构的定义 8
1.2.2?计算机网络拓扑结构的分类 8
1.3?计算机网络的标准化工作及相关
组织 12
小结 13
习题 13
第2章 计算机网络体系结构 15
2.1?计算机网络体系结构的必要性 15
2.2?计算机网络体系结构设计基本
思想 16
2.3?计算机网络体系结构分层原理 17
2.3.1?计算机网络体系结构分层基本
概念 17
2.3.2?计算机网络体系结构分层模型 18
2.3.3?对等层通信的实质 18
2.3.4?网络通信协议 19
2.4?计算机网络体系结构的定义和标准 21
2.4.1?计算机网络体系结构的定义 21
2.4.2?计算机网络体系结构的标准 21
2.5?OSI 七层体系结构模型概述 22
2.6?TCP/IP 四层体系结构模型概述 27
小结 28
习题 29
第3章 以太网交换技术 30
3.1?以太网概述 30
3.2?以太网MAC地址 31
3.3?以太网交换机工作原理 31
3.3.1?共享式以太网和交换式以太网 31
3.3.2?MAC地址表学习 33
3.3.3?数据帧转发 34
3.3.4?数据帧过滤 35
3.3.5?数据帧广播 36
3.4?链路聚合技术 37
3.4.1?链路聚合简介 37
3.4.2?链路聚合的分类 37
3.4.3?链路聚合的配置实例 38
小结 39
习题 39
第4章 VLAN技术 41
4.1?VLAN概述 41
4.1.1?VLAN技术简介 41
4.1.2?VLAN的用途 42
4.1.3?VLAN的优点 43
4.1.4?VLAN的类型 44
4.2?VLAN技术原理 46
4.2.1?VLAN的帧格式 47
4.2.2?单交换机VLAN标签操作 48
4.2.3?跨交换机VLAN标签操作 48
4.3?VLAN配置 51
4.3.1?VLAN基本配置 51
4.3.2?VLAN配置实例 52
小结 54
习题 54
第5章 生成树协议 55
5.1?网络冗余及带来的问题 55
5.1.1?网络冗余的必要性 55
5.1.2?网络冗余带来的问题 56
5.2?生成树协议（STP） 58
5.2.1?生成树协议概述 58
5.2.2?生成树协议的工作过程 60
5.2.3?生成树协议端口状态 63
5.3?快速生成树（RSTP） 64
5.4?多生成树（MSTP） 65
5.4.1?多生成树产生的背景 65
5.4.2?多生成树协议的定义 67
5.4.3?多生成树协议的优点 67
5.4.4?MSTP协议的相关概念 67
5.4.5?STP配置实例 69
5.4.6?STP显示与维护 70
小结 71
习题 71
第6章 PPP协议 72
6.1?HDLC简介 72
6.1.1?HDLC的发展历史 72
6.1.2?HDLC的特点 73
6.1.3?HDLC帧结构 73
6.2?PPP验证协议 74
6.2.1?PPP简介 74
6.2.2?PPP的安全认证（PAP、CHAP） 75
6.3?PPP配置实例 76
6.3.1?PPP PAP验证配置实例 76
6.3.2?PPP CHAP验证配置实例 77
小结 79
习题 79

第7章 IP协议 80
7.1?IPv4协议概述 80
7.2?IPv4协议报文格式 80
7.3?IPv4地址 83
7.3.1?IPv4地址表示方法 83
7.3.2?IPv4地址分类 84
7.3.3?子网掩码 85
7.3.4?特殊类型地址 87
7.3.5?私有IPv4地址 88
7.4?子网划分 88
7.4.1?子网划分的含义 88
7.4.2?子网划分的意义 88
7.4.3?划分子网的实例 89
7.5?IPv6基础 91
7.5.1?IPv4设计的不足 92
7.5.2?IPv6技术的优点 92
7.5.3?IPv6报文格式? 93
7.5.4?IPv6地址 94
小结 98
习题 99
第8章 直连路由与静态路由 101
8.1?路由概述 101
8.1.1?路由的基本概念 101
8.1.2?路由表组成 102
8.1.3?路由器单跳操作 103
8.1.4?路由的来源 105
8.1.5?路由的度量值 105
8.1.6?路由优先级 106
8.2?直连路由和静态路由 106
8.2.1?直连路由 106
8.2.2?静态路由概述 107
8.2.3?静态路由配置 108
8.2.4?静态路由配置实例 108
8.2.5?静态默认路由的配置实例 109
8.2.6?用静态路由实现路由备份和负载
分担 110
小结 111
习题 111
第9章 动态路由协议 113
9.1?动态路由协议概述 113
9.1.1?动态路由协议简介 113
9.1.2?常见动态路由协议及分类 114
9.1.3?路由协议的性能指标 115
9.1.4?可变长度子网掩码（VLSM） 115
9.2?动态路由协议原理 116
9.2.1?距离矢量路由协议 116
9.2.2?链路状态路由协议 117
小结 119
习题 120
第10章 RIP路由协议 121
10.1?RIP路由协议原理 121
10.1.1?RIP路由协议概述 121
10.1.2?RIP协议的工作过程 122
10.2?RIP路由环路 124
10.2.1?RIP路由环路简介 124
10.2.2?RIP路由环路避免 125
10.2.3?RIPv1和RIPv2 129
10.3?RIP协议配置实例 130
10.3.1?RIP基本配置 130
10.3.2?RIPv2相关配置 131
10.3.3?RIPv1基本配置实例 132
10.3.4?RIPv2基本配置实例 133
10.3.5?RIP运行状态及配置信息查看 134
小结 135
习题 135
第11章 OSPF路由协议 136
11.1?OSPF概述 136
11.1.1?OSPF路由协议的定义 136
11.1.2?OSPF路由协议的特点 137
11.1.3?OSPF路由的基本概念 138
11.2?OSPF工作原理 139
11.2.1?邻居和邻接关系 139
11.2.2?链路状态信息传递 142
11.2.3?OSPF路由计算 143
11.2.4?OSPF分区域管理 144
11.3?OSPF配置 146
11.3.1?OSPF基本配置命令 146
11.3.2?OSPF可选配置命令 147
11.3.3?单区域OSPF配置实例 147
11.3.4?多区域OSPF配置实例 149
11.3.5?OSPF信息显示 149
小结 152
习题 152
第12章 TCP/UDP协议 153
12.1?传输层概述 153
12.1.1?传输层的功能 153
12.1.2?传输层寻址与端口 154
12.1.3?传输层协议 155
12.2?TCP协议 155
12.2.1?TCP协议的特点 155
12.2.2?TCP协议报文段格式 156
12.2.3?TCP连接管理 157
12.3?UDP协议 159
12.3.1?UDP协议的特点 159
12.3.2?UDP协议的首部格式 160
小结 160
习题 160
第13章 访问控制列表 162
13.1?ACL概述 162
13.1.1?ACL的应用 162
13.1.2?基于ACL的包过滤 163
13.1.3?通配符掩码 165
13.2?ACL的标识和分类 166
13.2.1?ACL的标识 166
13.2.2?ACL的分类 167
13.3?ACL配置 168
13.3.1?ACL包过滤配置任务 168
13.3.2?ACL规则的匹配顺序 170
13.3.3?ACL配置实例 171
小结 173
习题 173
第14章 网络服务 174
14.1?网络服务概述 174
14.1.1?网络服务相关概念 174
14.1.2?网络操作系统 176
14.2?DHCP服务 176
14.2.1?DHCP概述 177
14.2.2?DHCP工作原理 177
14.2.3?DHCP服务的优点 178
14.2.4?DHCP配置实例 178
14.3?DNS服务 183
14.3.1?域名和FQDN的含义 183
14.3.2?FQDN结构 183
14.3.3?域名的申请注册 184
14.3.4?DNS域名解析原理 184
14.3.5?DNS域名详细解析过程 185
14.3.6?域名服务器类型 186
14.3.7?DNS服务器配置实验 187
14.4?Web服务 190
14.4.1?Web服务概述 190
14.4.2?Web服务通信模式 190
14.4.3?统一资源定位符 191
14.4.4?Web服务软件和服务器操作
系统 191
14.4.5?Web服务配置实验 191
14.5?FTP服务 193
14.5.1?FTP概述 193
14.5.2?FTP工作原理 193
14.5.3?FTP服务的主动方式和被动
方式 194
14.5.4?FTP配置实验 195
小结 197
习题 197
习题参考答案 199
参考文献 200