計算機網(wǎng)絡實驗與實踐教程

第1部分 網(wǎng)絡工程實習
第1單元 共享式以太網(wǎng) 2
1.1 網(wǎng)絡軟件系統(tǒng) 2
1.1.1 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) 2
1.1.2 網(wǎng)絡管理軟件 3
1.1.3 網(wǎng)絡應用軟件 3
1.2 雙絞線 3
1.2.1 雙絞線的結構及分類 3
1.2.2 雙絞線的性能指標 4
1.2.3 雙絞線布線標準 5
1.2.4 3種電纜的不同連接方法及用途 6
1.2.5 RJ-45網(wǎng)線接頭制作工具 6
1.2.6 使用儀器測試網(wǎng)線的電氣性能 6
1.3 集線器 9
1.3.1 集線器及其類型 9
1.3.2 集線器的選擇 10
1.3.3 常見集線器產(chǎn)品 10
1.4 網(wǎng)卡 10
1.4.1 網(wǎng)卡的類型 11
1.4.2 選擇網(wǎng)卡考慮的因素 11
1.4.3 常見網(wǎng)卡產(chǎn)品 12
1.4.4 網(wǎng)卡安裝 12
實習1 組建對等式以太網(wǎng) 13
第2單元 接入Internet 15
2.1 計算機網(wǎng)絡的遠程接入技術 15
2.1.1 數(shù)字用戶線路 15
2.1.2 光纖接入 17
2.1.3 光纖/銅線混合接入網(wǎng) 17
2.1.4 無線接入 19
2.2 Internet與TCP/IP協(xié)議 20
2.2.1 Internet與TCP/IP概述 20
2.2.2 IP地址 20
2.3 TCP/IP參數(shù)設置 22
2.3.1 用字符命令模式為Linux網(wǎng)絡設置TCP/IP參數(shù) 22
2.3.2 在Xwindow環(huán)境下為Linux網(wǎng)絡設置TCP/IP參數(shù) 23
2.3.3 在Windows 2000網(wǎng)絡中設置TCP/IP參數(shù) 24
2.4 路由器 25
2.4.1 路由器及其路徑表 25
2.4.2 路由器的基本協(xié)議 26
2.4.3 路由器的主要技術特性 27
2.4.4 路由器的主要類型 28
2.4.5 路由器的配置方式 28
實習2 接入Internet 29
第3單元 常用網(wǎng)絡測試工具 30
3.1 ping 30
3.2 ipconfig 31
3.3 tracert 32
3.4 netstat 32
3.5 arp 33
實習3 收集網(wǎng)絡測試工具并測試使用方法 33
第4單元 手工配置路由器 35
4.1 路由器的命令模式 35
4.1.1 用戶模式 35
4.1.2 特權模式 35
4.1.3 配置模式 36
4.1.4 端口配置模式 36
4.2 路由器的常規(guī)配置 36
4.2.1 路由器的基本配置命令 36
4.2.2 路由器的端口配置 38
4.2.3 路由協(xié)議配置 41
4.2.4 訪問控制列表配置 43
4.2.5 路由器的常規(guī)配置示例 46
實習4 手工進行路由器的常規(guī)配置 51
第5單元 配置網(wǎng)絡服務器 52
5.1 網(wǎng)絡服務器技術 52
5.1.1 服務器及其類型 52
5.1.2 服務器的選型要點 53
5.1.3 幾種重要的TCP/IP服務器 54
5.2 Linux 環(huán)境下的服務器配置示例 56
5.2.1 配置DNS服務器 56
5.2.2 Web服務器的安裝與配置 57
5.2.3 配置VSFTP服務器 60
5.3 Windows 2000環(huán)境下的服務器配置示例 62
5.3.1 Windows 2000 網(wǎng)絡的幾個概念 63
5.3.2 Windows 2000系統(tǒng)中DNS配置示例 64
5.3.3 Windows 2000系統(tǒng)中WINS配置示例 72
5.3.4 Windows 2000系統(tǒng)中DHCP配置示例 74
5.3.5 Windows 2000系統(tǒng)中利用IIS進行相關服務器配置示例 79
實習5 配置TCP/IP服務器 88
第6單元 計算機網(wǎng)絡分析/監(jiān)視工具 89
6.1 網(wǎng)絡分析系統(tǒng)的基本原理 89
6.1.1 Libpcap函數(shù)庫 89
6.1.2 網(wǎng)絡分析系統(tǒng)的結構和工作過程 89
6.1.3 基于插件技術的協(xié)議分析器 90
6.2 網(wǎng)絡協(xié)議分析器Ethereal 90
6.2.1 Ethereal概述 90
6.2.2 Ethereal 的過濾器 94
6.2.3 Ethereal 的數(shù)據(jù)分析 95
6.3 網(wǎng)絡協(xié)議分析器tcpdump 99
6.3.1 tcpdump的安裝 99
6.3.2 tcpdump的使用 100
6.4 其他一些網(wǎng)絡分析工具 104
實習6 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)捕獲 107
第7單元 計算機網(wǎng)絡流量監(jiān)控工具 109
7.1 TCP/UDP吞吐量測試工具TTCP 109
7.1.1 TTCP安裝 109
7.1.2 TTCP指令格式 110
7.1.3 測試過程 111
7.2 Web型網(wǎng)絡鏈路流量負載監(jiān)控工具MRTG 111
7.2.1 MRTG工作原理 112
7.2.2 Linux平臺上的MRTG安裝與使用 112
7.2.3 Windows平臺上的MRTG安裝 117
實習7 網(wǎng)絡流量監(jiān)控 120
第8單元 交換式網(wǎng)絡與交換機配置 121
8.1 交換式網(wǎng)絡與VLAN 121
8.1.1 交換式局域網(wǎng) 121
8.1.2 交換式以太網(wǎng)的特點 122
8.1.3 虛擬局域網(wǎng)VLAN 122
8.2 交換機的選擇 124
8.2.1 交換機的分類 124
8.2.2 交換機的主要性能參數(shù) 125
8.2.3 選擇交換機時考慮的因素 126
8.3 交換機的配置 126
8.3.1 交換機的配置方式 126
8.3.2 交換機的視圖模式 128
8.3.3 交換機的基本參數(shù)配置 130
8.4 交換機端口的配置 132
8.4.1 交換機端口配置的基本內(nèi)容 132
8.4.2 交換以太網(wǎng)的端口聚合和鏡像配置示例 134
8.5 交換機VLAN與VTY用戶界面配置 137
8.5.1 交換機VLAN配置及其命令 137
8.5.2 VTY用戶界面配置及其命令 138
8.5.3 交換機VLAN和VTY用戶界面配置示例 139
8.6 交換機MAC地址表的管理 144
8.6.1 交換機MAC地址表管理命令 144
8.6.2 交換機MAC地址表管理示例 145
實習8 交換機的配置 147
第2部分 計算機網(wǎng)絡開發(fā)實踐
第9單元 異步串行通信程序設計 150
9.1 EIA-232-D標準 150
9.1.1 EIA-232-D的機械特性 150
9.1.2 EIA-232-D的電氣特性 151
9.1.3 EIA-232-D的功能特性 151
9.1.4 EIA-232-D的連接 152
9.1.5 EIA-232-D連接中信號的作用過程 153
9.2 通用異步接收發(fā)送器（UART）及其編程 155
9.2.1 UART的功能與結構 155
9.2.2 UART的編程模型 157
9.2.3 8250程序結構 159
9.2.4 CPU的可編程寄存器 160
9.2.5 8250程序舉例 161
9.3 基于系統(tǒng)功能調(diào)用的異步串行通信程序設計 162
9.3.1 基于DOS功能調(diào)用的異步串行通信 162
9.3.2 基于UNIX/Linux系統(tǒng)功能調(diào)用的異步串行通信 166
9.3.3 基于BIOS功能調(diào)用的異步串行通信方法 167
9.4 中斷驅動的異步串行通信 169
9.4.1 UART的中斷機制 170
9.4.2 IBM PC的中斷機制 170
9.4.3 DOS環(huán)境下的中斷驅動異步串行通信程序設計 173
9.4.4 在Win32應用程序中嵌入?yún)R編中斷接口程序 176
9.4.5 利用Windows API函數(shù)進行串行通信 177
9.5 利用通信控件MSComm進行異步串行通信 180
9.5.1 MSComm控件的主要屬性 180
9.5.2 OnComm事件 181
項目1 簡單異步串行通信程序設計 182
第10單元 數(shù)據(jù)鏈路層程序設計 183
10.1 數(shù)據(jù)幀 183
10.1.1 幀的概念 183
10.1.2 幀的定界 183
10.2 數(shù)據(jù)的可靠傳輸與流量控制 184
10.2.1 差錯檢測技術 184
10.2.2 出錯幀的重傳控制 185
10.2.3 滑動窗口協(xié)議 186
10.3 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的實現(xiàn) 188
10.3.1 幀的數(shù)據(jù)結構 188
10.3.2 停等協(xié)議的基本算法 189
項目2 停等ARQ協(xié)議程序設計 189
項目3 滑動窗口協(xié)議程序設計 190
第11單元 IP層程序設計 192
11.1 IP編址方法 192
11.1.1 IP數(shù)據(jù)報格式 192
11.1.2 IP數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)結構 194
項目4 IP數(shù)據(jù)包分類統(tǒng)計 194
第12單元 傳輸層及其應用程序設計 196
12.1 進程通信 196
12.1.1 主機進程的標識——套接口地址 196
12.1.2 通信進程的阻塞與非阻塞方式 198
12.2 套接口API 200
12.2.1 初始化套接口——服務綁定：socket（） 201
12.2.2 本地地址綁定:bind（） 202
12.2.3 建立套接口連接——綁定遠端服務器地址：connect() 205
12.2.4 套接口被動轉換:listen() 207
12.2.5 從被動套接口的完成隊列中接收一個連接請求:accept（） 209
12.2.6 基本套接口I/O函數(shù) 210
12.2.7 關閉套接口通道與撤銷套接口 213
項目5 兩臺主機間的TCP回程延時測試 215
項目6 多人聊天程序設計 215
項目7 FTP客戶端程序設計 216
第3部分 基于NS的計算機網(wǎng)絡模擬
第13單元 網(wǎng)絡模擬器NS初步 220
13.1 NS的下載和安裝 220
13.1.1 NS的下載 220
13.1.2 在Linux red hat 9.0環(huán)境中安裝NS 220
13.2 NS網(wǎng)絡模擬過程 223
13.2.1 建立網(wǎng)絡模型（network model） 224
13.2.2 建立通信量模型 225
13.2.3 運行腳本文件并追蹤分析結果 226
實驗1 安裝并試用NS 227
第14單元 NS應用基礎 229
14.1 NS腳本語言 229
14.1.1 TCL命令 229
14.1.2 expr命令與算術運算符 231
14.1.3 TCL變量 232
14.1.4 TCL數(shù)據(jù)類型 233
14.2 NS網(wǎng)絡構件 233
14.2.1 節(jié)點（node） 234
14.2.2 鏈路（link） 236
14.2.3 網(wǎng)絡 236
14.2.4 協(xié)議（Agent） 236
14.2.5 分組（packet） 238
14.2.6 應用層程序構件 238
14.3 NS模擬過程控制 241
14.3.1 事件調(diào)度器（scheduler） 241
14.3.2 模擬器（simulator） 244
14.3.3 分類器（classifier） 244
14.4 數(shù)據(jù)分析工具 245
14.4.1 nam 245
14.4.2 gnuplot 247
14.5 NS調(diào)試技術 251
14.5.1 使用產(chǎn)生額外信息的命令 251
14.5.2 使用Don Libes調(diào)試器 251
實驗2 網(wǎng)絡運行模擬 252
第15單元 NS原理與應用擴展 254
15.1 OTCL中的面向對象機制 254
15.1.1 OTCL類與對象 254
15.1.2 繼承 255
15.1.3 對象的釋放 256
15.2 分裂對象模型 256
15.2.1 NS的兩種任務、兩種需求和兩種語言 256
15.2.2 OTCL類和C++類 256
15.2.3 在解釋器中創(chuàng)建影像對象 256
15.2.4 變量綁定 257
15.2.5 cmd{ }過程和command()方法 258
15.3 NS擴展 259
實驗3 NS擴展實驗 259
附錄 261
附錄A 關于實驗的建議 261
附錄B 實驗用表格參考樣式 263
參考文獻 268