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第1章　网络介绍1

学习目标1

1.1　连到网络或因特网上1

1.1.1　什么是网络2

1.1.2　网络组成5

1.1.3　企业网和家庭因特网接入12

1.1.4　TCP/IP协议族和TCP/IP软件16

1.2　网络数学31

1.2.1　位和字节31

1.2.2　十进制的数字系统：Base 1033

1.2.3　二进制数字系统：Base 234

1.2.4　将8位二进制数转换为十进制数34

1.2.5　将十进制数转换为8位二进制数35

1.2.6　IP地址在十进制二进制之间的转换39

1.2.7　使用转换表40

1.2.8　十六进制数字系统：Base 1641

1.2.9　布尔运算和二进制逻辑运算42

1.3　总结43

1.4　检查你的理解44

1.5　挑战性问题和实践46

第2章　网络技术基础47

学习目标47

2.1　网络基础和术语48

2.1.1 网络领域的简史48

2.1.2　对网络协议和标准的需求49

2.1.3　以太局域网和局域网设备50

2.1.4　广域网57

2.1.5　城域网和存储区域网络60

2.1.6　虚拟专用网61

2.1.7　网络拓扑64

2.2　带宽69

2.2.1　局域网和广域网带宽70

2.2.2　吞吐量和带宽72

2.2.3　计算数据传输时间73

2.2.4　模拟带宽74

2.2.5　带宽的规划75

2.3　OSI和TCP/IP网络模型76

2.3.1　OSI模型76

2.3.2　TCP/IP网络模型79

2.4　总结83

2.5　检查你的理解84

第3章　网络介质89

学习目标89

附加的感兴趣的主题89

3.1　铜介质90

3.1.1　使用铜线的数字传输90

3.1.2　常用的LAN铜缆布线97

3.2　光学介质106

3.2.1 光纤与铜缆的对比106

3.2.2　电磁频谱107

3.2.3　光缆109

3.3　无线介质111

3.3.1　企业无线局域网的组成与设计112

3.3.2　无线局域网的组织和标准114

3.4　总结115

3.5　检查你的理解116

3.6　挑战性问题和实践118

第4章　线缆测试119

学习目标119

附加的感兴趣的主题119

4.1　基于频率的线缆测试120

4.1.1 波120

4.1.2　正弦波和方波121

4.1.3　模拟和数字信号122

4.2　信号和噪声123

4.2.1 利用铜质线缆和光纤发送信号123

4.2.2　铜介质上的衰减和插入损失126

4.2.3　铜介质上的噪声源127

4.2.4　串扰类型128

4.2.5　线缆测试标准130

4.3　总结132

4.4　检查你的理解133

第5章　局域网和广域网的布线135

学习目标135

附加的感兴趣的主题135

5.1　局域网布线136

5.1.1　局域网布线的基本原理136

5.1.2　连接以太网设备144

5.1.3　使用LAN：PC通信的模式154

5.2　广域网的布线157

5.2.1 广域网的物理层和数据链路层158

5.2.2　选择DCE和DTE线缆162

5.2.3 固定的和模块化的路由器164

5.2.4　路由器控制台布线165

5.3　总结167

5.4　检查你的理解168

5.5　挑战性问题和实践169

第6章　以太网基础171

学习目标171

附加的感兴趣的主题171

6.1　以太网基础172

6.1.1　以太网历史172

6.1.2　不同IEEE以太网的命名173

6.1.3　IEEE以太网标准和OSI模型173

6.1.4　以太网成帧175

6.1.5　MAC地址的格式178

6.1.6　在不同类型的以太网上发送帧179

6.1.7　LLC、SNAP和确定协议类型180

6.2　以太网操作182

6.2.1　设备传输时的控制规则：CSMA/CD182

6.2.2　全双工、半双工和冲突域184

6.2.3　双工模式和速度的自动协商187

6.2.4　确定及非确定性的介质访问188

6.3　总结189

6.4　检查你的理解189

6.5　挑战性问题和实践191

第7章　以太网技术193

学习目标193

附加的感兴趣的主题193

7.1　10Mbit/s和100Mbit/s以太网194

7.1.1 10 Mbit/s以太网194

7.1.2 10BASE-T196

7.1.3　100Mbit/s以太网201

7.2　吉比特以太网及更高速网络204

7.2.1 1000BASE-X205

7.2.2 1000BASE-T208

7.2.3　以太网未来209

7.3　总结210

7.4　检查你的理解211

7.5　挑战性问题和实践212

第8章　以太网交换213

学习目标213

8.1　以太网交换的运行机制213

8.1.1 二层网桥和交换机如何运行214

8.1.2　Cisco交换机的CAM220

8.1.3　交换机的内部过程221

8.1.4　生成树协议222

8.2　局域网（LAN）设计：冲突域和广播域227

8.2.1　冲突域228

8.2.2 二层广播域232

8.2.3　网络设备所在的层次235

8.2.4 通过一层、二层、三层设备的数据流236

8.2.5　模糊的术语：段（segment）237

8.3　总结237

8.4　检查你的理解238

8.5　挑战性问题和实践239

第9章　TCP/IP协议族和IP寻址241

学习目标241

附加的感兴趣的主题241

9.1　TCP/IP模型242

9.1.1　TCP/IP网络接入（网络接口）层243

9.1.2　TCP/IP互联网层244

9.1.3　TCP/IP传输层247

9.1.4　TCP/IP应用层248

9.1.5　关于TCP/IP模型和OSI模型249

9.2　IP寻址基本原理252

9.2.1 IP地址的基本特征252

9.2.2　地址分配和地址的类253

9.2.3 网络数学259

9.2.4　子网技术基础261

9.2.5　保证因特网内的IP地址是唯一的264

9.3　IP地址的分配和映射268

9.3.1　静态IP地址配置268

9.3.2　利用DHCP进行动态IP地址配置270

9.3.3　静态和DHCP地址分配的比较271

9.3.4　在局域网上使用ARP和代理ARP272

9.4　总结277

9.5　检查你的理解278

9.6　挑战性问题和实践280

第10章　路由基础和子网281

学习目标281

10.1　IP路由（转发）282

10.1.1　一些易混术语的简单来历282

10.1.2　两个直连局域网间的路由283

10.1.3　路由的深入研究288

10.1.4　IP路由：使用二层协议290

10.1.5　IP的重要特性293

10.1.6　完整的IP报头294

10.2　路由协议295

10.2.1　路由器如何学习IP路由296

10.2.2　路由协议特性298

10.2.3　路由协议的比较305

10.3　IP子网划分306

10.3.1 子网划分的简要回顾306

10.3.2 决定所需要的子网数量和子网掩码307

10.3.3　决定子网号以及每个子网内可分配的IP地址314

10.3.4　判断主机位于哪个子网内320

10.4　总结322

10.5　检查你的理解323

10.6　挑战性问题和实践325

第11章　TCP/IP传输层和应用层327

学习目标327

11.1　TCP/IP传输层协议327

11.1.1　流量控制和窗口机制328

11.1.2　TCP连接的建立和撤除330

11.1.3　TCP错误恢复（可靠性）331

11.1.4　分片、重组和有序分发333

11.1.5　TCP和UDP报头参考格式334

11.1.6　利用端口号识别应用进程335

11.2　TCP/IP应用层338

11.2.1 终端用户使用的应用层协议339

11.2.2　网络工程师常用的应用层协议344

11.2.3　应用层协议小结346

11.3　总结346

11.4　检查你的理解347

11.5　挑战性问题和实践350

附录A　检查你的理解和挑战性问题的答案351