這是一本通過計(jì)算機(jī)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)TCP/IP協(xié)議的書。

以往的教科書大都按照協(xié)議層次自頂向下或者自底向上的方式講述TCP/IP協(xié)議的原理和實(shí)現(xiàn)。本書從計(jì)算機(jī)組網(wǎng)的角度出發(fā)，先簡單介紹相關(guān)的基本概念，然后說明如何具體構(gòu)建一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，最后深入到網(wǎng)絡(luò)中流動的數(shù)據(jù)內(nèi)部，觀察各種數(shù)據(jù)傳輸單元的具體表現(xiàn)形式，從而達(dá)到學(xué)習(xí)和理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的目的。

如果讀者有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識，已經(jīng)知道計(jì)算機(jī)是由CPU、內(nèi)存/外存、輸入/輸出等部件構(gòu)成，也了解操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序這些概念，并且學(xué)習(xí)過C語言高級程序設(shè)計(jì)，有一定的編程經(jīng)驗(yàn)，那么肯定能夠順利地學(xué)習(xí)本書，并且完成書里介紹的所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在讀完本書并且完成書中所有實(shí)驗(yàn)以后，你會對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理有比較深刻的理解。如果你的理想是成為一名網(wǎng)絡(luò)工程師，或者從事計(jì)算機(jī)相關(guān)的工作，那么通過本書學(xué)習(xí)到的網(wǎng)絡(luò)知識和積累的經(jīng)驗(yàn)，將對你未來的職業(yè)生涯產(chǎn)生積極的影響。

本書非常適合作為一般工科專業(yè)的大二學(xué)生在學(xué)習(xí)完高級程序設(shè)計(jì)語言、對計(jì)算機(jī)有基本認(rèn)識之后，進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教材。而對于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，它是一本很好的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，能夠幫助學(xué)生鞏固在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論課程學(xué)習(xí)中接觸到的專業(yè)知識。

本書共分為四個(gè)部分。

第1部分是局域網(wǎng)的構(gòu)建。

這部分首先介紹了一些有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的基本術(shù)語，例如局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，接著引出了以太網(wǎng)的概念。以太網(wǎng)是事實(shí)上的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，在簡單地描述了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之后，還介紹了以太網(wǎng)交換機(jī)和以太網(wǎng)地址以及虛擬局域網(wǎng)。

在實(shí)驗(yàn)部分安排了網(wǎng)絡(luò)配置及常用命令、網(wǎng)線的制作、交換機(jī)的基本配置、交換機(jī)VLAN和生成樹配置等實(shí)驗(yàn)。通過這部分的學(xué)習(xí)，大家可以熟悉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基本配置和管理，從而具備構(gòu)建一個(gè)局域網(wǎng)的能力。

第2部分是網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。

這部分首先介紹了局域網(wǎng)互聯(lián)的關(guān)鍵設(shè)備路由器的基本結(jié)構(gòu)和功能，然后介紹了子網(wǎng)、IP地址的分配和Internet的層次路由架構(gòu)等內(nèi)容，最后介紹了內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的區(qū)別。

在實(shí)驗(yàn)部分安排了靜態(tài)路由的配置，RIP和OSPF的配置，NAT、ACL和DHCP配置管理等實(shí)驗(yàn)。在完成這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)后，讀者將會熟悉路由器的基本配置，能夠互聯(lián)不同的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，從而具備構(gòu)建一個(gè)廣域網(wǎng)的能力。

第3部分是網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是網(wǎng)絡(luò)存在的意義。這部分首先介紹了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的不同結(jié)構(gòu)形式和操作系統(tǒng)提供給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的兩種基本傳輸服務(wù)，然后介紹分別采用這兩種基本傳輸服務(wù)的典型應(yīng)用：DNS和Web服務(wù)，同時(shí)也介紹了基本的Socket編程，讓大家能夠了解網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的具體工作方式。

在實(shí)驗(yàn)部分安排了BIND服務(wù)器、Web服務(wù)器的安裝配置和簡單的TCP客戶機(jī)和服務(wù)器編程等實(shí)驗(yàn)。

第4部分是網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的流動。

這部分首先介紹了網(wǎng)絡(luò)的基本層次，更確切地說是操作系統(tǒng)中各種軟硬件模塊在網(wǎng)絡(luò)通信過程中扮演的角色，然后介紹Internet中數(shù)據(jù)的流動，最后通過一個(gè)無線上網(wǎng)的例子，介紹了各種協(xié)議在數(shù)據(jù)包流動過程中的作用。

在這部分將利用Wireshark工具深入到數(shù)據(jù)流內(nèi)部觀察數(shù)據(jù)傳輸單元具體的組織形式，讓讀者理解各個(gè)協(xié)議的工作方式。實(shí)驗(yàn)部分安排了802.11、DHCP、ARP、NAT、DNS、TCP、HTTP和ICMP等多個(gè)Wireshark數(shù)據(jù)包捕獲實(shí)驗(yàn)，幫助讀者理解協(xié)議的具體工作方式和數(shù)據(jù)流的內(nèi)部組織形式。

在附錄部分介紹了本書涉及的兩個(gè)工具軟件Cisco Packet Tracer和Wireshark的基本使用方法，也介紹了部分實(shí)驗(yàn)中不同廠家交換機(jī)和路由器產(chǎn)品所使用命令的一些區(qū)別。

如果大家在學(xué)習(xí)完本書后有所收獲，那會使作者感到無比欣慰。歡迎大家提出寶貴意見和建議，并通過郵件發(fā)送到j(luò)ian.xu@hdu.edu.cn與我們聯(lián)系。謝謝大家！

徐建

2018年4月