计算机网络：配置、设计与实战

前言
第1章　Windows基本网络操作 1
1.1　网络连接基础知识 1
1.1.1　接入网简介 1
1.1.2　以太网连接 2
1.1.3　无线局域网接入 2
1.1.4　使用无线路由器连接网络 3
1.2　制作双绞线 4
1.3　Windows 10基本网络配置 9
1.4　Windows 10网络测试 15
1.5　在Windows 10中实现共享 30
第2章　配置交换机和路由器 35
2.1　Cisco网络设备简介 35
2.1.1　Cisco路由器 35
2.1.2　Cisco交换机 37
2.2　模拟实验工具：Packet Tracer 37
2.2.1　软件说明 37
2.2.2　界面介绍 38
2.2.3　网络拓扑 38
2.2.4　运行模式 50
2.3　配置路由器IP地址 54
2.4　配置路由器路由 62
2.5　配置NAT 75
2.6　配置交换机 81
2.7　配置VLAN 88
2.8　配置广域网 100
2.9　配置无线网络 114
第3章　网络协议分析 121
3.1　网络协议分析工具Wireshark 121
3.1.1　Wireshark简介 121
3.1.2　Wireshark安装 122
3.1.3　Wireshark的使用 125
3.2　路由软件Quagga 127
3.2.1　Quagga简介 127
3.2.2　安装配置Quagga 128
3.3　以太网协议 129
3.4　PPPoE协议 132
3.5　IPv4协议 139
3.6　ICMPv4协议 145
3.7　ARP协议 148
3.8　TCP协议 153
3.9　UDP协议 158
3.10　RIP协议 160
3.11　OSPF协议 165
3.12　BGP协议 169
3.13　DNS协议 172
3.14　HTTP协议 178
3.15　FTP协议 184
3.16　SMTP/POP协议 187
3.17　DHCP协议 195
第4章　实现网络协议 201
4.1　网络协议开发系统：SimplePAD-NetRiver2000 201
4.1.1　系统简介 201
4.1.2　系统结构 202
4.2　实现滑动窗口协议 202
4.3　实现IPv4收发 206
4.4　实现IPv4转发 212
4.5　实现RIP协议 216
4.6　实现TCP协议 223
4.7　实现FTP协议 233
第5章　网络编程基础 235
5.1　网络编程基础知识 235
5.1.1　什么是Socket 235
5.1.2　使用Windows Socket编程 236
5.1.3　WinSock API主要函数介绍 236
5.1.4　Socket编程原理 237
5.2　获取本地主机的网络配置信息 238
5.3　Ping程序 247
5.4　基于TCP的网络实时通信程序 251
第6章　网络管理 255
6.1　网络管理软件：MIB Browser 255
6.2　网络管理概述 262
6.2.1　网络管理定义 262
6.2.2　网络管理的内容和目标 262
6.2.3　网络管理的发展历史 263
6.2.4　网络管理的新技术 264
6.3　网络管理功能 264
6.3.1　网络配置管理 264
6.3.2　网络性能管理 267
6.3.3　网络故障管理 269
6.3.4　网络安全管理 275
6.3.5　网络计费管理 277
附录 NAT典型示例及分析 278
参考文献 284

计算机网络是国内外高校计算机、网络工程及其他信息技术类相关专业都要开设的一门主干课程，其特点是工程性、实践性很强，通过实际动手来加强学生对网络知识的全面理解，提升学生的操作技能，是提高计算机网络课程教学效果的关键环节，对于培养高素质新型网络人才具有重要的现实意义。随着网络系统越来越复杂，越来越庞大，单纯以验证性为主的网络实验已不能满足需求，要想让学生真正学好计算机网络及协议原理，必须通过大量多类型、多模块的实验来加强他们对理论知识的理解。本书编者结合多年一线教学经验，以实用性、可操作性为原则，设计甄选了一系列计算机网络实验题目，每个实验都经过反复的教学验证，在教学过程中收到了良好反馈。我们将这些实验编写成教程，希望能给广大读者提供帮助。
本书共6章。第1章主要介绍Windows基本网络操作、常用命令、Windows 10下的常用网络配置以及接入方式，包含4个实验；第2章以Cisco网络设备型号为例，介绍路由器、交换机的基本概况，重点介绍了Cisco模拟工具Packet Tracer，并以该工具为实验环境，设计了7个常用网络设备管理与配置相关实验；第3章主要介绍网络协议分析工具Wireshark和路由模拟Quagga软件，借助这些软件，选取互联网体系中经常使用的15个协议开展实验，进行典型协议数据包分析、配置和观察；第4章主要以网络协议开发系统SimplePAD-NetRiver2000为平台，开展了6个典型协议核心模块的编程实现；第5章介绍Windows Socket网络编程基础知识及原理，以3个入门级的实验，通过API函数讲解及源程序分析，带领读者进入网络编程之门，如果读者想对网络编程有更深入的了解，可参考其他相关教程；第6章主要介绍网络管理相关理论知识，没有设计专门的实验，主要包含网络管理新技术及网络管理5大功能，该部分内容对实验过程中的数据分析统计、网络性能测试、实验结果评估等网络综合管理提供了理论指导和技术支持，作为完整的实验类教程，不可或缺。
作者在写作中，参考了大量的书籍和互联网资料，同时引入了先进的实验平台，结合解放军信息工程大学多年网络实践教学经验，形成了这套实践教学体系，既是对计算机网络原理课程的有益补充，又能高效地培养学生的网络应用和实践能力。本书每个实验都给出了思考题目，这些题目没有给出具体实现方案和答案，如有需要，请联系编者。
本书可作为通信、计算机和网络工程等相关专业的专科生、本科生和硕士研究生的计算机网络等课程的教材、实验指导书或自学读物，也可作为在职人员的培训教材。对于网络爱好者，本书对解决网络问题和研究网络技术也提供了可借鉴和参考的资料。阅读本书需要读者具备一定的计算机网络和网络协议基础知识。
本书由解放军信息工程大学计算机网络课程组武东英教授和康绯教授构思和策划，朱玛、武东英、张连成、卜文娟和郑州工业应用技术学院的丁志芳完成编写。另外，朱玛还负责全书统稿及整理工作。此外，在本书编写过程中，杨春芳、刘龙对相关实验的设计、验证和完善做了重要贡献，费金龙、罗向阳对本书的内容及实验设计提出了许多宝贵的意见，巩道福、肖达、芦斌、刘彬、林伟、陈志锋、齐保军、谭磊参与了本书的校对工作。在此对他们表示衷心感谢。
由于学识有限，加之本书涉及内容带有很强的尝试性，书中难免有错漏之处，恳请读者批评指正。同时，我们非常欢迎读者对计算机网络实践教学提出更多、更好的建议和意见，设计出更有价值、更丰富的实验题目并与我们交流。编者的电子邮箱是xdzhuma@163.com。

编 者
2019年10月