韩立刚，华为数通HCIA认证图书作者，教育部高等学校软件工程专业教学指导委员会指定计算机网络教材作者，编写计算机图书20部。具有24年微软系统工程师、思科、华为网工、Linux教学经验。IT在线教育网站51CTO学堂金牌讲师，共录制100余门课程，其中包括从零起点到胜任企业高端IT运维职位的系列课程，涵盖网络、网络安全、Windows和Linux服务器、虚拟化和云计算、数据库等主流IT技术，课程播放达1600万人次。在IT教育领域倡导“视频教学＋微信答疑”的教学模式。

　　张怀亮，解放军白求恩国际和平医院计算机网络中心高级工程师，工学硕士。从事军队医院信息化建设工作近30年，负责和承担医院计算机网络和信息系统的运行维护，以及医院信息系统、数据库和网络的研究开发工作，发表论文30余篇。

　　武永亮石家庄铁道大学，博士，硕士生导师。中国计算机学会自然语言处理专委会委员、中国计算机学会高级会员，多个中国科学院期刊审稿人。从事机器学习、人工智能等方向的研究工作。主持国家自然科学基金项目、河北省自然科学基金项目、教育部产学合作协同育人项目等。发表SCI论文11篇，国内核心期刊论文5篇。

　　袁子涵，广东金融学院计算机科学与技术专业，专注于计算机网络、软件开发、人工智能等领域的研究。

　　《奠基·计算机网络：华为微课加强版》是一本讲解计算机网络基础的图书，但其内容并没有局限于计算机网络，还包括了网络安全、搭建网络服务器等实操内容。《奠基·计算机网络：华为微课加强版》一改传统计算机网络教材艰涩的叙述方式，基于笔者多年的网络运营经验，从实用角度阐述理论，希望能给读者不一样的阅读体验。《奠基·计算机网络：华为微课加强版》使用eNSP和VMWare Workstation虚拟软件为读者搭建好网络实验环境，为教学和自学扫除障碍。
　　《奠基·计算机网络：华为微课加强版》涉及的内容，理论部分包括网络设备、开放系统互连（OSI）、IP地址、TCP/P、安装服务器配置服务器网络安全等；路由器操作部分包括华为通用路由平台（VRP）配置，包含静态路由、路由汇总、默认路由、动态路由（RIP和OSPF）等；交换部分包括交换机端口安全和VAN管理等；网络安全部分包括标准访问控制列表、扩展访问控制列表等；网络地址转换部分包括静态NAT和动态NAT以及端口地址转换等；IPv6部分包括IPv6地址、IPv6的动态和静态路由、IPv6和IPv4共存技术等，广域网部分包括广域网封装PPP、PPPOE、VPN等。
　　《奠基·计算机网络：华为微课加强版》关键章节配有视频微课教程，提供随书PPT教学课件和实验环境以及学习所需软件。《奠基·计算机网络：华为微课加强版》适合作为计算机网络自学教材、大专院校教材、社会培训教材、华为HCIA教辅等使用。另外，《奠基·计算机网络：华为微课加强版》提供的一些实用网络操作，对网络从业人员也具有相当的实用参考价值。

　　第1章 应用层协议
　　本章内容
　　应用层协议概述：介绍了应用层协议的概念、作用以及常见的应用层协议，如HTTP、FTP、DHCP、DNS等。
　　HTTP协议：详细讲解了HTTP协议请求报文和响应报文的格式，包括请求行、首部行、实体主体等组成部分，以及HTTP请求报文中的方法（如GET、POST等）。
　　FTP协议：介绍了FTP协议的基本概念、工作细节以及抓包分析FTP工作过程的方法，包括客户端向服务器发送请求的顺序，以及验证用户名和密码的过程等。
　　DHCP协议：讲解了DHCP协议的作用、地址租约的概念以及如何通过抓包工具分析DHCP报文。
　　DNS协议：介绍了DNS协议的基本概念、域名的层次结构以及抓包分析DNS工作过程的方法。
　　抓包分析：通过抓包工具（如Wireshark）分析网络通信过程，包括过滤表达式的使用，以及抓取和分析HTTP、FTP、DHCP、DNS等协议的数据包。
　　TCP/IP协议是一组至关重要的协议。它犹如一座坚固的基石，稳稳地支撑着互联网这座宏伟的大厦。正是因为有了TCP/IP协议，不同操作系统、不同硬件架构的计算机才能够理解彼此传递的信息。
　　本章主要介绍应用层协议的基础知识，包括应用层协议的概念、作用以及常见协议（如HTTP、FTP、DHCP、DNS）的详细介绍。通过实例说明了应用层协议如何定义关键内容，如报文格式、命令和操作、状态代码及交互顺序等，强调了应用层协议在计算机通信中的重要性。
　　计算机通信，实质上是计算机上的应用程序通信，应用程序可分为客户端和服务端。客户端和服务端通信需要定义通信规范，就是应用层协议。
　　本章就以HTTP、FTP、DHCP、DNS协议为例学习应用层协议，HTTP部分重点展示请求报文和响应报文的格式，FTP部分重点展示客户端向服务器发送请求的顺序，先验证用户名、再验证用户密码，才允许后续的文件传输。举一反三，DHCP和DNS也定义了工作过程和不同的报文类型。
　　1.1 计算机通信基本概念
　　1.1.1服务端和客户端
　　网络中的应用有很多，如访问网站、收发电子邮件、域名解析、计算机地址自动分配等，每一种应用都有服务端和客户端。
　　1.服务端（Server）服务端是指提供服务的计算机程序或设备。它通常运行在服务器上，等待客户端的请求，并根据请求提供相应的服务。服务端通常具有以下特点。
　　（1）稳定性高：服务端通常需要长时间运行，以保证随时能够响应客户端的请求。因此，服务端的硬件和软件通常需要具备较高的稳定性和可靠性。
　　（2）性能强大：服务端需要处理大量的客户端请求，因此通常需要具备较高的性能，包括处理能力、存储容量、网络带宽等。
　　（3）安全性高：服务端通常存储着重要的数据和资源，因此需要具备较高的安全性，以防止数据泄露和被攻击。
　　（4）提供服务：服务端的主要功能是提供各种服务，如文件存储、数据库管理、邮件服务、网页服务等。
　　（5）管理资源：服务端需要管理各种资源，如存储空间、数据库资源、网络带宽等，以保证服务的质量和效率。
　　（6）处理请求：服务端需要接收客户端的请求，并根据请求进行相应的处理，然后将处理结果返回给客户端。
　　2.客户端（Client）
　　客户端是指请求服务的计算机程序或设备。它通常运行在用户的计算机上，向服务端发送请求，并接收服务端返回的结果。客户端通常具有以下特点。
　　（1）多样性：客户端可以是各种类型的计算机程序或设备，如桌面应用程序、移动应用程序、网页浏览器等。
　　（2）易用性高：客户端通常需要具备较高的易用性，以方便用户使用。因此，客户端的界面设计通常需要简洁明了、操作方便。
　　（3）安全性要求相对较低：客户端通常不存储重要的数据和资源，因此安全性要求相对较低。但是，客户端也需要采取一些安全措施，如防止病毒感染、防止网络钓鱼等。
　　（4）请求服务：客户端的主要功能是向服务端发送请求，请求服务端提供相应的服务。
　　（5）接收结果：客户端需要接收服务端返回的结果，并根据结果进行相应的处理，如显示结果、保存结果等。
　　（6）与用户交互：客户端需要与用户进行交互，接收用户的输入，并将用户的请求发送给服务端。
　　3.服务端与客户端的关系
　　（1）服务端和客户端是相互依存的关系。服务端提供服务，客户端请求服务。没有服务端，客户端就无法获得服务；没有客户端，服务端的服务就无法被使用。
　　（2）服务端和客户端的角色可以相互转换。在某些情况下，一个计算机程序或设备既可以作为服务端，也可以作为客户端。例如，在P2P网络中，每个节点既可以作为服务端，为其他节点提供服务，也可以作为客户端，请求其他节点的服务。
　　（3）服务端程序接收到客户端依据应用层协议发送的请求后，按照同样的应用层协议来解析和理解请求的内容和意图。然后，服务端根据协议的要求进行相应的处理，并按照协议规定的格式和方式向客户端返回响应。
　　（4）客户端程序依据应用层协议向服务端程序发送请求。这些请求的内容、格式和发送方式都遵循应用层协议的规定。例如，在使用HTTP协议时，客户端会按照HTTP的请求格式发送请求获取网页资源。
　　计算机A上的IE浏览器和计算机B上的谷歌浏览器就是Web客户端，访问Web服务器上的Web服务。它们之间使用HTTP通信。
　　计算机A和计算机B的设置成自动获得IP地址，它们就成为DHCP客户端，网络中的DHCP服务器给DHCP客户端分配IP地址。
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第1章 应用层协议 1
1.1 计算机通信基本概念 2
1.1.1 服务端和客户端 2
1.1.2 应用层协议 4
1.2 抓包分析应用层协议 4
1.2.1 Wireshark抓包工具 4
1.2.2 Wireshark的显示筛选器 5
1.2.3 常见的显示过滤器 6
1.3 HTTP协议 7
1.3.1 HTTP协议概述 7
1.3.2 实战——安装Web服务 8
1.3.3 HTTP请求报文 9
1.3.4 HTTP请求报文中的方法 9
1.3.5 响应报文格式 10
1.3 HTTP响应报文状态码 10
1.4 FTP 11
1.4.1 FTP定义的命令和状态代码 11
1.4.2 实战：安装FTP服务抓包分析FTP工作过程 12
1.5 DHCP 15
1.5.1 静态地址和动态地址应用场景 15
1.5.2 实战：安装DHCP服务器 16
1.5.3 DHCP地址租约 17
1.5.4 DHCP分配地址的过程 18
1.5.5 DHCP地址租约更新 19
1.5.6 抓包分析DHCP报文和工作过程 20
1.6 DNS 22
1.6.1 域名的结构 22
1.6 Internet中的域名服务器 24
1.6.3 域名解析过程 25
1.6.4 实战：安装DNS服务器 27
1.7 习题 28

第2章 传输层和网络层协议 1
2.1 传输层协议 32
2.1.1 TCP的应用场景 33
2.1.2 UDP的应用场景 34
2.1.3 传输层协议和应用层协议的关系 35
2.1.4 端口和服务的关系 36
2.1 端口和网络安全 37
2.2 IP协议 39
2.2.1 IP首部 39
2.2.2 IP首部格式 40
2.2.3 数据包TTL详解 41
2.2.4 指定——ping命令发送数据包的TTL值 42
2.3 ICMP协议 43
2.3.1 实战——抓包查看ICMP报文格式 44
2.3.2 ICMP报文类型 45
2.4 ARP 46
2.4.1 以太网和MAC地址 46
2.4.2 ARP工作过程 47
2.4.3 同一网段通信和跨网段通信 48
2.4 抓包分析ARP帧 50
2.5 习题 51

第3章 IP地址和子网划分 5
3.1 IP地址详解 5
3.1.1 MAC地址和IP地址 56
3.1.2 IP地址 57
3.1.3 子网掩码 57
3.1.4 特殊的IP地址 60
3.1.5 网段的大小 60
3.2 IP地址的分类 62
3.3 公网地址和私网地址 63
3.3.1 公网地址 64
3.3.2 私网地址 64
3.4 子网划分 64
3.4.1 为什么需要子网划分 64
3.4.2 等长子网划分 65
3.4.3 等长子网划分示例 68
3.4.4 变长子网划分 69
3.4.5 点到点网络的网络掩码 70
3.4.6 判断IP地址所属的网段 71
3.4.7 子网划分需要注意的几个问题 72
3.5 合并网段 73
3.5.1 超网合并网段 73
3.5.2 合并网段的规律 74
3.5.3 判断一个网段是超网还是子网 77
3.6 习题 77

第4章 管理华为设备 82
4.1 介绍华为网络设备操作系统 82
4.2 介绍eNSP 83
4.2.1 安装eNSP 83
4.2.2 华为设备型号 84
4.3 VRP命令行 86
4.3.1 命令行的基本概念 86
4.3.2 命令行的使用方法 88
4.4 登录设备 92
4.4.1 用户界面配置 92
4.4.2 通过Console口登录设备 94
4.4.3 通过telnet登录设备 96
4.5 基本配置 98
4.5.1 配置设备名称 99
4.5.2 配置设备时钟 99
4.5.3 配置设备IP地址 100
4.6 配置文件的管理 101
4.6.1 华为设备配置文件 101
4.6.2 保存当前配置 102
4.6.3 设置下一次启动加载的配置文件 104
4.7 习题 104

第5章 静态路由 108
5.1 静态路由 108
5.1.1 配置静态路由 109
5.1.2 路由汇总和默认路由 111
5.1.3 明细路由 112
5.1.4 默认路由 112
5.2 全网覆盖静态路由 113
5.2.1 案例1——为企业网络配置静态路由 114
5.2.2 案例2——在“Internet”配置静态路由 116
5.3 有去有回静态路由 119
5.3.1 案例1——配置两个网络的往返路由 120
5.3.2 案例2——配置企业内网的往返路由 121
5.4 路由环路 122
5.4.1 默认路由造成路由环路 122
5.4.2 默认路由造成的往复转发 123
5.5 计算机中的路由表 125
5.5.1 Windows操作系统上的路由表 125
5.5.2 多网卡计算机的网关设置 126
5.6 VRRP 127
5.7 习题 130

第6章 动态路由 134
6.1 OSPF协议概述 135
6.1.1 OSPF协议简介 135
6.1.2 由最短路径生成路由表 136
6.1.3 OSPF协议相关术语 138
6.1.4 OSPF区域 139
6.2 实战1——配置单区域OSPF协议 140
6.3 实战2——配置多区域OSPF协议 143
6.3.1 配置多区域OSPF协议 144
6.3.2 配置路由汇总 146
6.4 习题 147

第7章 组建局域网 150
7.1 交换机端口安全150
7.1.1 交换机端口安全配置步骤 150
7.1.2 配置交换机端口安全 151
7.1.3 镜像端口监控网络流量 153
7.1.4 端口隔离 155
7.2 创建和管理VLAN 156
7.2.1 什么是VLAN 156
7.2.2 VLAN的划分策略与要点 157
7.2.3 理解VLAN 158
7.2.4 跨交换机VLAN 159
7.2.5 实战——管理跨交换机的VLAN 161
7.3 实现VLAN间通信 164
7.3 使用三层交换实现VLAN间路由 164
7.3.2 三层交换连接路由器 166
7.4 习题 168

第8章 生成树与链路聚合 172
8.1 交换机组网环路问题 172
8.2 生成树协议 174
8.2.1 生成树相关术语 174
8.2.2 生成树协议工作过程 175
8.3 生成树协议的三个版本 179
8.3.1 STP 179
8.3.2 RSTP 180
8.3.3 MSTP 180
8.4 实战——配置RSTP 181
8.5 链路聚合 184
8.5.1 介绍链路聚合 184
8.5.2 实现链路聚合的条件 185
8.5.3 链路聚合技术的使用场景 186
8.5.4 链路聚合的模式 186
8.5.5 负载分担模式 187
8.5 实战——配置链路聚合 189
8.6 习题 190

第9章 DHCP 194
9.1 静态地址和动态地址 194
9.2 DHCP协议概述 195
9.3 DHCP工作过程 196
9.4 实战1——将路由器配置为DHCP服务器 198
9.5 实战2——使用接口地址池为直连网段分配地址 201
9.6 实战3——跨网段分配IP地址 202
9.7 DHCP客户端的配置 204
9.8 习题 206

第10章 访问控制列表 208
10.1 介绍ACL 208
10.1.1 ACL的作用 208
10.1.2 ACL组成 209
10.1.3 ACL类型 210
10.1.4 通配符 210
10.2 ACL设计思路 212
10.3 ACL应用案例 214
10.3.1 实战1——使用基本ACL实现网络安全 214
10.3.2 实战2——使用基本ACL保护路由器安全 216
10.3.3 实战3——使用高级ACL实现网络安全 217
10.4 习题 220

第11章 网络地址转换 223
11.1 公网地址和私网地址 223
11.2 NAT的类型 224
11.2.1 静态NAT 225
11.2.2 动态NAT 225
11.2.3 NAPT 226
11.2.4 Easy IP 227
11.3 配置NAT案例 228
11.3.1 配置静态NAT 228
11.3.2 配置NAPT 229
11.3.3 配置Easy IP 230
11.4 NAT Server 231
11.4.1 介绍NAT Server 231
11.4.2 配置NAT Server 231
11.5 习题 234

第12章 IPv6网络层协议 237
12.1 IPv6概述 238
12.1.1 IPv4面临的困境 238
12.1.2 IPv6优势 238
12.1.3 IPv6的基本首部 240
12.1.4 IPv6的扩展首部 241
12.2 IPv6编址 243
12.2.1 IPv6地址概述 243
12.2.2 IPv6地址分类
12.2.3 单播地址 244
12.2.4 组播地址 246
12.2.5 任播地址 248
12.2.6 常见的IPv6地址类型和地址范围 249
12.3 IPv6地址配置 249
12.3.1 计算机和路由器的IPv6地址 249
12.3.2 邻居发现协议 250
12.3.3 IPv6单播地址业务流程 251
12.3.4 IPv6地址配置方式 252
12.3.5 IPv6地址自动配置的两种方式 252
12.3.6 无状态地址自动配置和有状态地址自动配置的优缺点 254
12.4 实现IPv6地址自动配置 254
12.4.1 实现IPv6地址无状态自动配置 254
12.4 抓包分析RA和RS数据包 256
12.4.3 实现IPv6地址有状态自动配置 258
12.5 习题 260

第13章 无线局域网 263
13.1 介绍无线局域网 263
13.2 无线设备和组网架构 265
13.2.1 无线设备介绍 265
13.2.2 无线组网架构 265
13.2.3 有线侧组网相关概念 266
13.2.4 无线侧组网概念 269
13.3 WLAN工作流程 272
13.3.1 配置AP上线 273
13.3.2 业务配置下发 276
13.3.3 STA接入 279
13.3.4 业务数据转发 280
13.4 案例：二层直连隧道转发 281
13.4.1 配置网络互通 283
13.4.2 配置AP上线 285
13.4.3 配置无线网业务参数 286
13.4.4 更改为直接转发 288
13.5 习题 289

第14章 网络排错
14.1 排查网络不通故障 292
14.1.1 网络排错过程 292
14.1.2 网络排错案例 292
14.2 排查网络拥堵的故障 298
14.2.1 判断网络是否拥堵 298
14.2.2 判断哪一段拥堵 298
14.2.3 抓包分析可疑广播包 299
14.2.4 分析程序占用的带宽 300
14.3 习题 302