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《CCNA Discovery Course Booklet》的图书简介 内容摘要 本书是一本面向初学者的综合性网络技术学习指南，旨在为读者打下坚实的网络基础，并为进一步深入学习和考取思科认证网络工程师（CCNA）打下坚实的基础。本书不包含《CCNA Discovery Course Booklet》这本书本身的内容，而是独立提供一套扎实的知识体系，涵盖了网络工程领域最核心的概念、原理和实践。 本书将带您踏上一段探索网络世界的旅程，从最基础的网络组成要素开始，逐步深入到复杂的网络架构和协议。我们将仔细剖析网络的运作方式，理解数据如何在不同设备之间传输，以及如何构建稳定、安全、高效的网络环境。无论您是即将步入IT行业的新人，还是希望系统性回顾和强化网络知识的技术爱好者，本书都将是您不可多得的学习伙伴。 第一部分：网络基础概念与模型 本部分将为您构建理解网络世界的基石。您将学习： 网络的定义与分类： 了解网络的基本概念，如局域网（LAN）、广域网（WAN）以及它们在现实世界中的应用场景。我们将探讨不同规模和用途的网络，以及它们如何相互连接。 OSI参考模型： 深入理解开放系统互连（OSI）七层模型，这是一套经典的用于描述网络通信过程的理论框架。我们将逐层解析每一层的作用，包括物理层（Physical Layer）负责信号传输、数据链路层（Data Link Layer）负责帧的传输和错误检测、网络层（Network Layer）负责数据包的路由、传输层（Transport Layer）负责端到端的可靠数据传输、会话层（Session Layer）管理会话、表示层（Presentation Layer）负责数据格式化，以及应用层（Application Layer）为应用程序提供网络服务。通过理解OSI模型，您将能够清晰地把握数据通信的整个生命周期。 TCP/IP参考模型： 学习当前主流的TCP/IP四层或五层模型，并将其与OSI模型进行对比。我们将重点讲解TCP/IP模型中的链路层、网络层、传输层和应用层，以及这些层中关键的协议，如IP、TCP和UDP。 数据封装与解封装： 理解数据在网络中是如何被逐层封装成数据帧、数据包、段，以及在接收端如何逐层解封装还原的过程。这一过程是理解网络数据流动的关键。 网络设备基础： 介绍常见的网络设备，如集线器（Hub）、交换机（Switch）、路由器（Router）、集线器（Repeater）以及终端设备（如计算机、服务器）等，并阐述它们在网络中的基本功能和工作原理。 第二部分：网络物理层与数据链路层 本部分将深入探讨网络通信的底层机制，确保数据能够可靠地在物理介质上传输。您将学习： 物理介质： 探索各种类型的物理传输介质，包括双绞线（如UTP、STP）、同轴电缆、光纤（单模、多模）以及无线传输。我们将讨论它们的特性、适用场景、传输速率和限制。 信号与编码： 理解数据在物理介质上传输时是如何被编码成电信号、光信号或无线电波的。我们将介绍常见的编码方式，以及信号衰减、噪声等对传输质量的影响。 MAC地址： 学习媒体访问控制（MAC）地址的概念，它是一种全球唯一的硬件地址，用于在数据链路层标识网络接口卡（NIC）。我们将讲解MAC地址的格式、生成方式以及在局域网通信中的作用。 以太网（Ethernet）： 深入学习以太网协议，这是当前局域网中最普遍使用的标准。我们将讲解以太网帧的结构、CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）等介质访问控制机制，以及不同速度和类型的以太网（如Fast Ethernet, Gigabit Ethernet）。 交换机工作原理： 详细剖析交换机（Switch）的工作原理。您将理解交换机如何学习MAC地址、构建MAC地址表（CAM Table），以及如何根据MAC地址进行帧转发（Flood、Forwarding、Filtering）。我们将介绍VLAN（虚拟局域网）的概念及其优势，如何实现二层网络的逻辑划分，以及STP（生成树协议）如何防止二层网络中的环路。 第三部分：网络层与IP寻址 本部分将带领您进入网络的核心，学习如何将数据路由到目的地。您将学习： IP地址： 深入理解互联网协议（IP）地址的概念，它是用于在网络层唯一标识网络设备的关键。我们将讲解IPv4和IPv6的地址结构、类别（Classful Addressing - 已弃用但理解其历史很重要）、无类别域间路由选择（CIDR - Classless Inter-Domain Routing）以及公共IP地址和私有IP地址的区别。 子网划分： 学习如何进行子网划分，这是一项至关重要的网络设计技术，用于将一个大型网络分解成更小的、可管理的子网。我们将讲解子网掩码（Subnet Mask）的作用，如何计算子网数量、主机数量以及子网的地址范围。 ARP协议： 学习地址解析协议（ARP）的工作原理。ARP是IP地址与MAC地址之间的桥梁，它负责将IP地址解析成对应的MAC地址，以便在局域网内进行数据帧的传递。 路由与路由器： 详细解析路由器（Router）的功能和工作原理。您将理解路由器如何接收数据包，如何查询路由表，以及如何选择最佳路径将数据包转发到下一跳。 路由表： 学习路由表（Routing Table）的结构和作用，它是路由器决策数据包转发方向的关键依据。 静态路由与动态路由： 介绍静态路由（Static Routing）的配置和应用，以及动态路由协议（Dynamic Routing Protocols）的概念。我们将简要介绍RIP（路由信息协议）、OSPF（开放最短路径优先）和EIGRP（增强内部网关路由协议）等常见动态路由协议的基本工作原理，以及它们如何帮助路由器自动学习网络拓扑和更新路由信息。 第四部分：传输层与应用层 本部分将关注数据如何在端到端之间可靠地传输，以及网络如何支持各种应用程序。您将学习： TCP协议： 深入理解传输控制协议（TCP）的工作原理。TCP是一种面向连接的、可靠的传输协议，它提供了数据分段、确认、重传、流量控制和拥塞控制等机制，确保数据能够按顺序、无差错地送达。我们将讲解TCP的三次握手（Three-Way Handshake）和四次挥手（Four-Way Handshake）过程。 UDP协议： 学习用户数据报协议（UDP）的概念。UDP是一种无连接的、不可靠的传输协议，它具有低延迟、高效率的特点，适用于对实时性要求高的应用，如视频会议、在线游戏和DNS查询。 端口号： 理解端口号（Port Number）的作用，它用于在传输层标识特定的应用程序或服务，实现同一台主机上多个应用程序的网络通信。 DNS协议： 学习域名系统（DNS）的工作原理。DNS将易于记忆的域名（如www.example.com）解析成IP地址，是互联网访问的基础。 HTTP/HTTPS协议： 了解超文本传输协议（HTTP）和安全超文本传输协议（HTTPS），它们是Web浏览和内容传输的核心协议。 DHCP协议： 学习动态主机配置协议（DHCP）的功能。DHCP服务器可以自动为网络中的设备分配IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器等网络配置信息，极大地简化了网络管理。 NAT技术： 掌握网络地址转换（NAT）技术。NAT允许多个私有IP地址映射到一个公共IP地址，是解决IPv4地址枯竭问题的重要手段，同时也提供了一定的安全隔离作用。 第五部分：网络安全基础 网络安全是现代网络工程不可或缺的一部分。本部分将为您介绍网络安全的基本概念和常用技术。您将学习： 安全威胁与漏洞： 了解常见的网络安全威胁，如恶意软件、网络钓鱼、拒绝服务攻击（DoS/DDoS）等，以及常见的安全漏洞。 防火墙： 学习防火墙（Firewall）的基本概念和工作原理。防火墙是网络安全的第一道防线，用于监控和控制进出网络的流量，阻止未经授权的访问。我们将介绍包过滤防火墙、状态检测防火墙和应用层防火墙等不同类型。 访问控制列表（ACL）： 学习访问控制列表（ACL）的概念和配置。ACL允许您基于源IP地址、目的IP地址、端口号等条件来定义允许或拒绝的网络流量。 VPN技术： 了解虚拟专用网络（VPN）技术。VPN通过加密技术在公共网络上建立私有通信隧道，实现远程访问和跨网络的安全连接。 加密基础： 简要介绍对称加密和非对称加密的基本概念，以及它们在网络安全中的应用。 实践与实验 本书强调理论与实践相结合。在学习过程中，您将通过模拟实验来巩固所学知识。我们将引导您使用网络模拟器（如Packet Tracer）来构建各种网络拓扑，配置路由器和交换机，排查网络故障，并验证各种协议的运行。这些动手实践将帮助您将书本上的理论知识转化为实际操作能力。 适用人群 对网络技术感兴趣，希望系统学习网络基础知识的初学者。 即将进入IT行业，寻求进入网络工程领域的学生或求职者。 希望巩固和拓展现有网络知识的技术从业人员。 准备考取CCNA等初级网络认证的考生。 学习目标 通过学习本书，您将能够： 理解和解释核心网络概念和模型。 识别和配置常见的网络设备。 设计和实现基本的IP寻址方案和子网划分。 掌握TCP/IP协议栈的关键协议和工作原理。 理解基本的网络安全原理和技术。 具备使用网络模拟器进行网络设计和故障排除的能力。 本书将以清晰易懂的语言，辅以大量的图示和实例，帮助您轻松掌握复杂的网络技术。我们相信，通过本书的学习，您将能够自信地应对各种网络挑战，并为您的IT职业生涯奠定坚实的基础。
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