本書是全國計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格(水平)考試指定用書。作者在前4版的基礎(chǔ)上,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)工程師新版大綱的要求,針對考試的重點內(nèi)容做了較大篇幅的修訂,書中主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)通信、廣域通信網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、因特網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)器配置、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計。
本書是參加本考試的必備教材,也可作為網(wǎng)絡(luò)工程從業(yè)人員學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的教材或日常工作的參考用書。
網(wǎng)絡(luò)工程師教程(第5版)依據(jù)2018年審定通過的網(wǎng)絡(luò)工程師考試大綱大綱編寫,涵蓋網(wǎng)絡(luò)工程師(中級)崗位所要求的主要知識及應(yīng)用技術(shù)。通過網(wǎng)絡(luò)工程師考試的考生可以獲得由人力資源和社會保障部、工業(yè)和信息化部認(rèn)可的職業(yè)資格證書,本考試為中級資格認(rèn)證。
第3版(修訂版)前言
根據(jù)新的網(wǎng)絡(luò)工程師考試大綱,這次再版時對本書內(nèi)容進(jìn)行了比較大的調(diào)整,對基礎(chǔ)知識部分進(jìn)行了簡化,對應(yīng)用技術(shù)部分進(jìn)行了改寫,突出了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置、路由器和交換機(jī)的配置,以及網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)管理等實用技術(shù)。在適當(dāng)調(diào)整后,全書分為10章,其主要內(nèi)容介紹如下。
第1章介紹計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念,這一章最主要的內(nèi)容是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)ISO開放系統(tǒng)互連參考模型,其中的基本概念,例如協(xié)議實體、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)數(shù)據(jù)單元、面向連接的服務(wù)和無連接的服務(wù)、服務(wù)原語、服務(wù)訪問點、相鄰層之間的多路復(fù)用,以及各個協(xié)議層的功能特性等,都是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析的理論基礎(chǔ),是網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員應(yīng)該掌握的基礎(chǔ) 知識。
第2章講述數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識,這一章主要是屬于物理層的內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)工程師除了熟悉網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理、能夠操作網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備之外,也應(yīng)該掌握數(shù)據(jù)通信方面的基礎(chǔ)知識,這樣,在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障分析和故障排除時才能做到有的放矢,事半功倍地解決問題。
第3章介紹電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)等廣域通信網(wǎng)方面的基礎(chǔ)知識,這些網(wǎng)絡(luò)都是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連時必須要用到的基礎(chǔ)設(shè)施,這方面的基礎(chǔ)知識可以幫助網(wǎng)絡(luò)工程師根據(jù)已有的條件選擇網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。
第4章詳細(xì)介紹局域網(wǎng)和城域網(wǎng)方面的主要技術(shù)。這次修改時突出了快速以太網(wǎng)技術(shù),刪去了較少使用的令牌環(huán)網(wǎng)等,豐富了無線局域網(wǎng)和城域網(wǎng)方面的內(nèi)容。這一章是網(wǎng)絡(luò)工程師應(yīng)該掌握的最重要的基礎(chǔ)知識。
第5章討論了網(wǎng)絡(luò)互連的基本原理,深入講解了Internet協(xié)議及其提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這一章也是網(wǎng)絡(luò)工程師應(yīng)該掌握的重要的基礎(chǔ)知識。
第6章包含了網(wǎng)絡(luò)安全方面的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù)。讀者應(yīng)該掌握諸如數(shù)據(jù)加密、報文認(rèn)證、數(shù)字簽名等基本理論,在此基礎(chǔ)上深入理解網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的工作原理,并能夠針對具體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)簡單的安全解決方案。
第7章介紹了Windows和Linux操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識,并詳細(xì)講述了常用的各種服務(wù)器的配置方法。這一章的內(nèi)容主要是在具體操作方面,網(wǎng)絡(luò)工程師要能夠熟練地配置各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,排除網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中出現(xiàn)的故障。
第8章是有關(guān)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備操作方面的基礎(chǔ)知識和實用技術(shù),這一章也是要求能夠熟練地操作,重點是VLAN和動態(tài)路由配置。要求網(wǎng)絡(luò)工程師能夠熟悉網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的工作原理,掌握路由器和交換機(jī)的配置命令,能夠排除網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的故障。
第9章是網(wǎng)絡(luò)管理,讀者除了要熟悉SNMP協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)和操作原理之外,還要能實際操作網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),熟練地使用常見的網(wǎng)絡(luò)管理命令,針對具體的網(wǎng)絡(luò)給出實用的網(wǎng)絡(luò)管理解決方案。
第10章講述網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)工程師應(yīng)該能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計目標(biāo),按照系統(tǒng)工程的方法給出解決方案,寫出規(guī)范的設(shè)計和實施文檔。另外,這一章還給出了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計的案例,作為學(xué)習(xí)時的參考。
新大綱增加了IPv6、802.11x、MPLS、光纖主干網(wǎng)等新技術(shù),希望讀者給予注意。
編者
2009年4月
目 錄
第1章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論... 1
1.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展... 1
1.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類和應(yīng)用... 3
1.2.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類... 3
1.2.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用... 6
1.3 我國互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展... 7
1.4 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)... 9
1.4.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能特性... 9
1.4.2 開放系統(tǒng)互連參考模型的
基本概念... 11
1.5 幾種商用網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)... 18
1.5.1 SNA. 18
1.5.2 X.25. 20
1.5.3 Novell NetWare. 21
1.6 OSI協(xié)議集... 22
第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)............................................. 27
2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念... 27
2.2 信道特性... 28
2.2.1 信道帶寬... 28
2.2.2 誤碼率... 30
2.2.3 信道延遲... 30
2.3 傳輸介質(zhì)... 30
2.3.1 雙絞線... 30
2.3.2 同軸電纜... 31
2.3.3 光纜... 33
2.3.4 無線信道... 34
2.4 數(shù)據(jù)編碼... 35
2.5 數(shù)字調(diào)制技術(shù)... 38
2.6 脈沖編碼調(diào)制... 40
2.6.1 取樣... 40
2.6.2 量化... 41
2.6.3 編碼... 41
2.7 通信方式和交換方式... 41
2.7.1 數(shù)據(jù)通信方式... 41
2.7.2 交換方式... 43
2.8 多路復(fù)用技術(shù)... 46
2.8.1 頻分多路復(fù)用... 46
2.8.2 時分多路復(fù)用... 47
2.8.3 波分多路復(fù)用... 48
2.8.4 數(shù)字傳輸系統(tǒng)... 48
2.8.5 同步數(shù)字系列... 50
2.9 差錯控制... 50
2.9.1 檢錯碼... 51
2.9.2 海明碼... 51
2.9.3 循環(huán)冗余校驗碼... 53
第3章 廣域通信網(wǎng)... 56
3.1 公共交換電話網(wǎng)... 56
3.1.1 電話系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)... 56
3.1.2 本地回路... 57
3.1.3 調(diào)制解調(diào)器... 61
3.2 X.25公共數(shù)據(jù)網(wǎng)... 63
3.2.1 流量控制和差錯控制... 64
3.2.2 HDLC協(xié)議... 69
3.2.3 X.25 PLP協(xié)議... 75
3.3 幀中繼網(wǎng)... 78
3.3.1 幀中繼業(yè)務(wù)... 78
3.3.2 幀中繼協(xié)議... 80
3.3.3 幀中繼的應(yīng)用... 82
3.4 ISDN和ATM.. 83
3.4.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)... 83
3.4.2 ATM虛電路... 87
3.4.3 ATM高層... 88
3.4.4 ATM適配層... 89
3.4.5 ATM通信管理... 90
第4章 局域網(wǎng)與城域網(wǎng)... 93
4.1 局域網(wǎng)技術(shù)概論... 93
4.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì)... 93
4.1.2 LAN/MAN的IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)... 98
4.2 邏輯鏈路控制子層... 100
4.2.1 LLC地址... 101
4.2.2 LLC服務(wù)... 101
4.2.3 LLC協(xié)議... 102
4.3 IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)... 103
4.3.1 CSMA/CD協(xié)議... 103
4.3.2 CSMA/CD協(xié)議的性能分析... 108
4.3.3 MAC和PHY規(guī)范... 109
4.3.4 交換式以太網(wǎng)... 114
4.3.5 高速以太網(wǎng)... 115
4.3.6 虛擬局域網(wǎng)... 118
4.4 局域網(wǎng)互連... 120
4.4.1 網(wǎng)橋協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)... 120
4.4.2 生成樹網(wǎng)橋... 123
4.4.3 源路由網(wǎng)橋... 129
4.5 城域網(wǎng)... 131
4.5.1 城域以太網(wǎng)... 132
4.5.2 彈性分組環(huán)... 135
第5章 無線通信網(wǎng)... 139
5.1 移動通信... 139
5.1.1 蜂窩通信系統(tǒng)... 139
5.1.2 第二代移動通信系統(tǒng)... 140
5.1.3 第三代移動通信系統(tǒng)... 142
5.2 無線局域網(wǎng)... 143
5.2.1 WLAN的基本概念... 143
5.2.2 WLAN通信技術(shù)... 145
5.2.3 IEEE 802.11體系結(jié)構(gòu)... 150
5.2.4 移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)... 156
5.2.5 IEEE 802.11的新進(jìn)展... 165
5.3 無線個人網(wǎng)... 169
5.3.1 藍(lán)牙技術(shù)... 170
5.3.2 ZigBee技術(shù)... 175
5.4 無線城域網(wǎng)... 181
5.4.1 關(guān)鍵技術(shù)... 181
5.4.2 MAC子層... 182
5.4.3 向4G邁進(jìn)... 183
第6章 網(wǎng)絡(luò)互連與互聯(lián)網(wǎng)... 186
6.1 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備... 186
6.1.1 中繼器... 186
6.1.2 網(wǎng)橋... 187
6.1.3 路由器... 188
6.1.4 網(wǎng)關(guān)... 189
6.2 廣域網(wǎng)互連... 190
6.2.1 OSI網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)... 191
6.2.2 面向連接的網(wǎng)際互連... 192
6.2.3 無連接的網(wǎng)際互連... 194
6.3 IP協(xié)議... 197
6.3.1 IP地址... 198
6.3.2 IP協(xié)議的操作... 200
6.3.3 IP協(xié)議數(shù)據(jù)單元... 202
6.4 ICMP協(xié)議... 203
6.5 TCP和UDP協(xié)議... 204
6.5.1 TCP服務(wù)... 205
6.5.2 TCP協(xié)議... 205
6.5.3 TCP擁塞控制... 208
6.5.4 UDP協(xié)議... 211
6.6 域名和地址... 211
6.6.1 域名系統(tǒng)... 213
6.6.2 地址分解協(xié)議... 214
6.7 網(wǎng)關(guān)協(xié)議... 218
6.7.1 自治系統(tǒng)... 218
6.7.2 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議... 218
6.7.3 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議... 220
6.7.4 核心網(wǎng)關(guān)協(xié)議... 228
6.8 路由器技術(shù)... 229
6.8.1 NAT技術(shù)... 230
6.8.2 CIDR技術(shù)... 232
6.8.3 第三層交換技術(shù)... 234
6.9 IP組播技術(shù)... 236
6.9.1 組播模型概述... 236
6.9.2 組播地址... 237
6.9.3 因特網(wǎng)組管理協(xié)議... 238
6.9.4 組播路由協(xié)議... 242
6.10 IP QoS技術(shù)... 247
6.10.1 集成服務(wù)... 248
6.10.2 區(qū)分服務(wù)... 250
6.10.3 流量工程... 252
6.11 Internet應(yīng)用... 254
6.11.1 遠(yuǎn)程登錄協(xié)議... 255
6.11.2 文件傳輸協(xié)議... 256
6.11.3 簡單郵件傳輸協(xié)議... 257
6.11.4 超文本傳輸協(xié)議... 258
6.11.5
P2P應(yīng)用... 261
第7章 下一代互聯(lián)網(wǎng)... 265
7.1 IPv6. 265
7.1.1 IPv6分組格式... 266
7.1.2 IPv6地址... 270
7.1.3 IPv6路由協(xié)議... 275
7.1.4 IPv6對IPv4的改進(jìn)... 277
7.2 移動IP. 278
7.2.1 移動IP的通信過程... 278
7.2.2 移動IPv6. 280
7.3 從IPv4向IPv6的過渡... 284
7.3.1 隧道技術(shù)... 285
7.3.2 協(xié)議翻譯技術(shù)... 292
7.3.3 雙協(xié)議棧技術(shù)... 296
7.4 下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展... 298
7.4.1 IP地址的分配... 299
7.4.2 我國的下一代互聯(lián)網(wǎng)研究... 301