TCP/IP協議分析教程與實驗/21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　本書采用理論與實踐相結閤的方法介紹TCP/IP協議族各層協議。選取TCP/IP協議框架中每一層的主要協議，包括以太網和IEEE 802.3、ARP、ICMP、IP、RIP、OSPF、UDP、TCP、DNS、DHCP、SNMP、Telnet、HTTP和FTP等協議。在介紹協議基本原理的基礎上，利用在網絡仿真環境和真實環境中捕獲協議數據包，對協議工作過程進行深入的分析。本書突齣通過實驗直觀地再現協議工作機製，激發學生的學習興趣，提高學生的工程實踐能力。
　　本書可作為計算機及相關專業本科生學習TCP/IP協議原理的教材，也可作為高職院校協議分析技術的教材，還可作為計算機網絡從業人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章TCP/IP協議概述
1.1TCP/IP協議體係結構
1.1.1TCP/IP協議分層
1.1.2IP地址和端口
1.2封裝與分用
1.2.1封裝
1.2.2分用
1.3RFC
1.4應用編程接口
1.4.1套接字編程
1.4.2Libpcap編程
1.5小結
1.6習題
第2章協議分析和學習工具
2.1協議分析
2.1.1協議分析器的原理
2.1.2協議分析器的主要用途
2.2Cisco Packet Tracer
2.2.1Packet Tracer的工作界麵
2.2.2利用Packet Tracer學習網絡協議分析
2.3Wireshark
2.3.1數據包嗅探器Wireshark
2.3.2Wireshark的工作界麵
2.3.3Wireshark抓包的基本操作
2.4GNS3
2.4.1GNS3安裝和配置
2.4.2GNS3的使用
2.5Sniffer Pro
2.6科來網絡分析係統
2.7小結
2.8習題
實驗
實驗2��1Packet Tracer 6.0的使用
實驗2��2Wireshark的使用
實驗2��3GNS3的安裝使用
第3章鏈路層協議分析
3.1鏈路層的作用
3.2以太網的幀結構
3.2.1以太網的兩種主要標準
3.2.2以太網幀的封裝結構
3.3串行接口的鏈路層協議
3.3.1SLIP
3.3.2PPP
3.4MTU
3.5環迴接口
3.6小結
3.7習題
實驗
實驗3��1DIX Ethernet V2幀格式分析
實驗3��2IEEE 802幀格式分析
實驗3��3PPP幀的觀察
實驗3��4環迴接口
第4章ARP協議分析
4.1物理地址和網絡地址的轉換
4.2ARP協議的工作原理
4.2.1地址解析的例子
4.2.2ARP協議的工作過程
4.2.3ARP協議報文格式
4.3特殊的ARP
4.3.1免費ARP
4.3.2代理ARP
4.4RARP協議
4.5小結
4.6習題
實驗
實驗4��1arp命令
實驗4��2ARP請求與應答
實驗4��3ARP代理
實驗4��4免費ARP
第5章ICMP協議分析
5.1ICMP的作用
5.2ICMP報文及類型
5.2.1ICMP報文格式
5.2.2ICMP報文類型
5.2.3ICMP差錯報告
5.2.4ICMP控製報文
5.2.5ICMP查詢報文
5.3ICMP測試和故障診斷程序
5.3.1ping程序
5.3.2traceroute程序
5.4小結
5.5習題
實驗
實驗5��1ICMP迴顯查詢報文
實驗5��2ping程序和IP選項
實驗5��3ICMP重定嚮差錯報文
實驗5��4traceroute程序
第6章IP協議和IP選路協議
6.1IP協議
6.1.1IP層的傳輸特點
6.1.2IP數據報格式
6.2IP路由選擇
6.2.1路由錶及維護
6.2.2IP選路機製
6.3動態選路協議
6.3.1RIP協議
6.3.2OSPF協議
6.4IP分片與路徑MTU發現
6.4.1IP分片
6.4.2路徑MTU發現
6.5小結
6.6習題
實驗
實驗6��1route命令與靜態路由
實驗6��2ICMP主機和網絡不可達差錯
實驗6��3RIP協議分析
實驗6��4OSPF協議分析
實驗6��5IP分片和路徑MTU發現
第7章UDP及應用協議分析
7.1UDP協議
7.1.1UDP協議的特點
7.1.2UDP的報文格式
7.2DNS協議
7.2.1域名解析的有關概念
7.2.2DNS報文格式分析
7.2.3DNS報文實例
7.3DHCP協議
7.3.1DHCP的有關概念
7.3.2DHCP的報文格式
7.3.3DHCP報文實例
7.4SNMP協議
7.4.1SNMP體係結構
7.4.2管理信息結構
7.4.3管理信息庫MIB�並�
7.4.4SNMP安全機製
7.4.5SNMP報文
7.4.6SNMP操作
7.4.7SNMP報文實例
7.5小結
7.6習題
實驗
實驗7��1DNS協議分析
實驗7��2DHCP協議分析
實驗7��3SNMP協議分析
第8章TCP及應用協議分析
8.1傳輸控製協議
8.1.1TCP段格式
8.1.2TCP連接的建立和拆除
8.2Telnet遠程登錄
8.2.1Telnet工作機製
8.2.2Telnet報文實例
8.3HTTP協議
8.3.1HTTP協議特點和報文格式
8.3.2HTTP報文實例
8.4FTP協議
8.4.1FTP協議的工作原理
8.4.2FTP報文實例
8.5小結
8.6習題
實驗
實驗8��1Telnet程序和TCP連接分析
實驗8��2HTTP協議分析
實驗8��3FTP協議分析
附錄ACisco常用命令
參考文獻

前言/序言

　　TCP/IP原理是網絡工程專業的主乾專業課程內容，同時也是計算機應用相關學科專業學生深入學習計算機網絡技術的主要內容。實現掌握TCP/IP協議族中協議工作原理這一學習目標的主要途徑需要通過網絡協議分析來達成。針對協議分析具有很強的理論性和實踐性的特點，同時考慮到計算機及相關專業的本科教育多強調應用能力的培養，編者旨在將本書編寫成為一種注重網絡協議分析實驗及操作，把TCP/IP原理的理論學習和實驗相互融閤的教材。
　　本書按照 TCP/IP協議框架的層次結構對網絡互連中的主要協議進行分析，采用實例分析的方法學習TCP/IP基本原理。選取TCP/IP協議框架中每一層的主要協議，包括鏈路層以太網和IEEE 802.3、ARP、ICMP、IP、RIP、OSPF、UDP、TCP、DNS、DHCP、SNMP、Telnet、HTTP和FTP等協議，由下而上地設計瞭26個實驗，利用在網絡仿真環境和真實環境中捕獲協議數據包，將抽象的網絡協議的PDU構成和工作原理通過實驗直觀形象地展示齣來，使學生能將理論與實踐結閤起來，加深對網絡協議的理解並掌握協議分析的基本方法。
　　本書編寫上特點突齣，強化瞭在闡述TCP/IP協議概念和原理的基礎上動手實踐的內容。首先是重構實驗內容，把TCP/IP原理課程中對TCP/IP各個協議工作原理的學習，用當今主要的網絡協議學習工具和協議分析工具進行教學內容和實驗形式的重新設計，通過實驗強化學生的網絡工程實踐能力。其次，融閤瞭多種當今主流的網絡協議分析和學習工具，綜閤國內外相關教程的內容，可以使學生以不同的方式，從不同的角度來理解和掌握協議原理，獲得更大的學習自主性和積極性。實驗既可以在真實網絡設備上進行，也可以在虛擬或仿真環境中完成，使學生即使在課餘時間也可以自己學習，更好地提高學習效果。第三是改變網絡協議的講解形式，采用基於協議分析工具的講解方式，讓學生在實際的網絡環境中通過再現網絡協議工作過程和解析網絡協議，真正做到“做中學”，全麵徹底改變學生死記硬背網絡協議的學習方式，讓網絡協議的工作過程變得觸手可及，大大地提高瞭學生的學習興趣和學習效果，有效地提高學生的網絡工程實踐能力和應用能力。第四是教材中對路由器和交換機等網絡設備有要求的實驗都可在仿真條件下進行，因此即便實驗條件不夠完備，也可以完成相關的實驗教學。
　　本書適閤已經學習過計算機網絡基礎課程且已掌握計算機網絡基本體係結構，需要進一步學習掌握具體的網絡協議工作原理的讀者使用。書中各章安排的實驗按學生實驗指導書的形式編寫，能夠直接滿足教學需要，因而也適閤作為高校計算機網絡原理教學中協議分析實驗課程的教材使用。
　　全書共8章。除第1章外，其餘各章的基本結構都按照先介紹基本概念和理論，再安排實驗內容的方式編排，實驗內容上覆蓋瞭各章主要的知識點。第1章為TCP/IP協議概述，介紹TCP/IP協議分層、封裝與分用的概念、RFC、應用編程的套接字和Libpcap編程接口。第2章為協議分析和學習工具，介紹協議分析器的基本原理和用途、Cisco Packet Tracer、Wireshark、GNS3、Sniffer pro和科來網絡分析係統的特點和用法，實驗內容安排瞭Cisco Packet Tracer、Wireshark、GNS3的使用方法學習。第3章為鏈路層協議分析，介紹鏈路層的作用、以太網的幀結構、SLIP和PPP幀結構、MTU和環迴接口，實驗內容安排瞭DIX Ethernet V2幀、IEEE 802幀和PPP幀分析、環迴接口實驗。第4章為ARP協議分析，介紹地址變換的概念、ARP協議的工作過程、協議報文格式和特殊的ARP，實驗內容安排瞭arp命令用法、ARP請求與應答、ARP代理和免費ARP實驗。第5章為 ICMP協議分析，介紹ICMP的作用、ICMP報文及類型，分析ICMP差錯報告、控製報文和查詢報文的特點、ping程序和Traceroute程序的機製和用法，實驗內容安排瞭ICMP迴顯查詢報文、ping程序和IP選項、ICMP重定嚮差錯報文和Traceroute程序實驗。第6章為IP協議和IP選路協議，介紹IP協議的特點、IP數據報格式、路由錶及選路基本原理、RIP協議和OSPF協議、IP分片與路徑MTU發現，實驗內容安排瞭route命令與靜態路由、ICMP主機和網絡不可達差錯、RIP協議分析、OSPF協議分析、IP分片和路徑MTU發現實驗。第7章為UDP及應用協議分析，介紹UDP協議特點、UDP的報文格式，基於UDP的應用協議DNS、DHCP和SNMP的有關概念、協議工作基本原理、報文格式和報文實例解析，實驗內容安排瞭DNS協議分析、DHCP協議分析和SNMP協議分析實驗。第8章為TCP及應用協議分析，介紹TCP段格式,TCP連接建立和拆除過程,Telnet遠程登錄的工作機製和報文實例解析，HTTP協議的工作特點、報文格式和實例解析，FTP協議的工作原理和報文實例解析，實驗內容安排瞭Telnet程序和TCP連接分析、HTTP協議分析、FTP協議分析實驗。附錄中給齣瞭Cisco常用命令，以方便讀者使用Packet Tracer時查閱。
　　根據教學時數和不同的要求，可以在本書的範圍內選擇相應的實驗內容，以滿足不同的教學需求。如8學時的實驗可采用以太網鏈路層幀格式分析實驗、ARP協議分析實驗、ICMP協議分析實驗、TCP及應用協議分析實驗4個實驗組閤； 16學時的實驗可采用以太網鏈路層幀格式分析實驗、ARP協議分析實驗、ICMP協議分析實驗、RIP協議分析實驗、DHCP協議分析實驗、SNMP協議分析實驗、Telnet協議分析實驗、HTTP協議分析實驗8個實驗組閤； 其餘的實驗可以作為任選實驗或者課後學生自主安排實驗。SNMP協議涉及的相關原理內容較多一些，可視學時情況安排。如果能夠在實驗室以講練結閤的方式使用本書進行教學，應當能用較少的學時獲得較好的學習效果。
　　本書的所有實驗全部經過在教學過程中實際上機操作，讀者也可以根據自己的實驗網絡環境進行實驗內容調整。
　　在清華大學齣版社的網站上提供瞭本書的多媒體課件，讀者可下載使用。
　　本書由陳年主編，各章的內容尤其是實驗內容是近年來在TCP/IP原理課程教學實踐中不斷地進行補充完善和總結的結果。在此，對本書的編寫和齣版給予支持和幫助的所有老師、同學和朋友錶示衷心的感謝。
　　限於編者的水平，不當之處在所難免，敬請各位讀者批評指正。。
　　編者
　　2016年9月

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