网络工程师教程

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本教材根据第三版的内容，并根据考试的重点内容做了修订。
根据新的网络工程师考试大纲，这次修订版时对原书内容进行了部分调整。对基础知识部分进行了简化，对应用技术部分进行了改写，突出了网络服务器的配置、路由器和交换机的配置、以及网络安全和网络管理等实用技术。在适当调整后，全书缩减为10章，其主要内容介绍如下。
　　第1章介绍计算机网络的基本概念，这一章最主要的内容是计算机网络的体系结构——ISO开放系统互连参考模型，其中的基本概念，例如协议实体、协议数据单元，服务数据单元、面向连接的服务和无连接的服务、服务原语、服务访问点、相邻层之间的多路复用，以及各个协议层的功能特性等，都是进行网络分析的理论基础，是网络工程技术人员应该掌握的基础 知识。
　　第2章讲述数据通信的基础知识，这一章主要是属于物理层的内容。网络工程师除了熟悉网络协议的工作原理、能够操作网络互连设备之外，也应该掌握数据通信方面的基础知识，这样，在进行网络故障分析和故障排除时才能做到有的放矢，事半功倍地解决问题。
　　第3章介绍电话网、数据通信网、帧中继网和综合业务数字网等广域通信网方面的基础知识，这些网络都是进行网络互连时必须要用到的基础设施，这方面的基础知识可以帮助网络工程师根据已有的条件选择网络互连设备。
　　第4章详细介绍局域网和城域网方面的主要技术。这次修改时突出了快速以太网技术，删去了较少使用的令牌环网等，丰富了无线局域网和城域网方面的内容。这一章是网络工程师应该掌握的最重要的基础知识。
　　第5章讨论了网络互连的基本原理，深入讲解了Internet协议及其提供的网络服务。这一章也是网络工程师应该掌握的重要的基础知识。
　　第6章包含了网络安全方面的基础知识和应用技术。读者应该掌握诸如数据加密、报文认证、数字签名等基本理论，在此基础上深入理解网络安全协议的工作原理，并能够针对具体的网络系统设计和实现简单的安全解决方案。
　　第7章介绍了Windows和Linux操作系统的基础知识，并详细讲述了常用的各种服务器的配置方法。这一章的内容主要是在具体操作方面，网络工程师要能够熟练地配置各种网络服务器，排除网络服务器中出现的故障。
　　第8章是有关网络互连设备操作方面的基础知识和实用技术，这一章也是要求能够熟练地操作，重点是VLAN和动态路由配置。要求网络工程师能够熟悉网络互连设备的工作原理，掌握路由器和交换机的配置命令，能够排除网络互连设备的故障。
　　第9章是网络管理，读者除了要熟悉SNMP协议的体系结构和操作原理之外，还要能实际操作网络管理系统，熟练地使用常见的网络管理命令，针对具体的网络给出实用的网络管理解决方案。
　　第10章讲述网络规划与设计。网络工程师应该能够根据网络的设计目标，按照系统工程的方法给出解决方案，写出规范的设计和实施文档。另外，这一章还给出了网络规划和设计的案例，作为学习时的参考。
　　新大纲增加了IPv6、802.11x、MPLS、光纤主干网等新技术，希望读者给予注意。

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第1章 计算机网络概论 1
　　1.1 计算机网络的形成和发展 1
　　1.2 计算机网络的分类和应用 3
　　1.2.1 计算机网络的分类 3
　　1.2.2 计算机网络的应用 6
　　1.3 我国互联网的发展 7
　　1.3.1 我国互联网络的建设 7
　　1.3.2 我国建成的互联网络 9
　　1.4 计算机网络体系结构 11
　　1.4.1 计算机网络的功能特性 11
　　1.4.2 开放系统互连参考模型
　　的基本概念 14
　　1.5 几种商用网络的体系结构 20
　　1.5.1 SNA 20
　　1.5.2 X.25 22
　　1.5.3 Novell NetWare 23
　　1.6 OSI协议集 24
　　第2章 数据通信基础 29
　　2.1 数据通信的基本概念 29
　　2.2 信道特性 30
　　2.2.1 信道带宽 30
　　2.2.2 误码率 32
　　2.2.3 信道延迟 32
　　2.3 传输介质 32
　　2.3.1 双绞线 32
　　2.3.2 同轴电缆 33
　　2.3.3 光缆 35
　　2.3.4 无线信道 36
　　2.4 数据编码 37
　　2.5 数字调制技术 41
　　2.6 脉冲编码调制 42
　　2.6.1 取样 43
　　2.6.2 量化 43
　　2.6.3 编码 43
　　2.7 扩频通信 44
　　2.7.1 频率跑动扩频 44
　　2.7.2 直接序列扩频 45
　　2.8 通信方式和交换方式 47
　　2.8.1 数据通信方式 47
　　2.8.2 交换方式 48
　　2.9 多路复用技术 51
　　2.9.1 频分多路复用 51
　　2.9.2 时分多路复用 52
　　2.9.3 波分多路复用 53
　　2.9.4 码分多路复用 53
　　2.9.5 数字传输系统 54
　　2.9.6 同步数字系列 56
　　2.10 差错控制 56
　　2.10.1 检错码 57
　　2.10.2 海明码 57
　　2.10.3 循环冗余校验码 59
　　第3章 广域通信网 61
　　3.1 公共交换电话网 61
　　3.1.1 电话系统的结构 61
　　3.1.2 本地回路 62
　　3.1.3 调制解调器 66
　　3.2 X.25公共数据网 68
　　3.2.1 CCITT X.21接口 68
　　3.2.2 流量控制和差错控制 70
　　3.2.3 HDLC协议 75
　　3.2.4 X.25 PLP协议 81
　　3.3 帧中继网 86
　　3.3.1 帧中继业务 87
　　3.3.2 帧中继协议 89
　　3.3.3 固定虚电路 90
　　3.3.4 帧中继的应用 92
　　3.4 ISDN和ATM 94
　　3.4.1 综合业务数字网 94
　　3.4.2 ATM物理层 98
　　3.4.3 ATM层 98
　　3.4.4 ATM高层 101
　　3.4.5 ATM适配层 102
　　3.4.6 ATM通信管理 104
　　第4章 局域网与城域网 106
　　4.1 局域网技术概论 106
　　4.1.1 拓扑结构和传输介质 106
　　4.1.2 LAN/MAN的IEEE 802标准 111
　　4.2 逻辑链路控制子层 113
　　4.2.1 LLC地址 113
　　4.2.2 LLC服务 114
　　4.2.3 LLC协议 115
　　4.3 介质访问控制技术 116
　　4.3.1 循环式 116
　　4.3.2 预约式 117
　　4.3.3 竞争式 117
　　4.4 IEEE 802.3标准 117
　　4.4.1 ALOHA协议 118
　　4.4.2 CSMA/CD协议 120
　　4.4.3 CSMA/CD协议的性能分析 125
　　4.4.4 MAC和PHY规范 126
　　4.4.5 交换式以太网 130
　　4.4.6 高速以太网 131
　　4.4.7 虚拟局域网 134
　　4.5 局域网互连 137
　　4.5.1 网桥协议的体系结构 137
　　4.5.2 生成树网桥 140
　　4.5.3 源路由网桥 144
　　4.6 城域网 146
　　4.6.1 城域以太网 146
　　4.6.2 弹性分组环 149
　　4.7 无线局域网 153
　　4.7.1 无线局域网的基本概念 153
　　4.7.2 WLAN通信技术 155
　　4.7.3 IEEE 802.11 WLAN体系结构 158
　　第5章 网络互连与互联网 165
　　5.1 网络互连设备 165
　　5.1.1 中继器 165
　　5.1.2 网桥 166
　　5.1.3 路由器 167
　　5.1.4 网关 168
　　5.2 广域网互连 169
　　5.2.1 OSI网络层内部结构 170
　　5.2.2 面向连接的网际互连 171
　　5.2.3 无连接的网际互连 173
　　5.3 IP协议 176
　　5.3.1 IP地址 177
　　5.3.2 IP协议的操作 179
　　5.3.3 IP协议数据单元 181
　　5.4 ICMP 182
　　5.5 TCP和UDP 183
　　5.5.1 TCP服务 183
　　5.5.2 TCP段头格式 184
　　5.5.3 用户数据报协议 186
　　5.6 域名和地址 188
　　5.6.1 域名系统 189
　　5.6.2 地址分解协议 191
　　5.7 网关协议 194
　　5.7.1 自治系统 194
　　5.7.2 外部网关协议 195
　　5.7.3 内部网关协议 196
　　5.7.4 核心网关协议 197
　　5.8 路由器技术 198
　　5.8.1 NAT技术 198
　　5.8.2 CIDR技术 200
　　5.8.3 第三层交换技术 202
　　5.9 IP QoS技术 204
　　5.9.1 集成服务 205
　　5.9.2 区分服务 207
　　5.9.3 流量工程 209
　　5.10 Internet应用 211
　　5.10.1 远程登录协议 211
　　5.10.2 文件传输协议 212
　　5.10.3 简单邮件传输协议 213
　　5.10.4 超文本传输协议 214
　　5.11 IPv6 217
　　5.11.1 IPv6分组格式 218
　　5.11.2 IPv6地址 222
　　5.11.3 IPv6路由协议 228
　　5.11.4 IPv6对IPv4的改进 229
　　5.12 移动IP 229
　　5.12.1 移动IP的通信过程 230
　　5.12.2 移动IPv6 232
　　第6章 网络安全 237
　　6.1 网络安全的基本概念 237
　　6.1.1 网络安全威胁的类型 237
　　6.1.2 网络安全漏洞 238
　　6.1.3 网络攻击 238
　　6.1.4 安全措施的目标 239
　　6.1.5 基本安全技术 239
　　6.2 信息加密技术 240
　　6.2.1 数据加密原理 240
　　6.2.2 经典加密技术 241
　　6.2.3 现代加密技术 241
　　6.3 认证 245
　　6.3.1 基于共享密钥的认证 245
　　6.3.2 Needham-Schroeder认证协议 246
　　6.3.3 基于公钥的认证 247
　　6.4 数字签名 247
　　6.4.1 基于密钥的数字签名 247
　　6.4.2 基于公钥的数字签名 248
　　6.5 报文摘要 248
　　6.5.1 报文摘要算法 249
　　6.5.2 安全散列算法 250
　　6.5.3 散列式报文认证码 251
　　6.6 数字证书 252
　　6.6.1 数字证书的概念 252
　　6.6.2 证书的获取 253
　　6.6.3 证书的吊销 254
　　6.7 密钥管理 254
　　6.7.1 密钥管理概述 254
　　6.7.2 密钥管理体制 255
　　6.8 虚拟专用网 258
　　6.8.1 虚拟专用网的工作原理 258
　　6.8.2 第二层隧道协议 260
　　6.8.3 IPSec 266
　　6.8.4 安全套接层 269
　　6.9 应用层安全协议 274
　　6.9.1 S-HTTP 274
　　6.9.2 PGP 274
　　6.9.3 S/MIME 276
　　6.9.4 安全的电子交易 277
　　6.9.5 Kerberos 278
　　6.10 可信任系统 279
　　6.11 防火墙 281
　　6.11.1 防火墙概念 281
　　6.11.2 防火墙的基本类型 282
　　6.11.3 防火墙的设计 284
　　6.11.4 防火墙的功能和
　　网络拓扑结构 284
　　6.12 病毒防护和入侵检测 285
　　6.12.1 病毒防护 285
　　6.12.2 入侵检测 289
　　第7章 网络操作系统与应用服务器配置 292
　　7.1 网络操作系统 292
　　7.1.1 网络操作系统的基本概念 292
　　7.1.2 Windows Server 2003
　　操作系统 295
　　7.1.3 Linux操作系统简介 298
　　7.2 网络操作系统的基本配置 298
　　7.2.1 Windows Server 2003本地
　　用户与组 298
　　7.2.2 Windows Server 2003
　　活动目录 299
　　7.2.3 Windows Server 2003
　　终端服务 305
　　7.2.4 Windows Server 2003
　　远程管理 308
　　7.2.5 Linux网络配置 312
　　7.2.6 Linux文件和目录管理 320
　　7.2.7 Linux用户和组管理 328
　　7.3 Windows Server 2003 IIS
　　服务的配置 334
　　7.3.1 IIS服务器的基本概念 334
　　7.3.2 安装IIS服务 335
　　7.3.3 配置Web服务器 336
　　7.3.4 配置FTP服务器 339
　　7.4 Linux Apache服务器的配置 342
　　7.4.1 Apache的安装与配置 342
　　7.4.2 建立基于域名的虚拟主机 343
　　7.4.3 建立基于IP地址的虚拟主机 344
　　7.4.4 Apache中的访问控制 344
　　7.5 DNS服务器的配置 346
　　7.5.1 DNS服务器基础 346
　　7.5.2 Windows Server 2003 DNS
　　服务器的安装与配置 355
　　7.5.3 Linux BIND DNS服务器的
　　安装 358
　　7.6 DHCP服务器的配置 360
　　7.6.1 DHCP服务器基础 360
　　7.6.2 Windows Server 2003 DHCP
　　服务器的配置 361
　　7.6.3 Linux DHCP服务器的配置 365
　　7.7 电子邮件服务器的配置 367
　　7.7.1 电子邮件服务器的安装 367
　　7.7.2 邮箱存储位置设置 368
　　7.7.3 域管理 369
　　7.7.4 邮箱管理 370
　　7.8 Samba服务器的配置 371
　　7.8.1 Samba协议基础 371
　　7.8.2 Samba主要功能 371
　　7.8.3 Samba的简单配置 372
　　7.9 Windows Server 2003安全策略 373
　　7.9.1 安全策略的概念 373
　　7.9.2 帐户密码策略设置 377
　　7.9.3 IPSec策略设置 378
　　7.9.4 Web 站点数字证书 382
　　第8章 组网技术 386
　　8.1 交换机和路由器 386
　　8.1.1 交换机基础 386
　　8.1.2 路由器基础 393
　　8.1.3 访问路由器和交换机 395
　　8.2 交换机的配置 396
　　8.2.1 交换机概述 397
　　8.2.2 交换机的基本配置 397
　　8.2.3 配置和管理VLAN 403
　　8.2.4 生成树协议配置 407
　　8.3 路由器的配置 410
　　8.3.1 路由器概述 410
　　8.3.2 路由器的基本配置 411
　　8.4 配置路由协议 421
　　8.4.1 配置RIP协议 421
　　8.4.2 配置IGRP协议 425
　　8.4.3 配置OSPF协议 429
　　8.4.4 配置EIGRP协议 432
　　8.5 配置广域网接入 433
　　8.5.1 配置ISDN 433
　　8.5.2 配置PPP和DDR 436
　　8.5.3 配置帧中继 440
　　8.6 IPSec配置与测试 444
　　8.6.1 IPSec实现的工作流程 444
　　8.6.2 Cisco配置举例 445
　　8.6.3 测试时常见的故障 448
　　8.7 IPv6配置与部署 451
　　8.7.1 IPv6-over-IPv4 GRE
　　隧道配置 452
　　8.7.2 ISATAP隧道配置 455
　　8.7.3 NAT-PT 459
　　8.8 访问控制列表 463
　　8.8.1 ACL的基本概念 463
　　8.8.2 ACL配置命令 464
　　8.8.3 命名的访问控制列表 472
　　8.8.4 ACL综合应用 473
　　第9章 网络管理 475
　　9.1 网络管理系统体系结构 475
　　9.1.1 网络管理系统的层次结构 475
　　9.1.2 网络管理系统的配置 476
　　9.1.3 网络管理软件的结构 478
　　9.2 网络监控系统的组成 480
　　9.2.1 管理信息的组成 480
　　9.2.2 网络监控系统的配置 481
　　9.2.3 网络监控系统的通信机制 482
　　9.3 网络管理功能域 483
　　9.3.1 性能管理 483
　　9.3.2 故障管理 489
　　9.3.3 计费管理 490
　　9.3.4 配置管理 491
　　9.3.5 安全管理 493
　　9.4 简单网络管理协议 497
　　9.4.1 SNMPv1 498
　　9.4.2 SNMPv2 504
　　9.4.3 SNMPv3 507
　　9.5 管理数据库MIB-2 510
　　9.5.1 被管理对象的定义 510
　　9.5.2 MIB-2的功能组 515
　　9.5.3 SNMPv2管理信息库 519
　　9.6 RMON 522
　　9.6.1 RMON的基本概念 522
　　9.6.2 RMON的管理信息库 523
　　9.6.3 RMON2的管理信息库 524
　　9.7 网络诊断和配置命令 525
　　9.7.1 Ipconfig 525
　　9.7.2 Ping 528
　　9.7.3 Arp 529
　　9.7.4 Netstat 531
　　9.7.5 Tracert 533
　　9.7.6 Pathping 535
　　9.7.7 Nbtstat 537
　　9.7.8 Route 540
　　9.7.9 Netsh 543
　　9.7.10 Nslookup 547
　　9.7.11 Net 553
　　9.8 网络监视和管理工具 555
　　9.8.1 网络监听原理 556
　　9.8.2 网络嗅探器 556
　　9.8.3 Sniffer软件的功能和
　　使用方法 557
　　9.8.4 HP OpenView 558
　　9.8.5 IBM Tivoli NetView 561
　　9.8.6 CiscoWorks for Windows 563
　　9.9 网络存储技术 565
　　9.9.1 廉价磁盘冗余阵列 565
　　9.9.2 网络存储 569
　　第10章 网络规划和设计 572
　　10.1 结构化布线系统 572
　　10.2 网络分析与设计过程 575
　　10.2.1 网络系统生命周期 575
　　10.2.2 网络开发过程 578
　　10.2.3 网络设计的约束因素 582
　　10.3 网络需求分析 583
　　10.3.1 需求分析的范围 584
　　10.3.2 编制需求说明书 596
　　10.4 通信流量分析 598
　　10.4.1 通信流量分析的方法 598
　　10.4.2 通信流量分析的步骤 599
　　10.5 逻辑网络设计 605
　　10.5.1 逻辑网络设计目标 605
　　10.5.2 需要关注的问题 606
　　10.5.3 主要的网络服务 607
　　10.5.4 技术评价 608
　　10.5.5 逻辑网络设计的工作内容 609
　　10.6 网络结构设计 610
　　10.6.1 局域网结构 610
　　10.6.2 层次化网络设计 614
　　10.6.3 网络冗余设计 616
　　10.6.4 广域网络技术 618
　　10.6.5 广域网互连技术 623
　　10.6.6 安全运行与维护 630
　　10.7 网络故障诊断 635
　　10.7.1 网络故障诊断 635
　　10.7.2 网络故障排除工具 637
　　10.7.3 网络故障分层诊断 639
　　10.8 网络规划案例 640
　　10.8.1 案例1 640
　　10.8.2 案例2 646

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1．考试要求：
（1）熟悉计算机系统的基础知识；
（2）熟悉网络操作系统的基础知识；
（3）理解计算机应用系统的设计和开发方法；
（4）熟悉数据通信的基础知识；
（5）熟悉系统安全和数据安全的基础知识；
（6）掌握网络安全的基本技术和主要的安全协议与安全系统；
（7）掌握计算机网络体系结构和网络协议的基本原理；
（8）掌握计算机网络有关的标准化知识；
（9）掌握局域网组网技术，理解城域网和广域网基本技术；
（10）掌握计算机网络互联技术；
（11）掌握TCP/IP协议网络的联网方法和网络应用服务技术；
（12）理解接入网与接入技术；
（13）掌握网络管理的基本原理和操作方法；
（14）熟悉网络系统的性能测试和优化技术，以及可靠性设计技术；
（15）理解网络应用的基本原理和技术；
（16）理解网络新技术及其发展趋势；
（17）了解有关知识产权和互联网的法律、法规；
（18）正确阅读和理解本领域的英文资料。
2．通过本级考试的合格人员能根据应用部门的要求进行网络系统的规划、设计和网络设备的软硬件安装调试工作，能进行网络系统的运行、维护和管理，能高效、可靠、安全地管理网络资源；作为网络专业人员对系统开发进行技术支持和指导；具有工程师的实际工作能力和业务水平，能指导助理工程师从事网络系统的构建和管理工作。
3．本级考试设置的科目包括：
（1）计算机与网络知识，考试时间为150分钟，笔试，选择题；
（2）网络系统设计与管理，考试时间为150分钟，笔试，问答题。