第1章 計算機網絡與協議... 1
1.1 計算機網絡的功能... 1
1.1.1 計算機網絡的定義... 1
1.1.2 計算機網絡的基本功能... 1
1.2 計算機網絡的組成和分類... 2
1.2.1 計算機網絡的組成... 2
1.2.2 計算機網絡的分類... 2
1.3 計算機網絡的體系結構... 4
1.3.1 計算機網絡體系結構的
分層原理... 4
1.3.2 計算機網絡協議的概念... 5
1.4 計算機網絡分層模型... 5
1.4.1 OSI/RM.. 5
1.4.2 TCP/IP參考模型... 9
1.4.3 各層常用協議簡介... 10
第2章 局域網... 13
2.1 局域網基本原理... 13
2.1.1 局域網的標準... 13
2.1.2 局域網的基本組成及特點... 14
2.1.3 拓撲結構... 15
2.2 局域網協議... 17
2.2.1 LLC子層... 17
2.2.2 MAC子層... 20
2.2.3 物理層... 21
2.3 以太網... 21
2.3.1 MAC子層協議... 21
2.3.2 CSMA/CD.. 23
2.3.3 物理層... 25
2.4 高速以太網... 27
2.4.1 快速以太網... 27
2.4.2 吉比特以太網... 28
2.4.3 10Gbit/s以太網... 29
2.4.4 交換式以太網... 29
2.5 無線局域網... 30
2.5.1 使用無線局域網絡的場合... 30
2.5.2 無線局域網的構成方式... 30
2.5.3 無線局域網的協議標準
IEEE 802.11. 30
2.5.4 無線局域網的安全... 32
2.5.5 無線局域網的特點與
發展前景... 33
2.6 局域網的規劃設計... 34
2.6.1 局域網的需求分析... 34
2.6.2 網絡設計目標和原則... 34
2.6.3 網絡總體設計... 35
2.6.4 設備選型與配置... 39
第3章 互聯網... 40
3.1 網絡互連設備... 40
3.1.1 路由器... 40
3.1.2 網關... 41
3.2 Internet協議... 42
3.2.1 IP協議... 42
3.2.2 ICMP協議... 45
3.2.3 ARP和RARP協議... 45
3.3 IPv6. 47
3.3.1 IPv6協議... 47
3.3.2 IPv6地址... 48
3.3.3 IPv4向IPv6過渡... 50
3.4 Internet路由協議... 51
3.4.1 RIP協議... 51
3.4.2 OSPF協議... 53
3.4.3 BGP協議... 57
3.5 城域網... 59
3.5.1 城域網的含義和結構... 59
3.5.2 寬帶IP城域網的路由及
傳輸技術... 60
3.5.3 寬帶IP城域網的認證技術... 61
3.5.4 寬帶IP城域網的管理... 62
第4章 網絡操作系統... 63
4.1 網絡操作系統的功能... 63
4.1.1 網絡操作系統功能和特性... 63
4.1.2 網絡操作系統的功能結構... 65
4.1.3 網絡操作系統的邏輯構成... 66
4.1.4 網絡操作系統與OSI/RM.. 67
4.2 Windows系列操作系統... 68
4.2.1 Windows NT/Win 10
(Windows 10)簡介... 68
4.2.2 Windows網絡基本概念... 72
4.2.3 Windows網絡基本操作... 74
4.3 UNIX操作系統... 76
4.3.1 UNIX簡介... 76
4.3.2 UNIX的功能... 76
4.3.3 UNIX的結構... 77
4.3.4 UNIX Shell語言常用命令... 78
4.3.5 網絡文件系統... 81
4.4 Linux操作系統... 82
4.4.1 Linux多道處理... 83
4.4.2 Linux存儲器模型... 83
4.4.3 Linux內核... 83
4.4.4 Linux文件和目錄結構... 83
4.4.5 Linux文件服務... 84
4.4.6 Linux命令實例... 84
第5章 交換技術... 86
5.1 交換機的數據轉發... 86
5.1.1 交換機的數據轉發的功能... 86
5.1.2 生成樹協議... 87
5.2 VLAN技術... 88
5.2.1 VLAN的基本原理... 88
5.2.2 VLAN的實現過程... 89
5.2.3 VLAN劃分的標準... 89
5.2.4 VLAN之間通信主要采取的
方式... 90
5.2.5 VLAN交換機互連的方式... 91
5.2.6 VLAN可靠性和可擴展性的
獲得方式... 91
5.2.7 VLAN的配置... 92
5.3 多層交換技術... 92
5.3.1 3層交換技術... 92
5.3.2 4層交換技術... 92
5.3.3 7層交換技術... 93
5.4 CDN技術... 94
5.4.1 CDN體系架構... 95
5.4.2 CDN網絡架構... 98
5.4.3 CDN工作機制... 100
5.5 SDN技術... 104
5.5.1 SDN的基本原理... 105
5.5.2 SDN控制器... 106
5.5.3 SDN應用... 109
5.5.4 SDN產業生態... 111
第6章 網絡安全... 113
6.1 網絡安全原理... 113
6.1.1 網絡安全體系結構... 113
6.1.2 網絡安全模型... 117
6.1.3 標準... 118
6.2 密碼學... 118
6.2.1 對稱加密和消息機密性... 119
6.2.2 公鑰密碼和消息認證... 121
6.2.3 數據加密技術... 125
6.3 網絡安全應用... 126
6.3.1 密鑰分配和用戶認證... 126
6.3.2 網絡訪問控制和云安全... 129
6.3.3 Web安全... 133
6.3.4 無線網絡安全... 135
6.4 系統安全... 138
6.4.1 惡意軟件... 138
6.4.2 入侵檢測... 140
6.4.3 防火墻... 142
第7章 數據庫基礎... 144
7.1 數據庫系統... 144
7.1.1 數據庫技術的產生和發展... 144
7.1.2 數據模型... 147
7.1.3 數據庫系統結構... 150
7.2 關系型數據庫... 155
7.2.1 關系模型... 155
7.2.2 關系的完整性... 157
7.2.3 關系運算... 159
7.3 關系型數據庫標準語言SQL. 159
7.3.1 數據定義... 161
7.3.2 查詢... 162
7.3.3 數據更新... 166
7.3.4 視圖... 166
7.3.5 數據控制... 167
7.4 其他數據庫應用技術... 169
7.4.1 分布式數據庫... 169
7.4.2 MPP數據庫... 170
7.4.3 非關系型數據庫... 171
第8章 數據存儲基礎... 173
8.1 數據存儲概念... 173
8.1.1 數據與數據存儲... 173
8.1.2 數據表示與存儲器... 173
8.1.3 存儲器的分類... 174
8.1.4 存儲系統層次結構... 174
8.1.5 企業數據存儲... 175
8.1.6 存儲系統的性能評價指標
與其他非功能性需求... 176
8.2 數據存儲設備... 178
8.2.1 磁盤... 178
8.2.2 固態盤... 182
8.2.3 磁帶... 184
8.2.4 光盤... 185
8.3 磁盤陣列... 186
8.3.1 磁盤陣列的組成和
實現方式... 186
8.3.2 磁盤陣列分級... 189
8.4 文件系統... 190
8.4.1 文件系統... 190
8.4.2 分布式文件系統... 191
8.5 網絡存儲技術... 191
8.5.1 網絡存儲體系結構... 192
8.5.2 直接直連存儲... 193
8.5.3 網絡連接存儲... 194
8.5.4 存儲區域網絡... 195
8.6 數據保護... 196
8.6.1 數據備份與恢復... 196
8.6.2 容災與災難恢復... 197
第9章 軟件開發基礎... 199
9.1 程序設計基礎... 199
9.1.1 程序與程序設計語言... 199
9.1.2 程序設計語言中的基本
概念... 204
9.1.3 面向對象程序設計中的
基本概念... 207
9.2 數據結構與算法... 209
9.2.1 數據結構... 209
9.2.2 算法... 211
9.3 軟件工程... 212
9.3.1 軟件工程基礎... 212
9.3.2 面向過程分析、設計與
實現... 217
9.3.3 面向對象分析、設計與
實現... 218
9.3.4 軟件測試... 219
9.3.5 軟件文檔... 220
9.3.6 軟件質量保證... 221
第10章 云計算架構與應用... 223
10.1 云計算的架構與關鍵技術... 223
10.1.1 云計算起源與發展... 223
10.1.2 云計算主要服務模式... 224
10.1.3 云計算主要部署模式... 225
10.1.4 云計算關鍵技術... 225
10.1.5 云計算系統典型架構... 232
10.1.6 云計算系統評價維度... 233
10.2 云計算常見軟件工具... 234
10.2.1 系統架構Openstack. 234
10.2.2 虛擬化引擎VMware/KVM.. 238
10.2.3 分布式存儲Ceph. 241
10.2.4 容器開源軟件Docker/
Kubernetes/Mesos 244
10.3 云數據中心網絡... 250
10.3.1 云數據中心組網架構... 250
10.3.2 云數據中心組網面臨的
問題... 251
10.3.3 基于SDN的云數據中心
網絡... 252
10.3.4 云數據中心之間的組網... 254
10.4 云安全架構與應用... 255
10.4.1 端到端云安全架構... 256
10.4.2 云數據安全... 257
10.4.3 云安全管理... 259
10.4.4 云計算服務法律風險及
應對措施... 260
第11章 大數據技術及應用... 262
11.1 大數據基本概念... 262
11.1.1 大數據定義... 262
11.1.2 大數據特征... 262
11.2 大數據技術... 264
11.2.1 技術體系... 264
11.2.2 文件系統... 265
11.2.3 數據存儲... 266
11.2.4 數據分析... 268
11.2.5 數據可視化... 269
11.3 Hadoop技術架構... 271
11.3.1 Hadoop生態系統... 271
11.3.2 HDFS. 272
11.3.3 MapReduce. 274
11.3.4 YARN.. 276
11.4 大數據應用發展... 279
11.4.1 大數據應用發展現狀... 279
11.4.2 大數據應用存在問題... 280
11.4.3 大數據應用發展趨勢... 280
11.5 大數據產業生態... 281
11.5.1 大數據產業鏈構成... 281
11.5.2 大數據商業模式... 282
11.6 大數據標準化體系... 284
11.7 大數據發展面臨的挑戰和
應對措施... 285
11.7.1 大數據發展面臨的問題... 285
11.7.2 大數據發展的應對措施... 285
第12章 物聯網... 287
12.1 物聯網的定義和特征... 287
12.1.1 物聯網的定義... 287
12.1.2 物聯網的特征... 287
12.2 物聯網技術架構... 288
12.2.1 物聯網層次結構... 288
12.2.2 感知層... 289
12.2.3 傳輸層... 289
12.2.4 應用層... 289
12.3 自動識別技術... 290
12.3.1 條形碼技術... 290
12.3.2 RFID技術... 292
12.3.3 NFC技術... 294
12.3.4 IC卡技術... 295
12.3.5 生物計量識別技術... 296
12.4 傳感器技術... 296
12.4.1 傳感器的組成和工作原理... 296
12.4.2 傳感器的分類... 297
12.4.3 傳感器技術發展趨勢... 298
12.4.4 無線傳感網絡... 298
12.5 定位系統... 300
12.5.1 衛星定位... 300
12.5.2 蜂窩基站定位... 301
12.5.3 無線室內環境定位... 302
12.6 物聯網接入技術... 303
12.6.1 M2M接入技術... 303
12.6.2 6LoWPAN技術... 306
12.6.3 NB-IoT技術... 307
12.6.4 LoRa技術... 309
12.6.5 eMTC技術... 310
12.7 物聯網應用... 311
12.7.1 智能交通... 311
12.7.2 智能物流... 312
12.7.3 環境監測... 314
12.8 物聯網中的信息安全與
隱私保護... 315
12.8.1 RFID安全與隱私保護
機制... 315
12.8.2 位置信息與隱私保護機制... 317
參考文獻... 319