计算机网络技术基础 （项目式微课版）

1．使用华为设备，理实结合。

2. 融合思政，结合实际项目和真实案例来助力学生形成积极的职业目标，树立团队互助、合作进取的意识，加强爱国主义教育、弘扬爱国精神与工匠精神，培养自我学习的能力和习惯，形成良好的职业素养。

3. 资源丰富，提供源码，便于复现。

 

根据职业院校教育的培养目标、特点和要求，本书由浅入深、全面系统地讲解计算机网络的基础知识和基本技术。本书共 6 个项目，内容包括初识计算机网络、数据通信技术、计算机网络体系结构、局域网技术、网络互联技术和广域网技术。为了让读者更好地巩固所学知识，及时检查学习效果，每个项目都配备了丰富的技能实践环节和项目练习题。

本书既可作为中等职业院校计算机网络技术基础课程的教材，也可作为计算机网络相关培训人员和计算机网络爱好者的自学用书和参考书。

徐霄宇，男，汉族，1984年9月出生，中共党员。昆明市优秀教师、市级学科带头人、H3C网络工程师、云南省昆明市第一职业中等专业学校教师。 从事计算机专业教学、学校青少年科技创新实验室管理工作、学校总务处主任工作。 曾荣获昆明市“创新杯”说课比赛“一等奖” 、全国中等职业学校“创新杯”说课大赛“三等奖”。 云南省第十四届宋庆龄少儿发明奖“优秀辅导奖”，昆明市智能机器人教育实验室建设项目“人工智能机器人教育优秀教师。获评昆明市学科带头人教师，五华区学科带头人称号，多次获评“五华区先进教育工作者”等荣誉。负责学校青少年科技创新和科普活动，申报完成昆明市科技局青少年创新实验室，精品科普基地项目，云南省科普示范学校、昆明市科普示范学校。积极组织开展与武城小学“三点半”科普示范课的教学交流活动，将模型科普活动带入小学课堂得到了学生、家长和武城小学领导的一致好评。

项目1 初识计算机网络………..1

【项目目标】………………………………………..1

【项目陈述】………………………………………..1

【知识准备】………………………………………..2

1.1　计算机网络基础…………………………….2

1.1.1　计算机网络的定义 …………………2

1.1.2　计算机网络的产生与发展 ………3

1.1.3　计算机网络的功能 …………………4

1.1.4　计算机网络的应用 …………………5

1.2　计算机网络类别…………………………….7

1.2.1　按网络覆盖范围分类 ……………..8

1.2.2　按网络传输技术分类 ……………10

1.2.3　按其他的方法分类 ……………….11

1.3　计算机网络的组成……………………….11

1.3.1　计算机网络的系统组成 ………..11

1.3.2　计算机网络的逻辑组成 ………..13

1.4　网络传输介质………………………………14

1.4.1　有线传输介质 ………………………14

1.4.2　无线传输介质 ………………………17

1.5　网络连接设备………………………………18

1.6　计算机网络新技术的发展…………….22

1.6.1　三网融合 ……………………………..22

1.6.2　5G网络 ………………………………..22

1.6.3　云计算 …………………………………24

1.6.4　物联网 …………………………………27

1.6.5　大数据 …………………………………28

1.6.6　人工智能 ……………………………..30

【技能实践】………………………………………31

任务1.1　双绞线的制作 ………………….31

任务1.2　eNSP工具软件的使用 …………32

【项目练习】………………………………………35

　项目2 数据通信技术…………37

【项目目标】………………………………………37

【项目陈述】………………………………………37

【知识准备】………………………………………38

2.1　数据通信的基本概念……………………38

2.1.1　信息、数据和信号 ……………….38

2.1.2　信号的分类 ………………………….39

2.1.3　信道及信道的分类 ……………….40

2.1.4　数据通信系统的基本结构 ………41

2.1.5　数据通信的技术指标 ……………42

2.2　数据通信方式………………………………44

2.2.1　信道通信的方式 …………………..45

2.2.2　数据的传输方式 …………………..46

2.2.3　数据传输同步技术 ……………….46

2.2.4　通信网络中节点的连接方式 …………………………………….48

2.2.5　数据传输的基本形式 ……………48

2.3　数据编码与调制技术……………………49

2.3.1　数据的编码类型 …………………..49

2.3.2　数据的调制技术 …………………..50

2.3.3　数据的编码技术 …………………..52

2.4　数据交换技术………………………………53

2.4.1　电路交换技术 ………………………54

2.4.2　报文交换技术 ………………………55

2.4.3　分组交换技术 ………………………56

2.4.4　数据交换技术比较 ……………….59

2.4.5　高速交换技术 ………………………60

2.5　信道多路复用技术……………………….61

2.5.1　频分多路复用技术 ……………….62

2.5.2　时分多路复用技术 ……………….62

2.5.3　波分复用技术 ………………………64

2.5.4　码分复用技术 ………………………65

2.6　差错控制技术………………………………65

2.6.1　差错的产生 ………………………….65

2.6.2　差错控制编码 ………………………66

2.6.3　差错控制方法 ………………………67

【技能实践】………………………………………69

任务2.1　交换机基本配置 ………………69

任务2.2　路由器基本配置 ………………72

【项目练习】………………………………………75

　项目3 计算机网络体系结构…..77

【项目目标】………………………………………77

【项目陈述】………………………………………77

【知识准备】………………………………………78

3.1　网络体系结构与协议概述…………….78

3.1.1　网络体系结构概述 ……………….78

3.1.2　网络体系的分层结构 ……………80

3.1.3　网络协议的概念 …………………..80

3.1.4　网络层次结构中的相关概念 ……………………………..81

3.2　OSI参考模型………………………………..83

3.2.1　OSI参考模型概述 …………………83

3.2.2　OSI参考模型各层的功能 …………………………………….84

3.2.3　OSI参考模型数据传输过程 …………………………………….89

3.3　TCP/IP参考模型………………………….90

3.3.1　TCP/IP参考模型概述 ……………91

3.3.2　TCP/IP参考模型各层的功能 …………………………………….92

3.3.3　OSI参考模型与TCP/IP参考模型比较 ………………………93

3.3.4　TCP/IP网际层协议 ……………….94

3.3.5　TCP/IP传输层协议 ……………….95

3.3.6　TCP/IP应用层协议 ……………….97

3.4　IPv4编址………………………………………99

3.4.1　IPv4编址概述 ……………………….99

3.4.2　IPv4地址的表示及分类 …………………………………..100

3.4.3　子网划分与IP地址规划 ………………………………….104

3.5　IPv6编址…………………………………….107

3.5.1　IPv6概述 …………………………….107

3.5.2　IPv6报头结构与IPv6地址格式 ……………………………108

3.5.3　IPv6地址类型 ……………………..110

3.5.4　IPv6的新特性 ……………………..113

3.5.5　IPv4到IPv6的过渡技术 ……………………………114

【技能实践】…………………………………….116

任务3.1　构建局域网实现资源共享 ……………………….116

任务3.2　共享网络打印机 …………….123

【项目练习】…………………………………….126

　项目4 局域网技术……………129

【项目目标】…………………………………….129

【项目陈述】…………………………………….129

【知识准备】…………………………………….130

4.1　局域网概述………………………………..130

4.1.1　局域网的发展历程及其特点 ………………………………….130

4.1.2　局域网的基本组成 ……………..131

4.2　局域网的模型与标准………………….132

4.2.1　局域网参考模型 …………………132

4.2.2　局域网的标准 …………………….133

4.3　局域网的关键技术……………………..135

4.3.1　局域网拓扑结构 …………………135

4.3.2　介质访问控制方法 ……………..137

4.3.3　ARP与RARP工作原理 …………………………………..139

4.4　以太网组网技术…………………………142

4.4.1　以太网概述 ………………………..142

4.4.2　以太网帧格式 …………………….144

4.5　虚拟局域网技术…………………………146

4.5.1　VLAN概述 …………………………146

4.5.2　端口类型 ……………………………149

4.6　无线局域网技术…………………………152

4.6.1　WLAN概述 ………………………..152

4.6.2　WLAN标准 ………………………..154

【技能实践】…………………………………….154

任务　交换机VLAN内通信配置 ……………………………………154

【项目练习】…………………………………….158

　项目5 网络互联技术…………160

【项目目标】…………………………………….160

【项目陈述】…………………………………….160

【知识准备】…………………………………….161

5.1　网络互联的基本概念………………….161

5.1.1　网络互联概述 …………………….161

5.1.2　网络互联的要求 …………………162

5.2　网络互联的类型、层次和设备……163

5.2.1　网络互联的类型 …………………163

5.2.2　网络互联的层次 …………………164

5.2.3　网络互联的设备 …………………164

5.3　网络互联路由协议……………………..168

5.3.1　路由协议选择 …………………….168

5.3.2　RIP …………………………………….171

5.3.3　OSPF协议 …………………………..176

【技能实践】…………………………………….182

任务5.1　静态路由配置 ………………..182

任务5.2　动态路由协议RIP配置 ………………………………184

任务5.3　动态路由协议OSPF协议配置 ………………………………188

【项目练习】…………………………………….191

　项目6 广域网技术……………193

【项目目标】…………………………………….193

【项目陈述】…………………………………….193

【知识准备】…………………………………….194

6.1　广域网概述………………………………..194

6.1.1　广域网提供的服务及其特点 …………………………………..194

6.1.2　广域网的基本组成与结构 …………………………………..195

6.1.3　广域网数据链路层协议 ………..196

6.2　广域网接入技术…………………………197

6.2.1　ISDN接入技术 ……………………197

6.2.2　ADSL接入技术 …………………..198

6.2.3　DDN接入技术 ……………………199

6.2.4　电缆调制解调器接入技术 …………………………………..199

6.2.5　光纤接入技术 …………………….201

6.2.6　无线接入技术 …………………….202

6.3　虚拟专用网………………………………..203

6.3.1　VPN概述 ……………………………203

6.3.2　VPN的隧道协议及VPN分类 …………………………………..204

6.4　网络地址转换技术……………………..205

6.4.1　NAT概述 ……………………………205

6.4.2　静态NAT ……………………………207

6.4.3　动态NAT ……………………………209

6.4.4　端口地址转换 …………………….211

【技能实践】…………………………………….212

任务6.1　HDLC配置 …………………….212

任务6.2　PAT配置 ………………………..215

【项目练习】…………………………………….221