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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Microsoft

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2007-4

价格:$ 121.76

装帧:HRD

isbn号码:9780470067642

丛书系列:

图书标签:

• ALS
• Motor Neuron Disease
• Neurology
• Certification
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《网络基础知识与实践指南》 前言 在信息爆炸、万物互联的时代，网络已不再是技术专家的专属领域，而是渗透到我们工作、学习和生活的方方面面。无论是企业运营、科学研究，还是个人社交娱乐，都离不开高效、稳定、安全的网络基础设施。理解网络的运作原理，掌握基本的网络配置与故障排除技巧，已经成为现代社会一项不可或缺的通用技能。 本书并非面向某一特定认证考试而编写，而是旨在为广大读者，特别是初学者和希望系统梳理网络知识的从业者，提供一个全面、深入且实用的网络基础知识学习平台。我们希望通过详实的理论阐述、贴近实际的案例分析以及循序渐进的实践指导，帮助您建立起坚实而牢固的网络知识体系，让您能够自信地理解、设计、部署和维护各类网络环境。 第一部分：网络基石——从比特到数据流 第一章：数据的本质与传输 1.1 数字世界的数据表示： 我们将从最基础的比特（bit）和字节（byte）讲起，探讨二进制、十进制、十六进制等数字系统在数据表示中的应用。理解数据在计算机内部是如何被编码和解码的，是理解后续所有网络概念的前提。您将学习到ASCII、Unicode等字符编码标准，以及它们如何将人类可读的字符转化为机器可理解的二进制序列。 1.2 信号的物理形态： 数据如何在物理介质上传输？本章将详细介绍数字信号和模拟信号的区别，以及它们在网络传输中的转换过程。我们会探讨各种传输介质，如双绞线（UTP/STP）、同轴电缆、光纤，以及无线电波（Wi-Fi、蜂窝网络）的特性、优缺点和适用场景。理解不同介质的带宽、衰减、抗干扰能力等关键参数，有助于我们选择最适合的网络基础设施。 1.3 传输的挑战与纠错： 在长距离、高干扰的环境下，数据传输并非一帆风顺。本章将介绍数据在传输过程中可能遇到的噪声、信号衰减、串扰等问题，以及通信协议如何通过差错检测（如校验和）和纠错机制来保证数据的完整性。您将了解到一些基本的编码理论，例如奇偶校验、循环冗余校验（CRC）等，它们是保证通信可靠性的重要保障。 第二章：网络协议——沟通的语言 2.1 协议的概念与分层模型： 想象一下，不同国家的人们如何跨语言交流？网络通信也需要一套通用的“语言”——协议。本章将详细介绍网络协议的概念，以及协议设计的重要性。我们将重点讲解OSI七层模型和TCP/IP四层模型（或五层模型），分析每一层的功能、负责的任务以及与之相关的典型协议。理解分层模型有助于我们清晰地划分网络的功能模块，隔离问题，并促进不同厂商设备的互联互通。 2.2 TCP/IP协议栈深度解析： 2.2.1 应用层：用户交互的窗口： HTTP、FTP、SMTP、DNS等应用层协议是我们日常使用网络服务的基础。本章将深入探讨这些协议的工作原理，例如HTTP请求和响应的过程、FTP的文件传输流程、SMTP的邮件发送机制，以及DNS的域名解析原理。您将了解数据是如何在应用层被封装成可传输的数据单元，并传递给下一层。 2.2.2 传输层：可靠的数据管道： TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）是传输层的核心。本章将详细比较TCP和UDP的特点，重点讲解TCP的连接建立（三次握手）、数据传输（可靠性、流量控制、拥塞控制）和连接释放（四次挥手）过程。您将理解TCP如何保证数据的顺序、完整和可靠性，以及UDP在需要速度和实时性的场景下的优势。 2.2.3 网络层：路径选择的智慧： IP（网际协议）是网络层的核心，负责数据的寻址和路由。本章将详细介绍IP地址（IPv4和IPv6）的结构、分类以及子网划分的概念。您将理解路由器如何根据IP地址选择最佳的传输路径，以及ICMP（Internet控制消息协议）在网络诊断中的作用。 2.2.4 数据链路层：局域网内的秩序： MAC地址（物理地址）是数据链路层进行设备标识的依据。本章将介绍以太网（Ethernet）的帧结构，以及ARP（地址解析协议）如何将IP地址映射到MAC地址。您将了解到CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）机制在共享介质网络中的作用，以及交换机如何根据MAC地址进行数据转发。 2.2.5 物理层：比特流的载体： 再次回顾物理层的职责，即比特流在物理介质上的传输。本章将连接物理层的具体实现，如各种接口标准、连接器、编码方式等，确保您对整个协议栈的理解是完整且连贯的。 第二部分：网络构建——从节点到体系 第三章：网络设备——连接世界的桥梁 3.1 终端设备：网络的起点与终点： 您的计算机、智能手机、服务器等都属于终端设备，它们是网络通信的最终用户。本章将介绍这些设备的网络接口（网卡）及其在网络通信中的作用。 3.2 中间设备：数据传输的“搬运工”： 3.2.1 集线器（Hub）： 作为早期的网络设备，集线器的工作原理非常简单，它会将接收到的信号广播到所有连接的端口，效率低下且容易产生冲突。我们将回顾其基本原理，以便更好地理解后续更先进设备的优势。 3.2.2 交换机（Switch）： 交换机是现代局域网（LAN）的核心设备。本章将深入讲解交换机的工作原理，包括MAC地址表的构建、数据帧的转发（单播、广播、组播）、VLAN（虚拟局域网）的划分与应用。您将学习到如何通过配置交换机来提高网络效率、增强安全性并隔离广播域。 3.2.3 路由器（Router）： 路由器是连接不同网络的“门户”。本章将详细阐述路由器的核心功能，包括IP地址的解析、路由表的建立与查找、数据包的转发。您将了解静态路由和动态路由（如RIP、OSPF、BGP）的区别与应用，以及NAT（网络地址转换）在实现公网IP共享中的作用。 3.2.4 无线接入点（AP）与无线路由器： 随着无线网络的普及，AP和无线路由器的作用日益凸显。本章将介绍无线网络的工作原理、Wi-Fi标准（802.11系列）、SSID、安全认证（WEP、WPA、WPA2/3）以及如何配置和管理无线网络。 3.3 其他关键设备： 防火墙（Firewall）、代理服务器（Proxy Server）、负载均衡器（Load Balancer）等设备在现代网络安全和性能优化中扮演着重要角色。本章将简要介绍这些设备的功能和基本工作原理。 第四章：网络拓扑——结构的蓝图 4.1 物理拓扑与逻辑拓扑： 网络拓扑描述了网络中设备之间的连接方式。本章将区分物理拓扑（设备的实际连接方式）和逻辑拓扑（数据传输的路径）。 4.2 常见网络拓扑结构： 4.2.1 总线型拓扑： 早期星型和环形拓扑的结合，但存在诸多弊端，我们将简要回顾其原理。 4.2.2 星型拓扑： 以中心设备（如集线器或交换机）为核心，所有设备都连接到中心设备。本章将深入分析星型拓扑的优点（易于管理、故障隔离）和缺点（中心设备单点故障）。 4.2.3 环形拓扑： 设备首尾相连形成一个闭合环路。我们将介绍令牌环（Token Ring）等协议在环形拓扑中的应用，以及其数据传输机制。 4.2.4 网状拓扑（Mesh Topology）： 设备之间存在多条路径，提供高冗余性和可靠性，但成本较高。我们将探讨全网状和部分网状的区别。 4.2.5 混合型拓扑： 实际网络中通常采用多种拓扑结构的组合。本章将通过案例分析，展示如何根据实际需求设计和部署混合型网络。 第五章：IP地址与子网划分——网络中的“门牌号” 5.1 IP地址的意义与分类： IP地址是网络通信中标识设备的唯一地址。本章将详细讲解IPv4地址的组成、A、B、C、D、E五类地址的划分，以及私有IP地址与公有IP地址的概念。 5.2 子网掩码与网络/主机部分： 子网掩码的作用是将IP地址划分为网络地址和主机地址两部分，这是实现IP路由和通信的基础。本章将通过大量实例，讲解子网掩码的工作原理，以及如何通过子网掩码识别一个IP地址所属的网络。 5.3 子网划分的实践： 为了更有效地利用IP地址资源，并提高网络的管理效率和安全性，我们需要进行子网划分。本章将提供一套系统的方法论，指导您如何根据实际需求（如设备数量、部门划分、安全区域等）进行合理的子网划分，并计算出每个子网的网络地址、广播地址、可用主机地址范围等关键信息。您将学习到如何使用二进制运算来完成子网划分的计算。 5.4 IPv6简介： 随着IPv4地址的枯竭，IPv6已成为未来的趋势。本章将简要介绍IPv6的地址结构、优势以及与IPv4的兼容性问题，为读者了解下一代互联网打下基础。 第三部分：网络实践——从配置到排障 第六章：网络连接与配置 6.1 网络连接的物理层面： 从网线制作、水晶头安装，到光纤跳线的使用，本章将介绍网络连接的物理细节。您将了解到不同类型网线的区别，以及如何正确地连接网络设备。 6.2 终端设备网络配置： 6.2.1 Windows/macOS/Linux系统网络设置： 手把手指导您如何在不同操作系统中配置IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器，无论是手动配置还是使用DHCP自动获取。 6.2.2 移动设备网络设置： 讲解智能手机和平板电脑等移动设备如何连接Wi-Fi网络，以及进行基本的网络配置。 6.3 交换机基础配置： 6.3.1 基础端口配置： 如何连接交换机到网络，以及基础端口的启用与禁用。 6.3.2 VLAN的划分与管理： 通过实际操作演示如何创建VLAN，将端口划分到不同的VLAN，从而实现网络隔离和广播域的缩小。 6.4 路由器基础配置： 6.4.1 WAN/LAN接口配置： 如何配置路由器的广域网（WAN）和局域网（LAN）接口，使其能够连接互联网和内部网络。 6.4.2 DHCP服务器配置： 如何在路由器上启用DHCP服务器，为内部网络中的设备自动分配IP地址。 6.4.3 NAT配置： 讲解如何配置NAT，实现内部网络的设备通过一个公网IP地址访问互联网。 6.4.4 基础路由配置： 介绍静态路由的添加与管理。 第七章：网络安全基础——守护您的数字领地 7.1 网络安全的重要性与威胁： 了解常见的网络安全威胁，如病毒、蠕虫、木马、DDoS攻击、钓鱼攻击等，以及它们可能造成的危害。 7.2 访问控制与认证： 强密码策略、用户账户管理、访问控制列表（ACL）等是实现有效访问控制的关键。本章将介绍这些基本概念和实现方法。 7.3 防火墙的基本原理与配置： 介绍防火墙在网络边界的作用，以及如何配置简单的包过滤规则来阻止未经授权的访问。 7.4 无线网络安全： 详细讲解WEP、WPA、WPA2/3等无线安全协议的区别，以及如何设置强密码和使用安全的加密方式来保护您的Wi-Fi网络。 7.5 数据的加密与解密： 简要介绍对称加密和非对称加密的基本原理，以及它们在保护敏感数据传输中的应用。 第八章：网络故障排除——侦探的技艺 8.1 故障排除的系统方法： 学习一种逻辑性的故障排除流程，从识别问题、收集信息，到隔离故障源、测试解决方案，最终进行记录和预防。 8.2 常用网络诊断工具： 8.2.1 Ping命令： 测试网络连通性，检查设备之间的响应情况。 8.2.2 Tracert/Traceroute命令： 追踪数据包从源到目的地的完整路径，帮助定位网络瓶颈或故障点。 8.2.3 Ipconfig/Ifconfig命令： 查看和修改本地计算机的网络配置信息。 8.2.4 Nslookup/Dig命令： 查询DNS服务器，诊断域名解析问题。 8.2.5 Netstat命令： 显示当前网络连接、路由表、接口统计信息等。 8.2.6 Wireshark（或其他抓包工具）基础使用： 学习如何捕获和分析网络流量，深入理解数据包在网络中的传输过程，是排查复杂网络问题的强大工具。 8.3 常见网络故障场景分析： 8.3.1 无法上网： 从物理连接、IP地址配置、DNS设置、网关设置等多个层面进行排查。 8.3.2 局域网内通信故障： 针对同一网络段内设备无法互相访问的问题，分析MAC地址、VLAN设置、交换机配置等。 8.3.3 无线网络连接问题： 检查SSID、密码、信号强度、AP工作状态等。 8.3.4 访问特定网站或服务失败： 考虑DNS问题、防火墙规则、服务器故障等。 结语 网络技术的学习是一个持续演进的过程，本书为您提供了一个坚实的起点。我们鼓励您在掌握书本知识的基础上，通过动手实践、参与项目、关注行业动态，不断深化和拓展您的网络技能。愿本书成为您探索网络世界、解决实际问题的得力助手。 附录 常用网络术语表 参考资料推荐

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