計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程作業(yè)指導(dǎo)書

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u13744第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識 293841.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 2215941.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 3102091.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 315395第二章網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)與設(shè)備 4283642.1網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 4298812.2網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備 411922.3網(wǎng)絡(luò)路由器與交換機(jī) 515718第三章局域網(wǎng)技術(shù) 5124163.1局域網(wǎng)概述 5149473.2以太網(wǎng)技術(shù) 54083.3局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù) 64625第四章廣域網(wǎng)技術(shù) 6123664.1廣域網(wǎng)概述 683974.2常見廣域網(wǎng)技術(shù) 7325424.2.1電話網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 7246864.2.2幀中繼技術(shù) 7257674.2.3異步傳輸模式（ATM） 7186114.2.4IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 7201874.3廣域網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備 7225734.3.1路由器 742984.3.2交換機(jī) 7126474.3.3集線器 8224374.3.4Modem 8221054.3.5光纖收發(fā)器 810471第五章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與路由選擇 872745.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述 8150545.1.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的優(yōu)點(diǎn) 814195.1.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的層次 8167725.2路由選擇算法 9202815.2.1靜態(tài)路由選擇算法 9242335.2.2動(dòng)態(tài)路由選擇算法 9200625.3路由器配置與管理 936175.3.1路由器硬件配置 9100895.3.2路由器軟件配置 95875.3.3路由器安全管理 10112985.3.4路由器監(jiān)控與維護(hù) 1013079第六章網(wǎng)絡(luò)安全 10135586.1網(wǎng)絡(luò)安全概述 10160156.2網(wǎng)絡(luò)攻擊與防御 10148056.3網(wǎng)絡(luò)安全策略與措施 1128358第七章網(wǎng)絡(luò)管理 11201857.1網(wǎng)絡(luò)管理概述 1162377.2網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 1228957.3網(wǎng)絡(luò)管理工具與軟件 1224047第八章網(wǎng)絡(luò)編程 13219768.1網(wǎng)絡(luò)編程概述 1320918.1.1定義與作用 1399168.1.2發(fā)展歷程 13244158.1.3編程語言選擇 1365628.2套接字編程 1368518.2.1套接字概念 13128798.2.2套接字類型 13232468.2.3套接字編程步驟 1351478.2.4常用API函數(shù) 1439118.3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例分析 14108058.3.1HTTP服務(wù)器 14284228.3.2FTP服務(wù)器 14284058.3.3網(wǎng)絡(luò)游戲服務(wù)器 1457478.3.4即時(shí)通信服務(wù)器 1413000第九章無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 14192729.1無線網(wǎng)絡(luò)概述 1419209.1.1定義與分類 1459239.1.2無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程 15233029.2無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù) 15143159.2.1無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 15257959.2.2無線局域網(wǎng)技術(shù) 1571899.3無線網(wǎng)絡(luò)安全 15254099.3.1無線網(wǎng)絡(luò)安全威脅 1546789.3.2無線網(wǎng)絡(luò)安全策略 1521451第十章網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢與展望 162020710.1網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢 162357510.25G網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 161633610.3物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算 17第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)通過通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)相互連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、信息共享和資源共享的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從低速到高速、從單一到多元的過程。它不僅提高了信息傳輸?shù)男剩覟槿祟惿鐣砹司薮蟮淖兏?。?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能包括數(shù)據(jù)傳輸、信息交換、資源共享和分布式處理。數(shù)據(jù)傳輸是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心功能，它使計(jì)算機(jī)之間能夠相互發(fā)送和接收信息。信息交換則允許用戶在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信和協(xié)作。資源共享使得網(wǎng)絡(luò)中的硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源可以被多個(gè)用戶共同使用，提高了資源利用率。分布式處理則是指通過網(wǎng)絡(luò)將任務(wù)分散到多個(gè)計(jì)算機(jī)上，共同完成復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的層次結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧。它定義了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各層的作用、功能和相互之間的關(guān)系。常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)包括OSI（開放式系統(tǒng)互聯(lián)）模型和TCP/IP模型。OSI模型由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出，共分為七層，從下到上依次為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。每一層都負(fù)責(zé)完成特定的功能，相鄰層之間通過接口進(jìn)行通信。TCP/IP模型是一種更為實(shí)用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，它主要包括四個(gè)層次：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。TCP/IP模型的核心協(xié)議是傳輸控制協(xié)議（TCP）和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP），它們共同保證了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的可靠傳輸和路由選擇。1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通信的規(guī)則和約定。它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，保證了不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠在網(wǎng)絡(luò)上順利交換信息。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要包括以下幾種：（1）傳輸控制協(xié)議（TCP）：提供面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。它通過三次握手建立連接，通過四次揮手?jǐn)嚅_連接，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院涂煽啃?。?）互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）：負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)傳輸?shù)侥康闹鳈C(jī)。它通過IP地址對網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)進(jìn)行標(biāo)識，并通過路由選擇算法確定數(shù)據(jù)包的傳輸路徑。（3）應(yīng)用層協(xié)議：如HTTP（超文本傳輸協(xié)議）、FTP（文件傳輸協(xié)議）和SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）等，它們定義了應(yīng)用層中特定應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸格式和規(guī)則。（4）數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：如以太網(wǎng)協(xié)議、PPP（點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議）等，它們負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的封裝、傳輸和接收。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的制定和遵循保證了網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備之間的有效通信，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第二章網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)與設(shè)備2.1網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用于連接各個(gè)設(shè)備、傳輸數(shù)據(jù)的物理載體。常見的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)主要包括以下幾種：（1）雙絞線：雙絞線是一種常用的傳輸介質(zhì)，由兩根絕緣導(dǎo)線相互絞合而成。雙絞線分為屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線，具有較好的抗干擾功能和傳輸距離。（2）同軸電纜：同軸電纜由一根中心導(dǎo)線和外部屏蔽層組成，具有較好的傳輸功能和抗干擾能力。同軸電纜分為基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜，適用于不同的傳輸環(huán)境。（3）光纖：光纖是一種利用光波傳輸信息的傳輸介質(zhì)，具有傳輸速率高、距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。光纖分為單模光纖和多模光纖，適用于不同距離和速率的傳輸需求。（4）無線電波：無線電波是一種無線傳輸介質(zhì)，通過電磁波在空氣中的傳播實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。無線電波具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但受天氣、障礙物等因素影響較大。2.2網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中用于連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)段、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和交換的設(shè)備。常見的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備有以下幾種：（1）交換機(jī)：交換機(jī)是一種二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，根據(jù)MAC地址表進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)具有端口數(shù)量多、傳輸速率高、延遲低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換。（2）路由器：路由器是一種三層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，根據(jù)IP地址進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。路由器具有路由選擇、網(wǎng)絡(luò)隔離、地址轉(zhuǎn)換等功能，適用于不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸。（2）網(wǎng)橋：網(wǎng)橋是一種用于連接兩個(gè)局域網(wǎng)的設(shè)備，根據(jù)MAC地址進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)橋具有隔離沖突域、提高網(wǎng)絡(luò)功能等優(yōu)點(diǎn)。2.3網(wǎng)絡(luò)路由器與交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由器和交換機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中具有重要的地位，以下分別介紹它們的功能和應(yīng)用場景：（1）網(wǎng)絡(luò)路由器：路由器是連接不同網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備，主要功能包括：路由選擇：根據(jù)路由表進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)隔離：劃分不同的子網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。地址轉(zhuǎn)換：實(shí)現(xiàn)私有地址與公網(wǎng)地址之間的轉(zhuǎn)換，適用于NAT網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。路由器廣泛應(yīng)用于企業(yè)、運(yùn)營商等場景，如接入路由器、核心路由器等。（2）交換機(jī)：交換機(jī)主要應(yīng)用于局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，具有以下功能：數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)：根據(jù)MAC地址表進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。端口鏡像：實(shí)現(xiàn)端口數(shù)據(jù)的監(jiān)控，便于網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)。VLAN劃分：劃分虛擬局域網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。交換機(jī)廣泛應(yīng)用于企業(yè)、學(xué)校等場景，如接入交換機(jī)、匯聚交換機(jī)等。第三章局域網(wǎng)技術(shù)3.1局域網(wǎng)概述局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，簡稱LAN）是一種在有限地理范圍內(nèi)，將多臺計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)具有傳輸速率高、誤碼率低、易于管理和擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。其主要應(yīng)用于企業(yè)、學(xué)校、家庭等場景。局域網(wǎng)的構(gòu)成主要包括網(wǎng)絡(luò)硬件（如交換機(jī)、路由器、網(wǎng)卡、雙絞線等）和網(wǎng)絡(luò)軟件（如操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、應(yīng)用程序等）。按照傳輸介質(zhì)的不同，局域網(wǎng)可分為有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)。3.2以太網(wǎng)技術(shù)以太網(wǎng)技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用的局域網(wǎng)技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3。以太網(wǎng)采用載波偵聽多址訪問/碰撞檢測（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，CSMA/CD）協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。以下為以太網(wǎng)技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵要素：（1）傳輸介質(zhì)：以太網(wǎng)常用的傳輸介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜和光纖等。（2）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：以太網(wǎng)設(shè)備主要包括網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器等。（3）數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)：以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀包括幀頭、數(shù)據(jù)載荷和幀尾三部分。幀頭包含目的MAC地址、源MAC地址和類型字段；數(shù)據(jù)載荷為用戶數(shù)據(jù)；幀尾包含幀校驗(yàn)序列（FCS）。（4）速率：以太網(wǎng)速率有10Mbps、100Mbps、1000Mbps等，目前萬兆以太網(wǎng)（10Gbps）也已逐漸普及。3.3局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)是指將多個(gè)局域網(wǎng)相互連接，實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的技術(shù)。以下為幾種常見的局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)：（1）網(wǎng)橋（Bridge）：網(wǎng)橋是一種用于連接兩個(gè)或多個(gè)局域網(wǎng)的設(shè)備，它可以對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，從而提高網(wǎng)絡(luò)功能。（2）交換機(jī)（Switch）：交換機(jī)是一種多端口網(wǎng)橋，它可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)局域網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交換。與網(wǎng)橋相比，交換機(jī)具有更高的功能和更靈活的配置。（3）路由器（Router）：路由器是一種連接不同網(wǎng)絡(luò)段的設(shè)備，它可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層地址（如IP地址）進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。路由器可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)（WAN）的互聯(lián)。（4）虛擬局域網(wǎng)（VLAN）：VLAN是一種基于交換機(jī)的局域網(wǎng)技術(shù)，它可以將物理上分散的交換機(jī)端口劃分為多個(gè)虛擬局域網(wǎng)。VLAN可以提高網(wǎng)絡(luò)安全性、降低廣播風(fēng)暴風(fēng)險(xiǎn)，并便于網(wǎng)絡(luò)管理。（5）無線局域網(wǎng)（WLAN）：無線局域網(wǎng)采用無線傳輸技術(shù)，如WiFi、藍(lán)牙等，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的無線擴(kuò)展。WLAN具有安裝方便、移動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于需要移動(dòng)辦公的場景。（6）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：局域網(wǎng)互聯(lián)還需依賴于一系列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如TCP/IP、IPX/SPX等。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷?、路由選擇、錯(cuò)誤檢測等機(jī)制，保證不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸可靠性。通過以上局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)之間的資源共享、負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展等功能，為用戶提供高效、可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。第四章廣域網(wǎng)技術(shù)4.1廣域網(wǎng)概述廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，簡稱WAN）是指跨越較大地理范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它將不同地點(diǎn)的局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，簡稱LAN）或終端設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享。廣域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)主要包括：傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速率較低、傳輸延遲較大、誤碼率較高等。廣域網(wǎng)廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等領(lǐng)域。4.2常見廣域網(wǎng)技術(shù)4.2.1電話網(wǎng)絡(luò)技術(shù)電話網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是早期廣域網(wǎng)的主要技術(shù)之一。它通過電話線路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，主要包括電話撥號上網(wǎng)和DSL（DigitalSubscriberLine，數(shù)字用戶線）技術(shù)。電話撥號上網(wǎng)的傳輸速率較低，一般為56kbps，而DSL技術(shù)的傳輸速率較高，可達(dá)幾Mbps。4.2.2幀中繼技術(shù)幀中繼（FrameRelay）是一種基于幀的廣域網(wǎng)技術(shù)。它將數(shù)據(jù)劃分為固定長度的幀進(jìn)行傳輸，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸。幀中繼具有較高的傳輸速率和較低的誤碼率，適用于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。4.2.3異步傳輸模式（ATM）異步傳輸模式（AsynchronousTransferMode，簡稱ATM）是一種基于信元的廣域網(wǎng)技術(shù)。它將數(shù)據(jù)劃分為固定長度的信元進(jìn)行傳輸，支持多種傳輸速率。ATM技術(shù)具有較好的實(shí)時(shí)性和可靠性，適用于多媒體通信和高速數(shù)據(jù)傳輸。4.2.4IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是基于InternetProtocol（IP）的廣域網(wǎng)技術(shù)。它采用分組交換方式，將數(shù)據(jù)劃分為IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸。IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有高度的可擴(kuò)展性和靈活性，已成為當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。4.3廣域網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備4.3.1路由器路由器是廣域網(wǎng)中最重要的互聯(lián)設(shè)備之一。它負(fù)責(zé)在不同網(wǎng)絡(luò)之間選擇最佳路徑，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。路由器支持多種廣域網(wǎng)技術(shù)和協(xié)議，如IP、ICMP、IGMP等。4.3.2交換機(jī)交換機(jī)是廣域網(wǎng)中的另一關(guān)鍵設(shè)備。它通過MAC地址學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)具有較高的傳輸速率和較低的延遲，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸。4.3.3集線器集線器（Hub）是一種簡單的廣域網(wǎng)互聯(lián)設(shè)備。它將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。集線器采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸速率較低，適用于小型網(wǎng)絡(luò)。4.3.4ModemModem（調(diào)制解調(diào)器）是一種用于電話線路上的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。它將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，以適應(yīng)電話線路的傳輸特性。Modem廣泛應(yīng)用于電話撥號上網(wǎng)和DSL技術(shù)。4.3.5光纖收發(fā)器光纖收發(fā)器是一種將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，實(shí)現(xiàn)光纖通信的設(shè)備。它具有較高的傳輸速率和較遠(yuǎn)的傳輸距離，適用于高速廣域網(wǎng)傳輸。第五章網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與路由選擇5.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)概述網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指將多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接，以實(shí)現(xiàn)更大范圍的信息共享和通信。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的主要目的是擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，以及實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的資源共享。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備包括路由器、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)等。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)主要包括IP地址、子網(wǎng)劃分、路由選擇等。5.1.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)（1）擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍：網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可以將多個(gè)局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)更大范圍的信息共享和通信。（2）提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率：通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，可以充分利用各個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的資源，提高整體網(wǎng)絡(luò)功能。（3）實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的資源共享：網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的資源共享，促進(jìn)各網(wǎng)絡(luò)之間的合作與交流。5.1.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的層次網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可以分為以下幾個(gè)層次：（1）物理層互聯(lián)：通過傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理連接。（2）數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)：通過數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。（3）網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)：通過路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的路由選擇和數(shù)據(jù)傳輸。（4）傳輸層互聯(lián)：通過傳輸層協(xié)議實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的端到端通信。（5）應(yīng)用層互聯(lián)：通過應(yīng)用層協(xié)議實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的應(yīng)用服務(wù)。5.2路由選擇算法路由選擇算法是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，用于確定數(shù)據(jù)包從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的最佳傳輸路徑。路由選擇算法的目標(biāo)是找到一條具有最小延遲、最大吞吐量和最高可靠性的路徑。5.2.1靜態(tài)路由選擇算法靜態(tài)路由選擇算法是指在網(wǎng)絡(luò)管理員預(yù)先設(shè)定的路由表中，根據(jù)目的地址查找下一跳地址的算法。靜態(tài)路由選擇算法適用于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化不頻繁的小型網(wǎng)絡(luò)。5.2.2動(dòng)態(tài)路由選擇算法動(dòng)態(tài)路由選擇算法是指路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓詣?dòng)調(diào)整路由表的算法。動(dòng)態(tài)路由選擇算法包括距離向量算法、鏈路狀態(tài)算法和路徑向量算法等。（1）距離向量算法：路由器通過交換距離向量（即路由表）來獲取網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的距離信息，并根據(jù)距離信息計(jì)算最短路徑。（2）鏈路狀態(tài)算法：路由器通過發(fā)送鏈路狀態(tài)報(bào)文來通知網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器，各路由器根據(jù)收到的鏈路狀態(tài)報(bào)文計(jì)算最短路徑。（3）路徑向量算法：路由器通過發(fā)送路徑向量報(bào)文來通知網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器，各路由器根據(jù)收到的路徑向量報(bào)文計(jì)算最短路徑。5.3路由器配置與管理路由器配置與管理是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要包括以下幾個(gè)方面：5.3.1路由器硬件配置路由器硬件配置包括路由器的接口類型、接口數(shù)量、傳輸速率等。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求選擇合適的路由器硬件，以滿足網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的需求。5.3.2路由器軟件配置路由器軟件配置主要包括路由器操作系統(tǒng)、路由協(xié)議、路由策略等。路由器操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理路由器的硬件資源和軟件功能；路由協(xié)議用于實(shí)現(xiàn)路由器之間的信息交換；路由策略用于控制路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的行為。5.3.3路由器安全管理路由器安全管理包括設(shè)置密碼、限制遠(yuǎn)程訪問、開啟防火墻等。為保障網(wǎng)絡(luò)安全，需要對路由器進(jìn)行嚴(yán)格的安全配置。5.3.4路由器監(jiān)控與維護(hù)路由器監(jiān)控與維護(hù)包括查看路由器狀態(tài)、分析路由器功能、處理故障等。定期對路由器進(jìn)行監(jiān)控與維護(hù)，以保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。第六章網(wǎng)絡(luò)安全6.1網(wǎng)絡(luò)安全概述網(wǎng)絡(luò)安全是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程中的一環(huán)。信息技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會生活、工作和交流的重要載體，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益凸顯。網(wǎng)絡(luò)安全主要涉及保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)免受非法侵入、破壞、篡改、泄露等威脅，保證網(wǎng)絡(luò)信息的保密性、完整性和可用性。網(wǎng)絡(luò)安全主要包括以下幾個(gè)方面：（1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全：保證網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備正常運(yùn)行，防止物理損壞和非法接入。（2）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全：保護(hù)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等軟件系統(tǒng)，防止惡意攻擊和非法操作。（3）數(shù)據(jù)安全：保護(hù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)泄露、篡改和破壞。（4）應(yīng)用安全：保證網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止應(yīng)用層攻擊。6.2網(wǎng)絡(luò)攻擊與防御網(wǎng)絡(luò)攻擊是指通過網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行非法侵入、破壞、篡改等行為。常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊類型包括：（1）拒絕服務(wù)攻擊（DoS）：通過大量請求占用目標(biāo)系統(tǒng)資源，使其無法正常提供服務(wù)。（2）網(wǎng)絡(luò)欺騙攻擊：通過偽裝成合法用戶或系統(tǒng)，誘騙目標(biāo)系統(tǒng)執(zhí)行惡意操作。（3）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽：竊取網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的數(shù)據(jù)，獲取敏感信息。（4）網(wǎng)絡(luò)篡改：修改網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的數(shù)據(jù)，破壞數(shù)據(jù)的完整性。針對這些網(wǎng)絡(luò)攻擊，常見的防御措施包括：（1）防火墻：通過設(shè)置訪問控制策略，限制非法訪問和攻擊行為。（2）入侵檢測系統(tǒng)（IDS）：實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量，發(fā)覺并報(bào)警異常行為。（3）入侵防御系統(tǒng)（IPS）：自動(dòng)阻止或減輕網(wǎng)絡(luò)攻擊。（4）加密技術(shù)：保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性，防止數(shù)據(jù)泄露和篡改。6.3網(wǎng)絡(luò)安全策略與措施網(wǎng)絡(luò)安全策略是指為了保障網(wǎng)絡(luò)安全而制定的一系列規(guī)章制度和技術(shù)措施。以下為常見的網(wǎng)絡(luò)安全策略與措施：（1）制定網(wǎng)絡(luò)安全政策：明確網(wǎng)絡(luò)安全的目標(biāo)、責(zé)任和措施，為網(wǎng)絡(luò)安全工作提供指導(dǎo)。（2）用戶認(rèn)證：通過用戶名和密碼、生物識別等方式，保證合法用戶訪問網(wǎng)絡(luò)資源。（3）訪問控制：根據(jù)用戶身份和權(quán)限，限制訪問網(wǎng)絡(luò)資源和系統(tǒng)功能。（4）數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)：定期備份重要數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)在遭受攻擊后能夠快速恢復(fù)。（5）安全審計(jì)：定期檢查網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和應(yīng)用程序，發(fā)覺并修復(fù)安全漏洞。（6）安全培訓(xùn)：提高員工網(wǎng)絡(luò)安全意識，降低人為因素導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)。（7）安全更新與漏洞修復(fù)：及時(shí)更新操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，修復(fù)已知安全漏洞。通過實(shí)施上述網(wǎng)絡(luò)安全策略與措施，可以有效提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的安全性，降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。第七章網(wǎng)絡(luò)管理7.1網(wǎng)絡(luò)管理概述網(wǎng)絡(luò)管理是指對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面的監(jiān)督、維護(hù)和控制的過程，旨在保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量和效率。在網(wǎng)絡(luò)管理中，管理員需要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)功能、網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)安全等方面進(jìn)行全面的管理和監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)管理的主要內(nèi)容包括：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理、網(wǎng)絡(luò)功能管理、網(wǎng)絡(luò)配置管理、網(wǎng)絡(luò)故障管理和網(wǎng)絡(luò)安全管理。網(wǎng)絡(luò)管理的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；二是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源分配，提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率；三是降低網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生的概率，減少故障處理時(shí)間；四是保障網(wǎng)絡(luò)安全，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和非法入侵。7.2網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)，它規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備之間如何進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換。常見的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議有以下幾種：（1）簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）：SNMP是一種廣泛應(yīng)用的通用網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它采用輪詢和中斷相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控和管理。（2）常用管理信息協(xié)議（CMIP）：CMIP是一種面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它具有較好的安全性和靈活性，但實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜。（3）網(wǎng)絡(luò)管理向量協(xié)議（NMVP）：NMVP是一種基于網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它采用分布式架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和監(jiān)控。（4）通用網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（CNMP）：CNMP是一種適用于多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它具有良好的兼容性和擴(kuò)展性。7.3網(wǎng)絡(luò)管理工具與軟件網(wǎng)絡(luò)管理工具與軟件是網(wǎng)絡(luò)管理的重要組成部分，它們?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)管理員提供了便捷的管理手段和豐富的管理功能。以下是一些常見的網(wǎng)絡(luò)管理工具與軟件：（1）網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)和功能，發(fā)覺并處理網(wǎng)絡(luò)故障。（2）配置管理工具：配置管理工具可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理員對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置文件進(jìn)行備份、恢復(fù)和修改。（3）故障診斷工具：故障診斷工具可以幫助網(wǎng)絡(luò)管理員快速定位并解決網(wǎng)絡(luò)故障。（4）功能分析工具：功能分析工具可以分析網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能數(shù)據(jù)，幫助網(wǎng)絡(luò)管理員優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置。（5）安全管理工具：安全管理工具可以監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)安全事件，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和非法入侵。（6）網(wǎng)絡(luò)管理軟件：網(wǎng)絡(luò)管理軟件集成了多種網(wǎng)絡(luò)管理功能，如設(shè)備管理、功能管理、故障管理等，為網(wǎng)絡(luò)管理員提供了一站式的網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)。常見的網(wǎng)絡(luò)管理軟件有：HPOpenView、IBMTivoli、CiscoWorks等。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)管理工具與軟件也在不斷更新和完善，為網(wǎng)絡(luò)管理提供了更加高效、便捷的手段。第八章網(wǎng)絡(luò)編程8.1網(wǎng)絡(luò)編程概述8.1.1定義與作用網(wǎng)絡(luò)編程是指利用計(jì)算機(jī)編程語言，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)交換的過程。網(wǎng)絡(luò)編程在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程中具有重要作用，它能夠幫助開發(fā)者構(gòu)建出功能豐富、功能穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。8.1.2發(fā)展歷程網(wǎng)絡(luò)編程的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段，從早期的Socket編程到現(xiàn)在的HTTP、Websocket等編程模型，技術(shù)不斷更新，以滿足不斷增長的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求。8.1.3編程語言選擇網(wǎng)絡(luò)編程可以使用多種編程語言實(shí)現(xiàn)，如C/C、Java、Python等。不同編程語言具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，開發(fā)者應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目需求和自身技能選擇合適的編程語言。8.2套接字編程8.2.1套接字概念套接字（Socket）是網(wǎng)絡(luò)通信的基本單元，用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信。套接字編程是指利用套接字實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的過程。8.2.2套接字類型套接字分為TCP套接字和UDP套接字兩種類型。TCP套接字提供可靠的、面向連接的通信服務(wù)；UDP套接字提供不可靠的、無連接的通信服務(wù)。8.2.3套接字編程步驟套接字編程主要包括以下步驟：（1）創(chuàng)建套接字；（2）綁定地址和端口；（3）監(jiān)聽連接請求；（4）接受連接請求；（5）讀寫數(shù)據(jù)；（6）關(guān)閉連接。8.2.4常用API函數(shù)在套接字編程中，以下API函數(shù)較為常用：（1）socket()：創(chuàng)建套接字；（2）bind()：綁定地址和端口；（3）listen()：監(jiān)聽連接請求；（4）accept()：接受連接請求；（5）send()和recv()：讀寫數(shù)據(jù)；（6）close()：關(guān)閉連接。8.3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例分析8.3.1HTTP服務(wù)器HTTP服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)編程中的一種典型應(yīng)用。它利用套接字編程實(shí)現(xiàn)HTTP協(xié)議，為客戶端提供網(wǎng)頁瀏覽、文件等服務(wù)。8.3.2FTP服務(wù)器FTP服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)文件傳輸服務(wù)。它同樣利用套接字編程，實(shí)現(xiàn)FTP協(xié)議，為客戶端提供文件、刪除等功能。8.3.3網(wǎng)絡(luò)游戲服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)游戲服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)游戲的核心組成部分。它通過套接字編程實(shí)現(xiàn)游戲邏輯、通信協(xié)議等，為玩家提供在線互動(dòng)、游戲數(shù)據(jù)同步等服務(wù)。8.3.4即時(shí)通信服務(wù)器即時(shí)通信服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)消息傳輸。它利用套接字編程，實(shí)現(xiàn)即時(shí)通信協(xié)議，為用戶提供文字、語音、視頻等通信服務(wù)。第九章無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)9.1無線網(wǎng)絡(luò)概述9.1.1定義與分類無線網(wǎng)絡(luò)是指通過無線信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)傳輸距離和應(yīng)用場景的不同，可以分為以下幾類：無線廣域網(wǎng)（WWAN）、無線城域網(wǎng)（WMAN）、無線局域網(wǎng)（WLAN）以及無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）等。9.1.2無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從20世紀(jì)80年代開始發(fā)展，經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：（1）第一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：采用模擬信號傳輸，主要應(yīng)用于語音通信。（2）第二代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：采用數(shù)字信號傳輸，支持語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。（3）第三代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：引入了分組交換技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸速率，支持多媒體業(yè)務(wù)。（4）第四代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：以正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更廣泛的覆蓋范圍。9.2無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)9.2.1無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)（1）IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)：包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac等，主要應(yīng)用于無線局域網(wǎng)。（2）WiFi聯(lián)盟認(rèn)證：對符合IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的無線設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證，保證設(shè)備之間的兼容性。9.2.2無線局域網(wǎng)技術(shù)（1）無線接入點(diǎn)（AP）：無線局域網(wǎng)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)將無線信號轉(zhuǎn)換為有線信號，實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備與局域網(wǎng)的連接。（2）無線網(wǎng)卡：無線設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)接口卡，用于發(fā)送和接收無線信號。（3）無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)：包括直接序列擴(kuò)頻（DSSS）、正交頻分復(fù)用（OFDM）等，用于提高無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率和抗干擾能力。9.3無線網(wǎng)絡(luò)安全9.3.1無線網(wǎng)絡(luò)安全威脅（1）無線信號干擾：非法接入點(diǎn)、惡意攻擊者等可能導(dǎo)致無線信號干擾，影響無線網(wǎng)絡(luò)的正常通信。（2）無線網(wǎng)絡(luò)入侵：未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備或用戶通過無線網(wǎng)絡(luò)接入局域網(wǎng)，可能導(dǎo)致信息泄露、網(wǎng)絡(luò)癱瘓等安全問題。（3）無線網(wǎng)絡(luò)欺騙：攻擊者通過偽造無線接入點(diǎn)、篡改無線信號等手段，欺騙無線設(shè)備接入惡意網(wǎng)絡(luò)。9.3.2無線網(wǎng)絡(luò)安全策略（1）無線接入控制：通過設(shè)置無線接入點(diǎn)的訪問控制列表（ACL），