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第1章　计算机网络概述 1

1.1　计算机网络的产生和发展 1

1.1.1　面向终端的第一代计算机网络 1

1.1.2　分组交换的出现和应用 2

1.1.3　网络互联标准的制定及影响 3

1.1.4　计算机网络的高速化和综合化 4

1.2　计算机网络的概念 5

1.2.1　什么是计算机网络 5

1.2.2　计算机网络的组成 5

1.3　计算机网络的分类 6

1.3.1　按连接范围分类 6

1.3.2　按使用范围分类 7

1.3.3　按网络传输方式分类 8

1.4　计算机网络结构 8

1.4.1 网络拓扑的概念 8

1.4.2　局域网的结构 9

1.4.3　广域网的结构 11

1.4.4　计算机网络的组成 12

1.5　计算机网络的现状和发展方向 13

1.5.1　Web技术促进Internet应用快速发展 13

1.5.2　有线和无线技术的发展促进网络带宽快速提升 15

1.5.3　全光网技术的研究与发展 16

1.5.4　网格技术的研究与发展 18

1.6　我国计算机网络的发展 19

1.6.1　我国计算机网络的建设过程 19

1.6.2　金字工程 20

1.6.3　我国的主要互联网络 21

本章小结 22

习题 23

第2章　数据通信技术 25

2.1　数据及其表现形式 25

2.1.1　信息、数据、信号和信道 25

2.1.2　数字信号和模拟信号 26

2.2　数据通信模型 27

2.2.1　数据通信的过程 27

2.2.2　数据通信的特点 28

2.2.3　数据通信系统的基本模型 29

2.2.4　数据电路连接方式 30

2.3　傅里叶级数与信道特性 30

2.3.1　傅里叶级数 31

2.3.2　带宽 32

2.3.3　误码率 34

2.3.4　信道延迟 34

2.3.5　失真 34

2.4　信号传输方式 35

2.4.1　基带传输 35

2.4.2　频带传输 35

2.4.3　宽带传输 36

2.5　数据编码技术 36

2.5.1　数字信号的基本表示方式 36

2.5.2　数字信号的特点 37

2.5.3　数字信号的编码 38

2.5.4　数字信号的调制 41

2.5.5　模拟信号的解调 43

2.6　数据传输方式 44

2.6.1　并行传输和串行传输 44

2.6.2　同步传输与异步传输 45

2.6.3　单工、半双工和全双工通信 46

2.7　信道复用技术 47

2.7.1　频分复用 48

2.7.2　时分复用 48

2.7.3　波分复用 50

2.8　数据交换技术 51

2.8.1 电路交换 51

2.8.2　报文交换 52

2.8.3　分组交换 53

2.8.4　电路交换、报文交换及分组交换的比较 55

2.9　介质访问控制技术 56

2.9.1　随机访问 56

2.9.2　载波监听多路访问 60

2.9.3　载波监听多路访问／冲突检测 61

2.9.4　令牌传递 63

2.10　差错控制方法 64

2.10.1　热噪声与差错的产生 65

2.10.2　差错控制方法 65

2.10.3　奇偶校验码 66

2.10.4　海明码 68

2.10.5　循环冗余校验 69

本章小结 72

习题 72

第3章　计算机网络体系结构 75

3.1　计算机网络体系结构概述 75

3.1.1　计算机网络体系结构与层次模型 75

3.1.2　协议、实体、接口与服务的概念 76

3.2　数据的封装和解封装 78

3.2.1　OSI参考模型的分层特点 78

3.2.2　数据的封装与解封装 79

3.3　数据单元 81

3.3.1　数据单元的概念 81

3.3.2　协议数据单元 82

3.3.3　接口数据单元和服务数据单元 82

3.4　物理层 83

3.4.1　物理层的概念 83

3.4.2　物理层的功能 84

3.4.3　物理层的特征和标准 85

3.5　数据链路层 87

3.5.1　数据链路层的概念 87

3.5.2　数据链路层的功能 88

3.5.3　通信控制规程（面向字符型和面向比特型） 89

3.5.4 面向比特型的通信控制规程HDLC 90

3.5.5 面向字符型的协议BSC 94

3.5.6　停止等待协议 96

3.5.7　连续ARQ协议和滑动窗口 98

3.5.8　选择重传ARQ协议 101

3.6　网络层 101

3.6.1　网络层的概念 101

3.6.2　网络层提供的服务——数据报与虚电路服务 102

3.6.3　路由选择 106

3.6.4　流量控制 108

3.6.5　网络层协议 110

3.7　传输层 110

3.7.1　传输层的概念 111

3.7.2　传输层提供的服务 111

3.7.3　服务质量 113

3.7.4　传输层协议等级 113

3.7.5　传输服务原语 114

3.8　会话层 114

3.8.1　会话层的概念 114

3.8.2　会话层管理 115

3.8.3　OSI会话服务 116

3.9　表示层 116

3.9.1　表示层的概念 116

3.9.2　表示层的功能 117

3.9.3　抽象语法标记1 118

3.10　应用层 118

3.10.1　应用层的概念 118

3.10.2　应用层功能和模型 118

3.10.3　应用层服务举例 119

本章小结 122

习题 122

第4章　结构化布线与网络传输介质 125

4.1　结构化布线 125

4.1.1　结构化布线的概念及特点 125

4.1.2　结构化布线的组成 126

4.2　双绞线 127

4.2.1　双绞线的组成和结构 127

4.2.2　屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线的区别 129

4.2.3　双绞线的类别和应用 129

4.3　同轴电缆 130

4.3.1　同轴电缆的结构 131

4.3.2　基带同轴电缆 131

4.3.3　宽带同轴电缆 133

4.4　光纤 134

4.4.1　光纤的通信原理 134

4.4.2　光纤的分类和特点 135

4.4.3　光纤通信的特点 136

4.5　无线传输介质 137

4.5.1 电磁波的频谱及其在通信中的应用 137

4.5.2　无线电传输 138

4.5.3　微波传输 139

本章小结 140

习题 140

第5章　网络互联和接入设备 143

5.1 网卡 143

5.1.1 网卡的组成 143

5.1.2　网卡的作用及分类 144

5.2　中继器与集线器 145

5.2.1 中继器的功能和特点 145

5.2.2　集线器的功能和特点 145

5.3　网桥与交换机 146

5.3.1　网桥的功能和特点 146

5.3.2　从802.x到802.y的网桥 147

5.3.3　以太网桥 148

5.3.4　以太网交换机 150

5.3.5　多层交换技术 153

5.4　路由器和网关 155

5.4.1　路由器的基本功能 155

5.4.2　路由协议的功能和分类 157

5.4.3　距离向量路由协议和链路状态路由协议 158

5.4.4　路由器的应用特点 161

5.4.5 网关 161

5.5　调制解调器 162

5.5.1　调制解调器的工作原理 162

5.5.2　56kb/s调制解调器技术 164

5.5.3　拨号接入方式 165

5.6　ADSL Modem 167

5.6.1　ADSL技术概述 167

5.6.2　ADSL的技术标准 167

5.6.3　ADSL的接入方式 168

5.7　Cable Modem 169

5.7.1　Cable Modem技术概述 169

5.7.2　Cable Modem的通信特点 171

5.7.3　Cable Modem的接入方式 172

本章小结 172

习题 172

第6章　局域网技术 176

6.1　局域网概述 176

6.1.1　决定局域网性能的主要因素 176

6.1.2　共享式局域网与交换式局域网 177

6.2　局域网体系结构 178

6.2.1　IEEE 802参考模型 178

6.2.2　IEEE 802标准的内容 180

6.2.3　逻辑链路控制子层 180

6.2.4　介质访问控制子层 184

6.3　IEEE 802.3标准系列和以太网 184

6.3.1　IEEE 802.3标准与10Mb/s以太网 185

6.3.2　IEEE 802.3u和IEEE 802.12标准与100Mb/s以太网 187

6.3.3　IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab标准与1000Mb/s以太网 190

6.3.4　IEEE 802.3ae和IEEE 802.3an标准与10Gb/s以太网 191

6.4　令牌网 191

6.4.1　IEEE 802.4标准令牌总线网 192

6.4.2　IEEE 802.5标准令牌环网 194

6.4.3 以太网、令牌总线网与令牌环网的比较 197

6.5　光纤分布式数据接口 198

6.5.1 FDDI环网的工作特点 198

6.5.2　FDDI的帧结构 199

6.5.3 FDDI的物理层规范 199

6.6　IEEE 802.11无线局域网 200

6.6.1　无线局域网概述 200

6.6.2　无线局域网的拓扑结构 201

6.6.3　无线局域网的协议结构 203

6.6.4　无线局域网的MAC子层协议 203

6.6.5　无线局域网的帧结构 207

6.6.6　无线局域网的物理层 209

6.7　虚拟局域网 211

6.7.1 VLAN的概念 211

6.7.2 VLAN的应用特点 212

6.7.3 VLAN的实现方式 213

6.7.4 VLAN的工作原理 214

6.7.5　VLAN应用实例分析 217

6.8　局域网操作系统 219

6.8.1 网络操作系统概述 219

6.8.2　网络操作系统的特点 220

6.8.3　网络操作系统的工作模式 220

6.8.4　主流局域网操作系统功能简介 222

6.8.5　多重网络环境 225

本章小结 226

习题 226

第7章　广域网技术 230

7.1　广域网概述 230

7.1.1　广域网与局域网的区别 230

7.1.2　广域网的组成及工作特点 231

7.1.3　广域网中网络层所提供的服务类型 232

7.2　广域网中的路由选择 233

7.2.1　广域网交换机中的路由表 233

7.2.2　广域网路由的表示方法 235

7.2.3　广域网中的默认路由 236

7.2.4　广域网中的路由选择与流量控制 236

7.3　公共交换电话网 237

7.3.1　公共交换电话网的基本组成 237

7.3.2　本地回路 238

7.3.3　信令系统 239

7.4　X.25公用数据网 242

7.4.1　X.25概述 242

7.4.2　X.25的接口规范 243

7.4.3　X.25网络提供的虚电路服务 244

7.4.4　X.25网络提供的字符方式终端连接 246

7.5　帧中继 246

7.5.1 帧中继与X.25的异同 247

7.5.2　帧中继的体系结构和虚电路服务 248

7.5.3　帧中继的帧格式 250

7.5.4　帧中继的应用 252

7.6　综合业务数字网和异步传输模式 252

7.6.1　ISDN的定义及特性 253

7.6.2　窄带ISDN的接口及配置 253

7.6.3　宽带ISDN及其信息传送方式 257

7.6.4　ATM的基本概念 258

7.6.5 ATM的协议模型 259

7.6.6　ATM的物理层 260

7.6.7　ATM层 260

7.6.8　ATM适配层 263

7.6.9　ATM的高层 264

7.7　同步数字体系／同步光纤网络 266

7.7.1　传统数字传输技术的不足 266

7.7.2 SDH/SONET的概念 267

7.7.3　SDH的帧结构 267

7.7.4　SDH的复用 268

7.7.5 SDH/SONET的特点 269

本章小结 269

习题 270

第8章　Internet和TCP/IP体系结构 272

8.1　Internet的基本概念 272

8.1.1　什么是Internet 272

8.1.2　Internet的产生和发展 273

8.1.3　Internet的组织与管理 274

8.1.4 Internet 2 275

8.2　Internet的体系结构与组成 276

8.2.1　Internet的结构 276

8.2.2　Internet的组成 277

8.2.3　Internet的通信协议 278

8.3 TCP/IP体系与OSI参考模型 279

8.3.1 TCP/IP体系 279

8.3.2 TCP/IP与OSI之间的关系 280

8.3.3 TCP/IP网络中分组的传输示例 281

8.4　TCP/IP体系结构的网络接口层及其协议 283

8.4.1　网络接口层的特点 283

8.4.2　点对点协议PPP 283

8.5　TCP/IP体系结构的网际层及其协议 285

8.5.1　网际协议 286

8.5.2　Internet控制报文协议 290

8.5.3　地址解析协议 294

8.5.4　反向地址解析协议 297

8.6　TCP/IP体系结构的传输层及其协议 297

8.6.1　传输层的功能及协议 298

8.6.2　端口的概念和作用 298

8.6.3　套接字的概念和作用 300

8.6.4　用户数据报协议 301

8.6.5　传输控制协议 302

8.7　TCP/IP体系结构的应用层及其协议 309

8.7.1　动态主机配置协议 309

8.7.2　万维网 311

8.7.3　文件传输协议 313

8.7.4　简单文件传输协议 314

8.7.5　简单网络管理协议 314

8.7.6　域名系统 315

8.7.7　远程登录 320

8.8　IP地址的分配和管理 322

8.8.1 网络地址与主机地址 323

8.8.2　IP地址的分类 324

8.8.3　掩码的概念和作用 326

8.8.4　子网掩码的概念、作用和确定方法 327

8.8.5　IP地址的几种特殊情况 328

8.8.6　子网划分实例介绍 329

8.8.7　可变长度子网掩码VLSM 331

8.8.8 无类别域间路由CIDR 332

8.9　下一代网际协议IPv6 334

8.9.1　IPv6的特点 334

8.9.2　IPv6数据报的格式 335

8.9.3　IPv6的编址方式 336

8.9.4　从IPv4到IPv6时兼容问题 337

本章小结 339

习题 339

第9章　网络管理与安全 343

9.1　网络管理概述 343

9.1.1 网络管理的基本内容 343

9.1.2 网络管理服务的层次划分 344

9.1.3　网络管理系统的模型 344

9.2　网络管理的功能 346

9.2.1　故障管理 346

9.2.2　配置管理 347

9.2.3　性能管理 347

9.2.4　计费管理 348

9.2.5　安全管理 349

9.3　网络管理的体系结构 349

9.3.1　公共管理信息协议 350

9.3.2　简单网络管理协议 350

9.3.3　基于Web的网络管理 353

9.3.4　桌面管理任务组 354

9.4　计算机网络安全概述 354

9.4.1　网络安全的概念 355

9.4.2　网络安全威胁的类型 355

9.4.3　网络安全控制措施 357

9.5　防火墙技术及应用 359

9.5.1　防火墙的功能 359

9.5.2　防火墙的基本类型 360

9.5.3　防火墙在网络中的应用 364

9.6　数据加密技术 365

9.6.1　数据加密的概念 365

9.6.2　对称加密 366

9.6.3　非对称加密 368

9.6.4　数字签名 369

9.6.5　报文鉴别 370

9.6.6　密钥的管理 372

9.7　其他网络安全技术介绍 373

9.7.1　公开密钥基础设施体系结构 373

9.7.2　授权管理基础设施体系结构 374

9.7.3　安全电子交易协议 374

9.7.4　安全套接层协议 375

9.7.5　网络层安全协议栈 375

9.7.6　虚拟专用网 376

本章小结 378

习题 379

附录　部分习题答案 381

参考文献 384