1.本書作者韓立剛老師是華為HCIA認證圖書作者，具有20年微軟、思科、Linux教學經驗，現任IT在線教育網站51CTO學院講師，聽課人次達1600萬。
2.本書雖然專注於計算機網絡，但每章都提供了相應的案例來驗證所學的理論，通過大量圖示講解計算機網絡通信的詳細過程。
3.本書適合計算機專業大學生、考研人群、IT技術從業人員以及思科或華為認證網絡工程師考生進行參考學習。
4.提供豐富的學習資源：配套PPT、習題答案以及本書的實驗環境，更有視頻教學網站和技術交流群供大家進行學習。

本書講解了計算機網絡通信的詳細過程和計算機網絡通信中的相關協議。與當前大多數的計算機網絡圖書不同，本書首先從應用程序通信使用的協議著手，使用抓包分析了應用層的工作過程、請求報文格式和響應報文格式，讓讀者對計算機通信使用的協議有一個具體的認識；然後介紹傳輸層協議、網絡層協議、數據鏈路層協議和物理層；最後講解比較抽像的OSI參考模型，及其和TCP/IP之間的關繫。
本書所講的計算機理論不同於思科網絡工程師和華為網絡工程師課程。為了讓學生能夠驗證所學的理論，本書使用華為eNSP模擬器搭建學習環境。本書雖然專注於計算機網絡原理，但每章提供了相應的案例來驗證所學理論。本書將“網絡層”這一重點內容拆分成3章（IP地址和子網劃分、靜態路由和動態路由、網絡層協議）來詳細講解；圖示詳細，力求將瞬息萬變的通信過程事無巨細地展現在讀者的面前。
本書可作為高校“計算機網絡原理”相關課程的參考用書，也可作為計算機專業的考研教程。

韓立剛，華為HCIA認證圖書作者，微軟最有價值專家（MVP）。他具有20年微軟、思科、Linux教學經驗，現任IT在線教育網站51CTO學院金牌講師，聽課人次達1600萬次。
他在IT教育領域倡導“視頻教學+QQ答疑”和“終身師徒關繫”的教學模式 ,是多本計算機圖書的作者。
他共錄制了100餘門課程，其中有從零起點到能夠勝任企業高端IT運維職位的繫列課程，還有部分課程涵蓋了網絡、網絡安全、Windows和Linux服務器、虛擬化和雲計算、數據庫等主流的IT技術。

韓利輝，思科網絡工程師CCNP，華為網絡工程師。他精通計算機網絡、Windows服務器、微軟數據庫管理和設計。他先後在國內大型上市軟件公司、IT集成商、500強外企擔任資深技術專家、技術總監等職務。

王艷華，計算機應用碩士，工信部認證網絡工程師，微軟認證IT專家。她在河北師範大學軟件學院從事一線教學十餘年，主講了多門課程，如“數據結構”“操作繫統”“計算機網絡”“計算機組成原理”和“計算機導論”等。

馬青，就職於河北工業職業技術學院信息中心，是網絡技術講師，擅長路由交換、網絡安全等技術領域。

目錄


第 1章應用層協議 1
1．1理解應用程序通信使用的協議 2
1．1．1理解協議 2
1．1．2Internet中常見的應用協議 4
1．2HTTP 5
1．2．1HTTP的主要內容 5
1．2．2抓包分析HTTP 8
1．2．3高級防火牆和應用層協議的方法 12
1．3使用Wireshark抓包工具篩選數據包 13
1．3．1顯示過濾器 13
1．3．2協議篩選和表達式篩選 14
1．3．3復合過濾表達式 15
1．3．4常見的顯示過濾需求及其對應表達式 16
1．4FTP 16
1．4．1FTP的工作細節 17
1．4．2使用FTP命令訪問FTP服務器 19
1．4．3抓包分析FTP的工作過程 20
1．5DNS協議 27
1．5．1什麼是域名 27
1．5．2域名的結構 28
1．5．3Internet中的域名服務器 30
1．5．4域名解析的過程 32
1．5．5抓包分析DNS協議 34
1．6DHCP 35
1．6．1靜態地址和動態地址的應用場景 36
1．6．2DHCP地址租約 37
1．6．3DHCP服務器分配IP地址的過程 37
1．6．4DHCP地址租約更新 38
1．6．5抓包分析DHCP 39
1．7Telnet協議 41
1．7．1Telnet協議的工作方式 41
1．7．2使用Telnet管理Windows操作繫統 42
1．8SMTP和POP3 46
1．8．1SMTP和POP3的功能 47
1．8．2電子郵件發送和接收的過程 47
1．8．3使用Telnet命令發送電子郵件 49
1．8．4抓包分析SMTP和POP3 52
1．8．5電子郵件信息格式 58
1．9習題 59
第 2章傳輸層協議 61
2．1傳輸層的兩個協議 62
2．1．1TCP和UDP的應用場景 62
2．1．2傳輸層協議和應用層協議的關繫 63
2．1．3服務和端口的關繫 66
2．1．4 實戰：更改服務使用的默認端口 68
2．1．5 端口和網絡安全的關繫 70
2．1．6 實戰：通過Windows防火牆和TCP/IP篩選實現網絡安全 72
2．2 UDP 76
2．2．1 UDP的主要特點 76
2．2．2 UDP報文的首部格式 77
2．3 TCP 79
2．3．1 TCP的主要特點 79
2．3．2 TCP報文的首部格式 81
2．4 可靠傳輸 85
2．4．1 TCP可靠傳輸的實現——停止等待協議 85
2．4．2 連續ARQ協議和滑動窗口協議——改進的停止等待協議 87
2．4．3 以字節為單位的滑動窗口技術詳解 88
2．4．4 改進的確認——選擇確認（SACK） 90
2．4．5 超時重傳的時間調整 92
2．5 TCP流量控制 94
2．6 TCP擁塞控制 96
2．6．1 擁塞控制的原理 96
2．6．2 擁塞控制方法——慢開始和擁塞避免 97
2．6．3 擁塞控制方法——快重傳和快恢復 100
2．6．4 發送窗口的上限 102
2．7 TCP連接管理 102
2．7．1 建立TCP連接 102
2．7．2 釋放TCP連接 106
2．7．3 實戰：查看TCP釋放連接的數據包 107
2．7．4 實戰：SYN攻擊 108
2．8習題 110
第3章IP地址和子網劃分 114
3．1 學習IP地址預備知識 114
3．1．1 二進制和十進制 115
3．1．2 二進制數的規律 116
3．2 理解IP地址 116
3．2．1 MAC地址和IP地址 117
3．2．2 IP地址的組成 117
3．2．3 IP地址格式 118
3．2．4 子網掩碼的作用 119
3．3 IP地址詳解 122
3．3．1 IP地址分類 122
3．3．2 保留的IP地址 124
3．3．3 實戰：本地環回地址 125
3．3．4實戰：給本網段發送廣播 126
3．4 公網地址和私網地址 127
3．4．1 公網地址 127
3．4．2 私網地址 129
3．5 子網劃分 130
3．5．1 地址浪費 130
3．5．2 等長子網劃分 131
3．5．3 B類網絡子網劃分 134
3．5．4 A類網絡子網劃分 135
3．6 變長子網劃分 137
3．6．1 變長子網劃分實例 137
3．6．2 點到點網絡的子網掩碼 138
3．6．3 子網掩碼的另一種表示方法 139
3．6．4 判斷IP地址所屬的網段 140
3．7 超網 141
3．7．1 合並網段 141
3．7．2 合並網段的規律 143
3．7．3 判斷一個網段是超網還是子網 145
3．8習題 146
第4章靜態路由和動態路由 150
4．1路由——網絡層實現的功能 150
4．1．1網絡暢通的條件 151
4．1．2靜態路由 152
4．2配置靜態路由 154
4．2．1 查看路由表 154
4．2．2 添加靜態路由 155
4．2．3 測試網絡是否暢通 156
4．2．4 刪除靜態路由 156
4．3 路由彙總 157
4．3．1 使用路由彙總簡化路由表 157
4．3．2 路由彙總例外 159
4．3．3 無類域間路由 160
4．4 默認路由 160
4．4．1 全球最大的網段 160
4．4．2 使用默認路由作為指向Internet的路由 161
4．4．3 讓默認路由代替大多數網段的路由 162
4．4．4 默認路由和環狀網絡 163
4．4．5 使用默認路由和路由彙總簡化路由表 164
4．4．6 默認路由造成的往復轉發 166
4．4．7 Windows操作繫統中的默認路由和網關 166
4．5動態路由—— RIP 170
4．5．1RIP 170
4．5．2RIP的工作原理 171
4．5．3 在路由器上配置RIP 172
4．5．4 查看路由表 174
4．5．5 觀察RIP的路由更新活動 176
4．5．6 測試RIP的健壯性 177
4．5．7 RIP數據包報文格式 179
4．5．8 RIP定時器 180
4．6動態路由——OSPF協議 181
4．6．1 最短路徑優先 181
4．6．2 OSPF術語 182
4．6．3 OSPF協議的工作過程 184
4．6．4 OSPF協議的5種報文 185
4．6．5 OSPF協議支持多區域 185
4．7 配置OSPF協議 187
4．7．1 在路由器上配置OSPF協議 187
4．7．2 查看OSPF協議的3張表 189
4．7．3 OSPF協議配置排錯 192
4．8習題 193
第5章網絡層協議 202
5．1 網絡層首部 203
5．1．1 抓包查看網絡層首部 203
5．1．2 網絡層首部格式 204
5．1．3 數據分片詳解 207
5．1．4捕獲並觀察數據包分片 208
5．1．5 數據包生存時間（TTL）詳解 212
5．1．6指定ping命令發送數據包的TTL值 213
5．2 ICMP 214
5．2．1 抓包查看ICMP報文格式 214
5．2．2 ICMP報文格式 216
5．2．3 ICMP差錯報告報文——TTL過期 217
5．2．4幾種ICMP差錯報告報文 218
5．3 使用ICMP排除網絡故障的案例 220
5．3．1使用ping命令診斷網絡故障 220
5．3．2 使用tracert命令跟蹤數據包路徑 221
5．4 ARP 222
5．4．1ARP的作用 223
5．4．2 ARP的工作過程和安全隱患 224
5．5 IGMP 225
5．5．1 什麼是組播 225
5．5．2 組播IP地址 226
5．5．3 組播MAC地址 227
5．5．4 組播管理協議（IGMP） 228
5．6習題 229
第6章數據鏈路層協議 232
6．1 數據鏈路層的3個基本w問題 233
6．1．1 數據鏈路和幀 233
6．1．2 數據鏈路層的3個基本問題詳解 234
6．2 點到點信道的數據鏈路 238
6．2．1 PPP的特點 238
6．2．2 PPP的組成 239
6．2．3 同步傳輸和異步傳輸 240
6．2．4 抓包查看PPP的幀首部 242
6．2．5 PPP幀格式 243
6．2．6 PPP幀填充方式 244
6．3 廣播信道的數據鏈路 245
6．3．1 廣播信道的局域網 245
6．3．2 以太網標準 246
6．3．3 CSMA/CD協議 247
6．3．4 以太網最短幀 248
6．3．5 衝突解決方法——截斷二進制指數退避算法 249
6．3．6 以太網幀格式 250
6．3．7 以太網信道利用率 252
6．3．8 網卡的作用 253
6．3．9 MAC地址 254
6．3．10 查看和更改MAC地址 255
6．4 擴展以太網 257
6．4．1 集線器 257
6．4．2 計算機數量和距離上的擴展 258
6．4．3 使用網橋優化以太網 259
6．4．4 網橋自動構建MAC地址表 260
6．4．5 多接口網橋——交換機 262
6．4．6 查看交換機的MAC地址表 264
6．4．7 生成樹協議 264
6．5 高速以太網 268
6．5．1 100Mbit/s以太網 268
6．5．2 吉比特以太網 268
6．5．3 10吉比特以太網 270
6．6習題 271
第7章物理層 273
7．1 物理層的基本概念 274
7．2 數據通信基礎 274
7．2．1 數據通信模型 274
7．2．2 數據通信的一些常用術語 275
7．2．3 模擬信號和數字信號 276
7．2．4 模擬信號轉換成數字信號 278
7．3 信道和調制 279
7．3．1 信道 279
7．3．2 單工、半雙工和全雙工通信 279
7．3．3 調制 280
7．3．4 信道的極限容量 281
7．4 傳輸媒體 284
7．4．1 導向傳輸媒體 284
7．4．2 非導向傳輸媒體 288
7．5 信道復用技術 291
7．5．1 頻分復用 292
7．5．2 時分復用 293
7．5．3 波分復用 295
7．5．4 碼分復用 295
7．6 寬帶接入技術 298
7．6．1 銅線接入技術 298
7．6．2 HFC技術 300
7．6．3 光纖接入技術 302
7．6．4 移動互聯網接入技術 302
7．7習題 303
第8章計算機網絡和協議 306
8．1認識網絡 306
8．1．1最大的互聯網—— Internet 306
8．1．2中國的ISP 308
8．1．3 企業組建的互聯網 309
8．2 開放繫統互連（OSI）參考模型 310
8．2．1 分層的方法和好處 310
8．2．2 OSI參考模型詳解 311
8．2．3計算機通信分層的好處 314
8．3TCP/IP 315
8．3．1 通信協議三要素 315
8．3．2 TCP/IP通信過程 316
8．3．3 網絡設備和分層 318
8．4 計算機網絡的性能指標 319
8．4．1 速率 319
8．4．2 帶寬 320
8．4．3 吞吐量 321
8．4．4 時延 322
8．4．5 時延帶寬積 325
8．4．6 往返時間 325
8．4．7 網絡利用率 326
8．5 網絡分類 326
8．5．1 按網絡的範圍分類 327
8．5．2 按網絡的使用者分類 327
8．6 企業局域網設計 327
8．6．1 二層結構的局域網 327
8．6．2三層結構的局域網 328
8．7習題 329
第9章IPv6 331
9．1 IPv6詳解 331
9．1．1 IPv4的不足之處 332
9．1．2 IPv6的改進 333
9．1．3 IPv6協議棧 333
9．1．4 ICMPv6的功能 334
9．1．5 IPv6的基本首部 335
9．1．6 IPv6的擴展首部 336
9．2 IPv6編址 338
9．2．1 IPv6地址概述 338
9．2．2 IPv6地址分類 339
9．3 給計算機配置IPv6地址的方法 342
9．3．1 設置靜態IPv6地址 342
9．3．2自動配置IPv6地址的兩種方法 343
9．3．3 IPv6地址無狀態自動配置 344
9．3．4 抓包分析RA和RS數據包 346
9．3．5 IPv6地址有狀態自動配置 349
9．4 配置IPv6路由 351
9．4．1 IPv6靜態路由 352
9．4．2 RIPng 354
9．4．3 OSPFv3 355
9．5 IPv6和IPv4共存技術 356
9．6 習題 359
第 10章網絡安全 361
10．1 網絡安全概述 361
10．1．1 計算機網絡通信面臨的安全威脅 362
10．1．2 一般的數據加密模型 366
10．2 對稱加密和非對稱加密 367
10．2．1 對稱密鑰密碼體制 367
10．2．2 公鑰密碼體制 368
10．2．3 非對稱加密細節 369
10．2．4 數字簽名細節 370
10．2．5 數字證書頒發機構（CA） 371
10．2．6 證書頒發機構層次 372
10．2．7 使用CA頒發的證書簽名和驗證簽名 374
10．3 實戰：發送數字簽名和數字加密的郵件 375
10．4 安全套接字層 376
10．4．1 安全套接字層（SSL）和傳輸層安全
（TLS） 377
10．4．2 安全套接字層工作過程 378
10．5 實戰：配置網站使用HTTPS通信 379
10．6 網絡層安全IPSec 380
10．6．1 IPSec協議 380
10．6．2 實戰：在Windows操作繫統上配置IPSec實現安全通信 381
10．6．3 實戰：查看安全關聯和加密數據包 381
10．7習題 382