计算机网络设计与安全技术 / “十四五”高等学校新工科计算机类专业系列教材
定价：￥45.00
作者： 张晓明
出版时间：2025-03
最新印次日期：2025-3
出版社：中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113319717
- 1版
- 559861
- 16开
- 2025-03
- 计算机类
- 本科
作者简介
内容简介
本书为“十四五”高等学校新工科计算机类专业系列教材之一，面向计算机网络综合设计需要，融入安全技术，涵盖了网络设计基础、网络协议模拟和安全编程三部分。网络设计基础包括网络测量基础、局域网络设计和网络协议抓包分析；网络协议模拟包括组帧技术、CSMA/CD协议、CSMA/CA协议、透明网桥自学习算法和ARP等实现案例；网络安全编程包括IP地址校验、IP首部校验和计算、UDP报文校验和封装、TCP报文校验和封装、网络主机与端口扫描程序设计、网络抓包编程等。全书技术性和实用性强，突出工程能力培养，设计案例具有很好的参考价值。本书适合作为高等院校计算机科学与技术、网络工程、信息安全、通信工程、软件工程等专业教材，也可以作为高等院校计算机网络课程设计和专业综合实训的教材或参考书。
目录
第1章 网络测量基础1
1.1网络应用典型案例1
1.1.1高校组网案例1
1.1.2工业应用组网案例1
1.2常用网络命令及其应用3
1.2.1 ping3
1.2.2 tracert4
1.2.3 netstat4
1.2.4 ipconfig6
1.3网络测量概述7
1.3.1网络测量的含义7
1.3.2网络测量的研究方向8
1.3.3几款网络测量工具介绍9
1.4网络测量指标和计算方法11
1.4.1主要测量指标11
1.4.2时延计算13
1.4.3 ICMP时间戳请求与应答15
小结16
习题16
第2章 局域网络设计17
2.1局域网络配置基础17
2.1.1局域网的拓扑结构18
2.1.2网络设备18
2.1.3传输媒体18
2.2基于双绞线的小型局域网设计案例20
2.2.1设计需求描述20
2.2.2局域网络拓扑设计要点20
2.2.3局域网络拓扑设计案例21
2.2.4实验室布局设计22
2.2.5网络工程概算案例25
2.3无线局域网配置27
2.3.1实验准备27
2.3.2基本配置27
2.3.3连通强度测试与计算27
2.3.4无线网扩展方法28
2.3.5基于WDS的无线网络扩展配置案例31
小结32
习题33
第3章 网络协议抓包分析34
3.1数据包捕获基础34
3.1.1数据包嗅探器原理34
3.1.2 Wireshark工具介绍35
3.2数据包捕获实验项目描述39
3.2.1实验目的39
3.2.2实验准备39
3.2.3实验内容、要求和步骤39
3.2.4实验思考与分析40
3.3 Wireshark工具应用案例40
3.3.1 ping命令的数据包捕获分析40
3.3.2 tracert命令数据捕获41
3.3.3端口扫描数据捕获与分析44
3.3.4 FTP包的捕获与分析46
3.3.5 HTTP包的捕获与分析49
小结51
习题51
第4章 组帧技术及其实现53
4.1几种组帧技术比较53
4.1.1广域网的四种组帧方法53
4.1.2局域网的组帧技术55
4.1.3无线局域网的帧结构56
4.2组帧程序设计57
4.2.1几种帧的差异分析57
4.2.2组帧程序设计思路58
4.3循环冗余码及其程序设计59
4.3.1循环冗余校验码介绍59
4.3.2 CRC计算的编程方法61
4.3.3 CRC编程示例66
小结66
习题67
第5章 局域网协议仿真设计与实现68
5.1 CSMA/CD协议的模拟实现68
5.1.1 CSMA/CD协议的工作原理68
5.1.2以太网结点的数据发送程序设计69
5.2 CSMA/CA的模拟设计72
5.2.1 CSMA/CA的工作原理72
5.2.2 CSMA/CA的模拟程序设计73
5.3透明网桥78
5.3.1透明网桥的自学习算法78
5.3.2透明网桥自学习算法的C语言实现79
5.3.3透明网桥自学习算法的C#语言实现83
小结87
习题87
第6章 ARP分析与程序设计89
6.1 ARP格式89
6.1.1 ARP包格式89
6.1.2 ARP的工作原理90
6.2 ARP包分析92
6.2.1 ARP命令操作92
6.2.2 ARP包分析过程92
6.2.3 ARP包间接交付93
6.2.4 ARP包案例94
6.3 ARP编程97
6.3.1通过ARP由IP地址获取MAC地址97
6.3.2完整的ARP包收发程序设计99
小结108
习题108
第7章 网络协议校验与传输程序设计109
7.1 IP地址的合法性检验109
7.1.1标准划分110
7.1.2子网与超网编址方法111
7.1.3 IP地址检验的程序设计方法111
7.2 IP包分析112
7.3 IP的首部校验和计算114
7.3.1设计需求案例114
7.3.2首部校验和计算程序设计116
7.3.3校验和计算编程案例一116
7.3.4校验和计算编程案例二118
7.4 UDP报文封装程序设计122
7.4.1 UDP报文格式122
7.4.2 UDP的校验和计算方法123
7.4.3 UDP报文封装编程示例124
7.4.4 UDP报文发送编程案例125
7.5 TCP报文封装程序设计126
7.5.1 TCP报文段的首部格式126
7.5.2 TCP报文的校验和计算程序设计127
小结129
习题130
第8章 网络主机与端口扫描程序设计131
8.1 ICMP报文131
8.1.1 ICMP格式131
8.1.2 ICMP报文分析132
8.2基于ICMP的主机扫描程序设计134
8.2.1主机扫描流程设计135
8.2.2主机扫描程序设计136
8.3网络端口扫描原理140
8.3.1网络进程通信原理140
8.3.2端口扫描技术分析141
8.4网络端口扫描程序设计143
8.4.1端口扫描流程设计143
8.4.2指定端口扫描入门143
8.4.3具有人机界面的端口扫描程序144
8.4.4多线程端口扫描程序设计案例145
小结148
习题148
第9章 网络抓包程序设计150
9.1网络抓包软件体系结构分析150
9.1.1网络抓包技术分析150
9.1.2 WinPcap的体系结构151
9.2基于WinPcap的抓包程序设计152
9.2.1 WinPcap编程基础152
9.2.2 WinPcap应用案例155
9.3基于SharpCap的抓包程序设计161
9.3.1 SharpCap应用入门161
9.3.2常用数据结构和函数162
9.4基于原始套接字的抓包程序设计164
9.4.1设计案例说明165
9.4.2关键代码分析166
小结170
习题170
参考文献171
1.1网络应用典型案例1
1.1.1高校组网案例1
1.1.2工业应用组网案例1
1.2常用网络命令及其应用3
1.2.1 ping3
1.2.2 tracert4
1.2.3 netstat4
1.2.4 ipconfig6
1.3网络测量概述7
1.3.1网络测量的含义7
1.3.2网络测量的研究方向8
1.3.3几款网络测量工具介绍9
1.4网络测量指标和计算方法11
1.4.1主要测量指标11
1.4.2时延计算13
1.4.3 ICMP时间戳请求与应答15
小结16
习题16
第2章 局域网络设计17
2.1局域网络配置基础17
2.1.1局域网的拓扑结构18
2.1.2网络设备18
2.1.3传输媒体18
2.2基于双绞线的小型局域网设计案例20
2.2.1设计需求描述20
2.2.2局域网络拓扑设计要点20
2.2.3局域网络拓扑设计案例21
2.2.4实验室布局设计22
2.2.5网络工程概算案例25
2.3无线局域网配置27
2.3.1实验准备27
2.3.2基本配置27
2.3.3连通强度测试与计算27
2.3.4无线网扩展方法28
2.3.5基于WDS的无线网络扩展配置案例31
小结32
习题33
第3章 网络协议抓包分析34
3.1数据包捕获基础34
3.1.1数据包嗅探器原理34
3.1.2 Wireshark工具介绍35
3.2数据包捕获实验项目描述39
3.2.1实验目的39
3.2.2实验准备39
3.2.3实验内容、要求和步骤39
3.2.4实验思考与分析40
3.3 Wireshark工具应用案例40
3.3.1 ping命令的数据包捕获分析40
3.3.2 tracert命令数据捕获41
3.3.3端口扫描数据捕获与分析44
3.3.4 FTP包的捕获与分析46
3.3.5 HTTP包的捕获与分析49
小结51
习题51
第4章 组帧技术及其实现53
4.1几种组帧技术比较53
4.1.1广域网的四种组帧方法53
4.1.2局域网的组帧技术55
4.1.3无线局域网的帧结构56
4.2组帧程序设计57
4.2.1几种帧的差异分析57
4.2.2组帧程序设计思路58
4.3循环冗余码及其程序设计59
4.3.1循环冗余校验码介绍59
4.3.2 CRC计算的编程方法61
4.3.3 CRC编程示例66
小结66
习题67
第5章 局域网协议仿真设计与实现68
5.1 CSMA/CD协议的模拟实现68
5.1.1 CSMA/CD协议的工作原理68
5.1.2以太网结点的数据发送程序设计69
5.2 CSMA/CA的模拟设计72
5.2.1 CSMA/CA的工作原理72
5.2.2 CSMA/CA的模拟程序设计73
5.3透明网桥78
5.3.1透明网桥的自学习算法78
5.3.2透明网桥自学习算法的C语言实现79
5.3.3透明网桥自学习算法的C#语言实现83
小结87
习题87
第6章 ARP分析与程序设计89
6.1 ARP格式89
6.1.1 ARP包格式89
6.1.2 ARP的工作原理90
6.2 ARP包分析92
6.2.1 ARP命令操作92
6.2.2 ARP包分析过程92
6.2.3 ARP包间接交付93
6.2.4 ARP包案例94
6.3 ARP编程97
6.3.1通过ARP由IP地址获取MAC地址97
6.3.2完整的ARP包收发程序设计99
小结108
习题108
第7章 网络协议校验与传输程序设计109
7.1 IP地址的合法性检验109
7.1.1标准划分110
7.1.2子网与超网编址方法111
7.1.3 IP地址检验的程序设计方法111
7.2 IP包分析112
7.3 IP的首部校验和计算114
7.3.1设计需求案例114
7.3.2首部校验和计算程序设计116
7.3.3校验和计算编程案例一116
7.3.4校验和计算编程案例二118
7.4 UDP报文封装程序设计122
7.4.1 UDP报文格式122
7.4.2 UDP的校验和计算方法123
7.4.3 UDP报文封装编程示例124
7.4.4 UDP报文发送编程案例125
7.5 TCP报文封装程序设计126
7.5.1 TCP报文段的首部格式126
7.5.2 TCP报文的校验和计算程序设计127
小结129
习题130
第8章 网络主机与端口扫描程序设计131
8.1 ICMP报文131
8.1.1 ICMP格式131
8.1.2 ICMP报文分析132
8.2基于ICMP的主机扫描程序设计134
8.2.1主机扫描流程设计135
8.2.2主机扫描程序设计136
8.3网络端口扫描原理140
8.3.1网络进程通信原理140
8.3.2端口扫描技术分析141
8.4网络端口扫描程序设计143
8.4.1端口扫描流程设计143
8.4.2指定端口扫描入门143
8.4.3具有人机界面的端口扫描程序144
8.4.4多线程端口扫描程序设计案例145
小结148
习题148
第9章 网络抓包程序设计150
9.1网络抓包软件体系结构分析150
9.1.1网络抓包技术分析150
9.1.2 WinPcap的体系结构151
9.2基于WinPcap的抓包程序设计152
9.2.1 WinPcap编程基础152
9.2.2 WinPcap应用案例155
9.3基于SharpCap的抓包程序设计161
9.3.1 SharpCap应用入门161
9.3.2常用数据结构和函数162
9.4基于原始套接字的抓包程序设计164
9.4.1设计案例说明165
9.4.2关键代码分析166
小结170
习题170
参考文献171
