
为了适应网络技术的飞速发展,满足计算机网络课程以及其他网络相关课程对实验的要求,作者结合计算机网络应用与教学的现状和多年的教学经验编写本书。本书具有操作性强、实用性强、案例丰富、覆盖面广等特点。书中采用华为的eNSP对路由器、交换机和防火墙进行仿真。该软件为免费的、可扩展的、图形化操作的网络仿真工具平台。
本书全面介绍了计算机网络实验,主要包括网络基本命令、双绞线制作、组建小型交换网和无线网络、编程模拟CSMA/CD以及IP首部校验和验证、交换机配置、路由器配置、网络协议分析、应用服务器配置、网络安全相关配置以及IPv6验证等内容。不同专业可根据实际需要选择其中的相关实验。每个实验都明确了实验目的和环境,清晰介绍了实验步骤。本书内容深入浅出,文字简洁,图文并茂,通俗易懂。
本书主要面向学习计算机网络课程的学生,既可作为本科、高职等院校相关专业的实验教材、实验指导书或课外自学读物,也适合作为其他网络爱好者的实践参考资料。
本 书 特 色
为了适应网络技术的飞速发展,满足计算机网络课程以及其他网络相关课程对实验的要求,针对目前实验教程大多使用思科模拟器作为实验环境的现状,本书作者结合计算机网络应用与教学的现状和多年的教学经验编写本书。本书具有以下特色。
(1) 操作性强。所有实验均为编者实际操作截图,按照本书实验步骤均可得到实验结果。
(2) 实用性强。本书融合基础实验、路由交换实验、服务器设备网络安全和网络编程等几方面内容编写而成,对计算机网络课程是一个有力的补充,具有非常强的实用性。
(3) 案例丰富、覆盖面广。本书每章均配备了多个实验,内容丰富,覆盖面广。
(4) 采用华为eNSP模拟器完成路由交换实验。书中采用的模拟器为华为的eNSP,对路由器、交换机和防火墙进行仿真,该软件为免费的、可扩展的、图形化操作的网络仿真工具平台。
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总 序 言
当今的世界,是计算机网络的时代,也是信息的时代,计算机网络已成为人们获取信息和交流信息的一种重要手段,它正深刻影响着人类社会的发展及经济运行模式,影响着人们的工作、学习和生活方式。为此,社会的各行各业都投入了大量的人力和物力建设与实施基于计算机网络的信息化工程,因此,迫切需要大量掌握计算机网络系统规划、设计、建设、运行、管理和维护的实用型网络技术的高级人才,网络工程专业正是为顺应这种社会需求而诞生的新兴专业。
网络工程专业是面向网络工程应用的计算机科学与技术类专业,旨在培养具有计算机网络基础知识和抽象思维能力,掌握计算机网络软硬件基本理论和技术,掌握网络工程的基本原理与实现方法,能运用所学的知识与技能去分析和解决网络工程的实际问题的人才。由于网络工程专业毕业生是可从事计算机网络的建设与应用、计算机网络的管理与维护、网络工程的开发与集成的高层次网络人才,深受社会各界的广泛关注和青睐,近几年来该专业的毕业生就业率都居高不下。
自2001年经教育部批准,同意11所高校开办本科网络工程专业以来,每年都有数十所高等院校申请开设网络工程专业。截至2010年6月,开设网络工程专业的高校已达260所。这表明,网络工程专业在我国高等教育中越来越受到重视。
在这种形势下,作为普通高校,如何适应时代的需求,培养掌握计算机网络及其相关技术的高素质网络工程人才,以满足不同行业、不同岗位对网络工程人才的需求,成为一项既紧迫又重要的战略任务。为达到这一目标,高校除了需要具有良好的教学环境、先进的教学设施和优秀的师资队伍之外,更重要的是需要一套满足现代网络工程专业需求的高校教材。
多年来,全国各出版社出版了大量的计算机技术类及信息技术类的高校教材,这些教材为我国高等教育事业做出了巨大的贡献。但是,这些教材大都是理论性太强,弱化了实用性,特别是很少涉及网络工程设计与建设、网络工程实践与管理等方面的内容。因此,上述传统的教材大多数已不再适应当代网络工
程专业的教学需求。为了培养出符合现代社会需求的实用型网络工程的技术人才,必须对传统的教学模式和教材进行改革。在清华大学出版社的鼎立支持下,本套丛书的编委会及作者根据网络工程专业的特点和需求,在广泛征求意见和充分酝酿的基础上,组织编写了这套满足普通高校本科网络工程专业需求的教材。
本套丛书最显著的特色是:理论与实践相结合、强调网络工程专业的特点、突出实用性和可操作性、注重实践技能的训练、提高学生的创新能力,以达到培养实用型的网络工程技术人才的目的。
丛书的主要编写模式是:教材紧紧围绕网络工程应用进行构思和编写,在介绍相关理论知识的基础上,给出大量的应用实例,并有完整的实用案例分析。在教材中,将实用案例作为一个工程项目来看待,强调从工程项目的角度出发,在进行需求分析的基础上,给出案例的详细设计与实施步骤,旨在帮助学生在学完每一门课程后,将所学的知识运用到应用程序的设计与开发,应用到网络工程的规划与设计、建设与管理之中。
本书主编及参编者都是长期从事计算机科学及网络技术的教学工作、网络工程建设与管理工作的高校教师,具有较深的理论知识、丰富的教学经验和网络管理经验。本套丛书是这些教师多年教学、网络开发与应用、网络管理与维护经验和心得体会的结晶。
为了保证本套教材的编写质量,我们组织了由高校专家、学者组成的教材编审委员会,编委会负责对教材的结构及书稿内容进行全程的指导和监督,并负责对书稿内容进行审查。
很高兴能看到本套丛书的出版,希望本套丛书能为我国高等教育贡献微薄之力,更希望本套丛书能给广大师生和读者带来收益和帮助。
贵州省政协副主席、博士生导师
丛书编委会名誉主任谢晓尧
2011年5月18日
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随着网络技术的飞速发展,计算机网络技术已经应用于社会的方方面面。我国也把计算机网络建设作为重点建设项目。自从2001年我国在高等教育学科中新增网络工程专业以来,计算机网络的教学经历了一代又一代教育人的探索与改革,并随着网络技术的不断发展在不断充实与完善。计算机网络作为一门基础性的学科,也是一门综合性很强的学科,在网络及相关专业课程中占据着非常重要的地位。
随着网络已经与人们的生活和工作日益密切,如今对网络教学的内容更加注重理论验证以及动手实践。传统的高校网络实验室时间、空间以及设备等往往跟不上技术的发展。作者结合多年教学经验,针对目前网络教学中存在的问题,在本书中兼顾高校计算机网络课程实验指导与学生自主学习的需要,合理安排实验内容,由浅入深,图例丰富,并且使用免费的华为模拟器eNSP作为路由器、交换机实验平台,有利于培养学生的学习兴趣。
本书以网络构建及配置为主线,分9章介绍了网络基本命令、双绞线制作、组建小型交换网和无线网络、编程模拟CSMA/CD协议、交换机配置、路由器配置、网络协议分析、应用服务器配置、网络安全相关配置以及IPv6验证等内容。书中对路由器、交换机以及防火墙的配置是在华为的免费软件eNSP上完成的。该软件免费、可扩展,图形化操作简便。网络编程实验分别基于TCP和UDP编程,并且介绍了Python语言下的实现方法。
本书由张爱华、杨美艳担任主编,阎宏艳担任副主编,张爱华负责全书统稿。张翼英教授参与全书架构设计以及审阅,并提出了许多宝贵意见,在此深表谢意。
本书具体编写分工如下:第1~3章及第8、9章由张爱华编写,第4章由阎宏艳编写,第5章由刘尧猛编写,第6章由王辉编写,第7章由杨美艳编写。
感谢清华大学出版社在本书出版过程中给予的大力支持。
由于作者水平有限,本书难免存在不足之处,欢迎广大读者与作者交流,提供关于本书改进的意见和建议。作者邮箱zahfirst@126.com。
作者
2020年1月
第1章网络基础实验1
实验1网络基本命令的使用1
实验2双绞线的制作13
实验3组建小型交换网络并设置共享资源16
实验4组建无线网络22
第2章原理模拟编程实验28
实验5CSMA/CD协议模拟编程28
第3章交换网络实验35
实验6交换机基本配置35
实验7VLAN及VLAN间路由配置40
实验8生成树配置51
实验9链路聚合配置53
实验10端口镜像配置56
第4章路由器实验60
实验11路由器基本配置60
实验12静态路由与默认路由62
实验13RIP路由协议64
实验14OSPF路由协议(多区域)66
实验15BGP路由协议68
实验16VRRP路由协议72
第5章网络协议分析实验75
实验17Wireshark网络协议分析工具使用75
实验18使用Wireshark分析以太网帧与ARP协议77
实验19使用Wireshark分析IP协议81
实验20使用Wireshark分析TCP协议87
实验21使用Wireshark分析HTTP协议91
第6章网络编程实验96
实验22基于TCP的套接字编程96
实验23基于UDP的套接字编程105
第7章应用服务器配置实验111
实验24Web服务器的配置111
实验25FTP服务器的配置115
实验26DHCP服务器的配置120
实验27DNS服务器的配置127
实验28Telnet配置134
第8章网络安全实验140
实验29ACL应用140
实验30NAT技术149
实验31防火墙配置154
第9章IPv6验证实验157
实验32IPv6验证157
参考文献161
为了适应网络技术的飞速发展,满足计算机网络课程以及其他网络相关课程对实验的要求,针对目前实验教程大多使用思科模拟器作为实验环境的不足,结合计算机网络应用与教学的现状和多年的教学经验编写此书。本书具有以下特色:
(1)操作性强。所有实验均为编者实际操作截图,按照本实验步骤均可得到实验结果。
(2)实用性强。本书结合了基础实验、路由交换实验、服务器设备、网络安全和网络编程几个方面进行实验教程编写时,对计算机网络课程是一个有力的补充,具有非常强的实用性。
(3)案例丰富、覆盖面广。本教材每章均配备了多个实验,内容丰富,覆盖面广。
(4)采用华为eNS模拟器完成路由交换实验。书中采用的模拟器采用华为的eNSP对路由器、交换机和防火墙进行仿真,该软件为免费的、可扩展的、图形化操作的网络仿真工具平台。
2003年7月进入天津科技大学计算机科学与信息工程学院开始工作,期间,多次参与教材的编写工作。曾经参与《微型计算机应用基础教程》、《多媒体技术》、《物联网导论》、《物联网通信技术》等书的编写工作,并且在《多媒体技术》一书的编写工作中担任了副主编。