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张月霞，曹林 著

图书标签:

• 数据通信
• 网络技术
• 计算机网络
• 实训
• 教程
• 通信原理
• 网络编程
• TCP/IP
• 网络安全
• 实验指导

出版社： 北京邮电大学出版社

ISBN：9787563543762

版次：1

商品编码：11782735

包装：平装

丛书名： 高等院校信息与通信工程实验实训教材

开本：16开

出版时间：2015-06-01

用纸：胶版纸

页数：250

正文语种：中文

内容简介

　　《数据通信实训教程》在介绍数据通信网技术原理的基础上，结合数据通信网实训平台，侧重于数据通信网系统的结构设计、配置操作的介绍，力求通过实际的设计配置案例使读者掌握数据通信网系统的设计、配置和实践操作技术。
　　《数据通信实训教程》共分为11个实训单元，其中实训1～3介绍数据通信网系统中二层交换机、路由器和路由交换机的基本操作；实训4～8介绍了以上三种设备中运行的协议的设计与配置；实训9～11介绍数据通信网系统中线程与进程的设计与编程。
　　《数据通信实训教程》可以作为高等学校电子信息类专业本科生的教材，也可以作为从事数据通信网相关工作的技术人员作为岗前培训的教材。

目录

第1章 二层交换机的基本操作
1.1 实验目的
1.2 实验内容
1.3 基本原理
1.3.1 数据通信网概述
1.3.2 数据通信网发展历史
1.3.3 数据通信网的分类
1.3.4 网络拓扑结构
1.3.5 常见的国际标准化组织
1.3.6 OSI模型
1.3.7 TCP／IP协议
1.3.8 交换机的基本原理
1.4 实验设备
1.5 网络拓扑
1.6 实验步骤
1.7 实验结果及验证方法

第2章 路由器的基本操作
2.1 实验目的
2.2 实验内容
2.3 基本原理
2.3.1 局域网接口及线缆
2.3.2 广域网接口与线缆
2.3.3 逻辑接口
2.3.4 网络通信设备介绍
2.4 实验设备
2.5 网络拓扑
2.6 实验步骤
2.7 实验结果及验证方法

第3章 路由交换机基本操作
3.1 实验目的
3.2 实验内容
3.3 基本原理
3.3.1 路由器的发展历程与趋势
3.3.2 路由器的原理与功能
3.3.3 路由器的路由过程
3.3.4 路由过程示例
3.3.5 路由交换机的发展现状
3.3.6 路由交换机的主要技术与功能
3.3.7 路由交换机的拓扑结构
3.4 实验设备
3.5 网络拓扑
3.6 实验步骤
3.7 实验结果及验证方法

第4章 二三层交换机VLAN配置与链路聚合配置
4.1 实验目的
4.2 实验内容
4.3 基本原理
4.3.1 虚拟局域网（VLAN）
4.3.2 链路聚合
4.4 实验设备
4.4.1 二层交换机VLAN配置
4.4.2 三层交换机VLAN配置
4.4.3 二层交换机链路聚合配置
4.4.4 三层交换机链路聚合配置
4.4.5 Super VLAN配置
4.4.6 QinQ配置
4.5 网络拓扑
4.5.1 二层交换机 VLAN网络拓扑结构
4.5.2 三层交换机VLAN拓扑结构
4.5.3 二层交换机链路聚合拓扑
4.5.4 三层交换机链路聚合拓扑
4.5.5 Super VLAN拓扑结构
4.5.6 QinQ配置拓扑结构
4.6 实验步骤
4.6.1 二层交换机VLAN配置步骤
4.6.2 三层交换机VLAN配置步骤
4.6.3 二层交换机链路聚合配置步骤
4.6.4 三层交换机链路聚合配置步骤
4.6.5 SuperVLAN配置步骤
4.6.6 QinQ配置步骤
4.6.7 P-vlan配置步骤
4.7 实验结果及验证方法
4.7.1 二层交换机VLAN
4.7.2 三层交换机VLAN
4.7.3 二层交换机链路聚合
4.7.4 三层交换机链路聚合

第5章 生成树协议（STP）配置
5.1 实验目的
5.2 实验内容
5.3 基本原理
5.3.1 以太网交换机原理-
5.3.2 生成树协议工作原理
5.4 实验设备
5.5 网络拓扑
5.6 实验步骤
5.7 实验结果及验证方法

第6章 路由器RIP的配置
6.1 实验目的
6.2 实验原理
6.2.1 RIP概述
6.2.2 RIP工作原理
6.2.3 路由器的收敛机制
6.2.4 RIP报文格式
6.2.5 RIP特点及其局限性
6.3 实验步骤
6.3.1 RIP配置
6.3.2 RIP配置实例
6.3.3 RIP的维护与诊断
6.4 实验结果及验证方法

第7章 路由器的OSPF配置
7.1 实验目的
7.2 实验原理
7.2.1 OSPF协议概述
7.2.2 数据包格式
7.2.3 OSPF算法
7.2.4 OSPF的基本特征
7.2.5 区域及区域间路由
7.2.6 OSPF协议路由器及链路状态数据包分类
7.2.7 OSPF协议工作过程
7.3 实验步骤
7.3.1 单区域部分
7.3.2 多区域部分
7.4 实验结果及验证方法

第8章 路由器的其他相关操作
8.1 实验目的
8.2 实验原理
8.2.1 PPP
8.2.2 HDLC
8.2.3 FR
8.2.4 ACL
8.2.5 NAT
8.3 实验步骤
8.3.1 PPP协议配置
8.3.2 HDLC网络配置
8.3.3 FR配置
8.3.4 ACL分类配置
8.3.5 NAT配置
8.4 实验结果及验证方法

第9章 多线程和简单聊天室制作
9.1 实验目的
9.2 实验原理
9.2.1 进程及其组成
9.2.2 线程组成及其创建函数
9.2.3 互斥对象
9.3 实验步骤
9.3.1 多线程通信
9.3.2 多线程编程应用实例
9.3.3 网络聊天室程序
9.4 实验结果及验证方法

第10章 线程同步与异步套接字编程
10.1 实验目的
10.2 实验原理
10.2.1 事件对象
10.2.2 关键代码段
10.2.3 相关函数说明
10.3 实验步骤
10.3.1 基于事件对象的编程通信
10.3.2 关键代码段编程
10.3.3 线程死锁问题
10.3.4 网络聊天室程序的实现
10.4 实验结果及验证方法

第11章 进程间通信
11.1 实验目的
11.2 实验原理
11.2.1 剪贴板
11.2.2 匿名管道
11.2.3 命名管道
11.2.4 邮槽
11.3 实验步骤
11.3.1 剪贴板通信
11.3.2 匿名管道创建及其通信机制
11.3.3 命名管道及其通信机制
11.3.4 利用邮槽实现进程间通信
11.4 实验结果及验证方法

《数据通信实训教程》 内容梗概 本书旨在为读者提供一套全面、系统且高度实践性的数据通信知识学习路径。全书共分十章，从基础概念的引入，逐步深入到复杂网络协议的设计与实现，最终涵盖现代数据通信领域的前沿技术与应用。本书的突出特点在于其理论与实践相结合的教学模式，每一章节都精心设计了相关的实验环节，力求让读者在动手操作中深刻理解理论知识，掌握实际技能。 第一章：数据通信基础 本章作为入门，首先介绍数据通信的基本概念，包括数据、信号、信道、传输介质等核心要素。详细阐述了数字信号与模拟信号的转换原理，以及信号的调制解调技术，如幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）及其在实际通信中的应用。接着，深入讲解了数据传输的几个关键指标：数据率（比特率）、带宽、信噪比以及它们的相互关系。最后，通过一个简单的串行通信实验，让读者初步接触数据传输的硬件接口和基本配置，例如RS-232接口的标准、信号线定义及使用简单的终端模拟软件进行数据收发。 第二章：网络传输介质与物理层 本章聚焦于数据通信的物理载体。详细介绍了各类传输介质的特性、优缺点及其适用场景，包括： 有线介质： 双绞线（UTP、STP）、同轴电缆、光纤（单模、多模），并解释了它们在信号传输衰减、带宽和抗干扰能力上的差异。 无线介质： 无线电波、微波、红外线，并阐述了其传播特性和限制。 连接器与接口： RJ45、BNC、SC、LC等常见连接器的规格和使用方法。 在物理层协议方面，本章重点讲解了以太网物理层的编码方式，如曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码，以及信号的电压级别和时序要求。通过实验，读者将学习如何使用网络测试仪检测线缆质量，如何制作网线，以及如何在网络设备（如交换机、路由器）上查看和配置物理层接口状态。 第三章：数据链路层协议 本章深入探讨数据链路层的功能和关键协议。首先讲解了数据链路层的作用，包括介质访问控制、帧的封装与分用、物理寻址（MAC地址）、差错检测与纠正。 介质访问控制（MAC）： 详细分析了CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）协议的工作原理，以及它在早期以太网中的作用。接着介绍了CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）协议，着重讲解了其在Wi-Fi等无线网络中的应用。 差错控制： 重点讲解了循环冗余校验（CRC）的原理及计算方法，并介绍了ARQ（自动重传请求）协议家族，如停止等待ARQ、滑动窗口ARQ（包括Go-Back-N和Selective Repeat），分析它们的效率和可靠性。 帧格式： 详细解析了Ethernet II帧、IEEE 802.3帧等常见数据链路层帧的结构，包括目的MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据载荷和校验和。 实验部分将引导读者使用网络抓包工具（如Wireshark）捕获和分析以太网帧，理解MAC地址的通信过程，并编写简单的程序模拟CRC校验和ARQ协议的简单实现。 第四章：网络层协议与IP地址 本章的核心是网络层的功能——实现跨网络的数据包路由。本章首先介绍网络层的基本概念，包括逻辑寻址（IP地址）、路由选择、数据包的封装与分用。 IP地址： 详细讲解了IPv4地址的分类（A、B、C、D、E类）、私有地址与公有地址、子网划分（VLSM、CIDL）的原理与方法。对IPv6的地址结构、编址方案以及与IPv4的差异进行介绍。 子网掩码与默认网关： 解释了子网掩码在判断IP地址是否属于同一子网中的作用，以及默认网关在跨子网通信中的角色。 路由选择： 阐述了静态路由和动态路由的概念，介绍了几种常见的动态路由协议（RIP、OSPF、BGP）的基本原理和工作流程。 IP协议： 详细解析了IP协议的数据报格式，包括版本、首部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间（TTL）、协议类型、首部校验和、源IP地址、目的IP地址以及可选字段。 其他网络层协议： 介绍了ICMP（Internet控制报文协议）及其功能，如ping和traceroute的工作原理，ARP（地址解析协议）在IP地址与MAC地址解析中的作用。 实验环节将包含配置IP地址、子网掩码和默认网关，使用ping和traceroute命令进行网络故障诊断，以及配置路由器上的静态路由。 第五章：传输层协议 本章聚焦于传输层的两大核心协议：TCP和UDP。本章详细讲解了传输层在端到端通信中的作用，包括进程到进程的通信、端口寻址、流量控制和拥塞控制。 TCP（传输控制协议）： 面向连接： 详细解释了TCP的三次握手和四次挥手过程，以及它们如何确保可靠连接的建立和释放。 可靠传输： 深入讲解了TCP的滑动窗口机制（发送窗口和接收窗口）、确认应答（ACK）机制，以及重传机制（超时重传、冗余ACK重传）如何实现数据的可靠传输。 流量控制： 阐述了TCP的滑动窗口如何通过动态调整窗口大小来实现流量控制，避免发送方淹没接收方。 拥塞控制： 详细讲解了TCP的慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复等拥塞控制算法，以及它们如何适应网络状况，避免网络拥塞。 TCP报文段格式： 解析了TCP报文段的结构，包括源端口、目的端口、序列号、确认号、数据偏移、标志位（SYN, ACK, FIN, RST, PSH, URG）、窗口大小、校验和和紧急指针。 UDP（用户数据报协议）： 无连接： 解释了UDP的无连接特性，以及它如何实现简单、快速的数据传输。 不可靠传输： 分析了UDP缺乏可靠性机制的原因，以及其适用场景（如DNS、DHCP、VoIP、流媒体）。 UDP报文格式： 解析了UDP报文的结构，包括源端口、目的端口、长度和校验和。 端口寻址： 讲解了知名端口、注册端口和动态端口的概念。 实验部分将涉及使用netstat命令查看TCP/UDP连接状态，使用TCP/UDP套接字编程（如Python的socket库）实现简单的客户端/服务器通信，以及通过Wireshark分析TCP三次握手、四次挥手和UDP报文。 第六章：应用层协议 本章将深入研究支撑互联网万千应用的应用层协议。本章将涵盖一系列常见的应用层协议，并分析它们的工作原理和在实际网络服务中的应用。 HTTP（超文本传输协议）： 详细讲解HTTP的请求/响应模型，HTTP请求方法（GET, POST, PUT, DELETE等），HTTP状态码，HTTP头部字段，以及HTTP/1.1和HTTP/2.0的主要区别（如持久连接、流水线、多路复用）。 FTP（文件传输协议）： 介绍FTP的控制连接和数据连接分离的工作模式，FTP命令集，以及匿名FTP和认证FTP的配置。 DNS（域名系统）： 讲解DNS的作用，域名空间的层次结构，DNS记录类型（A, AAAA, CNAME, MX, NS, SOA, PTR），DNS查询过程（递归查询与迭代查询），以及DNS服务器的配置。 DHCP（动态主机配置协议）： 阐述DHCP的工作原理，DHCP的四次握手（Discover, Offer, Request, Ack），以及DHCP服务器的配置和作用。 SMTP/POP3/IMAP： 介绍电子邮件的发送（SMTP）和接收（POP3/IMAP）协议，它们之间的区别和协同工作方式。 Telnet/SSH： 比较Telnet（明文传输）和SSH（加密传输）在远程命令行访问中的应用和安全性差异。 实验环节将包括使用curl工具模拟HTTP请求，使用FTP客户端上传下载文件，配置简单的DNS服务器和DHCP服务器，以及使用telnet和ssh进行远程登录。 第七章：局域网交换与路由技术 本章聚焦于构建和管理本地网络（LAN）的核心技术。 交换机工作原理： 详细介绍交换机的MAC地址表学习机制，转发、过滤和泛洪的处理方式，以及VLAN（虚拟局域网）的概念、划分方式（基于端口、基于MAC地址、基于协议）及其在网络隔离和管理中的作用。 生成树协议（STP）： 讲解STP（802.1D）、RSTP（802.1w）和MSTP（802.1s）的作用，如何防止网络环路，以及根桥选举、端口角色（根端口、指定端口、非指定端口、阻塞端口）和端口状态（Listening, Learning, Forwarding, Blocking）。 路由器工作原理： 再次强调路由器在跨网络通信中的作用，介绍路由器如何根据路由表进行数据包转发。 网络地址转换（NAT）： 详细讲解NAT的原理，包括静态NAT、动态NAT和PAT（端口地址转换）的配置和工作流程，以及NAT在节省公有IP地址方面的作用。 实验部分将引导读者配置交换机的VLAN，模拟STP防止环路，配置路由器实现PAT，以及在模拟环境中观察数据包的转发路径。 第八章：无线局域网（WLAN）技术 本章专门探讨无线网络，涵盖其标准、配置和安全。 IEEE 802.11标准： 介绍Wi-Fi发展历程，如802.11b/g/n/ac/ax等标准，以及它们在速率、频段（2.4GHz, 5GHz）和信道方面的差异。 无线接入点（AP）工作原理： 讲解AP如何作为无线客户端和有线网络的桥梁。 无线网络安全： 重点介绍WEP、WPA、WPA2、WPA3等无线安全加密协议，分析它们的优缺点和破解风险。讲解SSID广播、MAC地址过滤等安全措施。 无线漫游： 介绍在多个AP覆盖区域内，无线设备如何实现无缝漫游。 实验部分将指导读者配置无线路由器，包括SSID设置、安全加密模式选择、信道调整，以及测试无线网络的连接稳定性和安全性。 第九章：网络安全基础与防护 本章强调网络安全的重要性，介绍常见的网络威胁和基本的防护措施。 常见网络攻击： 介绍DoS/DDoS攻击、嗅探攻击、欺骗攻击（IP欺骗、ARP欺骗）、中间人攻击、SQL注入、XSS攻击等。 防火墙： 讲解防火墙的作用，包括包过滤防火墙、状态检测防火墙、代理防火墙和下一代防火墙，以及防火墙的配置策略。 VPN（虚拟专用网络）： 介绍VPN的工作原理，VPN隧道技术（IPsec, SSL/TLS VPN），以及VPN在数据加密和远程访问方面的应用。 入侵检测与防御系统（IDS/IPS）： 讲解IDS和IPS的基本原理和部署方式。 网络安全审计与日志分析： 强调日志记录和分析在安全事件追踪中的作用。 实验部分将引导读者配置基本的防火墙规则，使用抓包工具观察和分析网络攻击的特征，以及配置简单的VPN连接。 第十章：网络监控与故障排除 本章致力于教授读者如何有效地监控网络运行状态，以及如何系统性地排除网络故障。 网络监控工具： 介绍SNMP（简单网络管理协议）、Syslog等协议在网络设备管理和日志收集中的作用。讲解使用NetFlow/sFlow分析流量，使用Wireshark进行深度包检测，以及使用Zabbix、Nagios等监控系统进行综合性能监控。 网络性能指标： 详细说明了延迟（Latency）、抖动（Jitter）、丢包率（Packet Loss）、吞吐量（Throughput）等关键性能指标的含义及其对应用的影响。 故障排除方法论： 介绍系统化的故障排除流程，包括识别问题、收集信息、确定潜在原因、测试假设、实施解决方案、验证修复和文档记录。 常见故障分析： 结合前面章节的知识，分析导致无法上网、访问缓慢、服务不可用等常见网络故障的可能原因，并提供相应的排查步骤。例如，物理层故障（网线、接口）、数据链路层故障（MAC地址冲突、VLAN配置错误）、网络层故障（IP地址配置错误、路由不通）、传输层故障（端口被阻塞、TCP连接问题）和应用层故障。 实验部分将模拟各种网络故障场景，例如配置错误的IP地址、断开网线、关闭服务等，让读者运用所学知识进行排查和修复，并使用监控工具观察网络状态变化。 贯穿全书的实验环节，将鼓励读者利用虚拟机软件（如VirtualBox、VMware）、网络模拟器（如GNS3、Cisco Packet Tracer）以及真实的网络设备（如交换机、路由器）进行实践操作。每个实验都附有详细的操作步骤、预期的结果以及潜在的常见问题分析，旨在帮助读者将理论知识转化为实际操作能力。本书适合作为高等院校计算机、通信、网络工程等专业学生的教材，也可作为IT从业人员提升数据通信技术和实践技能的参考读物。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我当初买这本书，纯粹是因为我朋友强烈推荐，他说他在一个数据通信相关的项目里，很多时候都是靠着这本书里的案例和步骤来解决问题的。我当时对“教程”这个词还有点犹豫，总觉得这种教程性的书籍会比较枯燥，充斥着大量晦涩难懂的理论和公式，读起来会很费劲。但是，当我拿到这本书，随意翻阅了几页后，我的想法有了很大的转变。它不像我之前看过的某些理论教材那样，上来就摆一堆概念和定义，而是用一种更循序渐进的方式，结合图文并茂的讲解，把一些复杂的技术概念解释得浅显易懂。我尤其喜欢它在介绍某个技术点之后，立刻就配上一个相关的实训案例，并且给出详细的操作步骤和预期结果。这种“理论+实践”的模式，对于我这种更偏向于动手学习的人来说，简直是太友好了。我感觉这本书不是让你死记硬背，而是引导你去理解，去实践，去发现。我特别期待书中关于网络协议分析的部分，我想知道如何利用工具去抓包，去分析数据流，这对我理解网络通信的本质会非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

最近在学习数据通信相关的知识，一直想找一本既能打牢理论基础，又能进行实际操作的书。《数据通信实训教程》这本书，从标题上看就非常符合我的需求。我平时比较喜欢自己动手尝试，不太喜欢死记硬背那些枯燥的理论，所以对于“实训教程”这个定位，我还是很看好的。拿到书之后，我立刻就被它清晰的结构吸引了。每个知识点都讲解得很透彻，而且配有大量的插图和图表，使得复杂的概念变得一目了然。最让我惊喜的是，它在每个章节的最后都设计了相应的实训项目，并提供了详细的操作指南。我试着跟着书中的步骤搭建了一个简单的局域网，效果非常好，很多之前不理解的概念，在实际操作中一下就清晰了。而且，书中还包含了一些常见网络故障的排除方法，这对我来说非常有价值，因为在实际工作中，解决故障是我们经常要面对的问题。总的来说，这本书非常适合我这种想要通过实践来加深理解的学习者，它能够帮助我更快地掌握数据通信的核心技术，并应用于实际工作。

评分☆☆☆☆☆

我一直对数据通信这个领域很感兴趣，虽然不是科班出身，但工作之余会自己阅读一些相关的技术文章和资料。市面上关于数据通信的书籍很多，但真正能做到既有深度又不失易懂的却不多。偶然的机会，我在一个技术论坛上看到了有人推荐《数据通信实训教程》，说这本书在实际操作方面做得非常到位，于是就抱着试试看的心态买了下来。拿到书后，我发现它的排版设计很人性化，文字清晰，图示也很多，而且每个章节的结构都很完整，从原理讲解到实验步骤，再到可能的疑难解答，都考虑得很周到。我特别欣赏书中的一些实操项目，比如如何配置路由器、如何搭建虚拟局域网等等，这些都是我在工作中经常会遇到的场景。而且，它不仅仅是告诉你怎么做，更重要的是解释了“为什么这么做”，这对于理解技术的底层逻辑至关重要。我个人认为，对于想要系统学习数据通信，并且希望能够将理论知识转化为实际技能的读者来说，这本书绝对是一个不错的选择。它能够帮助你建立起一个扎实的基础，并且在实践中不断巩固和提升。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触数据通信领域不久的学生，在选择学习教材时，我更加侧重于那些能够将理论与实践相结合的书籍。当我看到《数据通信实训教程》这本书时，我感觉这就是我一直在寻找的。这本书的编写风格非常贴近实际应用，它没有过多地堆砌抽象的理论，而是通过大量的实例和操作步骤，引导读者一步步地掌握数据通信的核心技术。我特别喜欢书中关于网络设备配置的部分，它详细地介绍了各种常用设备的配置方法，并且提供了相应的实验环境搭建指导。这让我能够在虚拟环境中进行大量的练习，从而更好地理解各种配置命令的含义和作用。此外，书中还涉及了网络安全方面的内容，这对于我今后的学习和工作都将是一个重要的方向。我感觉通过阅读这本书，我不仅能够学到理论知识，更能够掌握实际操作技能，为我将来从事相关领域的工作打下坚实的基础。这本书的实用性和可操作性是我最看重的地方，也是它给我留下深刻印象的原因。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，简约的风格，没有过多花哨的元素，让人一看就觉得是那种偏向实践操作的教材。我拿到手的时候，就对“数据通信实训教程”这个名字充满了期待，因为我之前在学校里接触过一些理论课程，但总感觉动手能力还是欠缺一些，尤其是在实际的网络环境中，很多概念理解起来总隔了一层。这本书的标题直接点明了“实训”二字，这让我觉得它可能真的能弥补我这方面的不足。翻开目录，看到一些诸如“TCP/IP协议栈详解与实操”、“局域网搭建与故障排除”、“无线网络配置与安全”之类的章节，感觉内容覆盖面很广，而且都是我工作中可能会遇到的实际问题。虽然我还没来得及深入学习，但仅从目录和前言来看，这本书的编排思路是很清晰的，应该会从基础理论讲起，然后逐步引导读者进行各种实验操作。我特别期待关于网络安全和故障排除的部分，这对我来说是比较大的一个挑战，希望能通过这本书的学习，掌握一些实用的排查技巧，提高解决实际问题的能力。总而言之，初步印象是这本书比较接地气，适合我这种想要提升实操技能的读者。