計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

前言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。在人類社會(huì)向信息化發(fā)展的過程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正以空前的速度發(fā)展著。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，將會(huì)無所不在地影響人類社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、軍事和社會(huì)生活等各方面。社會(huì)的發(fā)展需要大量掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專業(yè)人才。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不僅是計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課程，而且也是非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)的一門重要課程，還是廣大從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用的工程技術(shù)人員應(yīng)該了解的基礎(chǔ)知識(shí)。作者根據(jù)多年從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，在參閱了大量的文獻(xiàn)資料以及同類的國內(nèi)外教材的基礎(chǔ)上，按照2008年國家公布的計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)（專業(yè)課）考試的統(tǒng)考大綱要求編寫了此書。在編寫過程中，力求體現(xiàn)以下特點(diǎn)：（1）在內(nèi)容安排上，適合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，循序漸進(jìn)、深入淺出，注重計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方法和技能的傳授。（2）注重教材的先進(jìn)性，力求反映當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的最新成果，如多協(xié)議標(biāo)記交換、服務(wù)質(zhì)量控制和高級(jí)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)等。（3）兼顧教材的系統(tǒng)性與科學(xué)性，既要考慮知識(shí)和技能的科學(xué)體系，又要遵循教育規(guī)律，注意內(nèi)容的取舍和與相關(guān)課程的銜接，盡量避免內(nèi)容重復(fù)。（4）文字力求精練，語言流暢，并注重向?qū)W生傳授靈活的學(xué)習(xí)方法。（5）習(xí)題與思考題具有思考性和啟發(fā)性，可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。本書主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、OSI與TCP／IP參考模型、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、傳輸控制、Internet及其應(yīng)用、多協(xié)議標(biāo)記交換、服務(wù)質(zhì)量控制、網(wǎng)絡(luò)安全等。在內(nèi)容安排上，本書以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，不強(qiáng)調(diào)過多的理論，以掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方法和技能為原則。通過對(duì)本教材的學(xué)習(xí)，讀者可以系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能。本書參考學(xué)時(shí)為58～64學(xué)時(shí)。選用本書作為教材，可根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)要求進(jìn)行取舍講授，靈活掌握。本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)、通信工程、信息技術(shù)、自動(dòng)化和其他相近專業(yè)本科生教材，也可供有志報(bào)考計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生的讀者閱讀和參考。本書的第1、4～8章由鄧亞平編寫，第2章由尚鳳軍編寫，第3章由蘇暢編寫。蔣新春、喻林峰、李藝超、劉科和袁凱參加了部分錄入和插圖工作，在此表示感謝。由于作者水平所限，編寫時(shí)間倉促，本書難免有錯(cuò)誤或不當(dāng)之處，殷切希望廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容主要包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、OSI與TCP/IP參考模型、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、傳輸控制、Internet及其應(yīng)用、多協(xié)議標(biāo)記交換、服務(wù)質(zhì)量控制、網(wǎng)絡(luò)安全等。本書注重內(nèi)容的先進(jìn)性、系統(tǒng)性與科學(xué)性，力求反映當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的最新成果。在內(nèi)容安排上，本書以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，不強(qiáng)調(diào)過多的理論，以掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方法和技能為原則。本書是作者多年從事教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐的總結(jié)。通過對(duì)本書的學(xué)習(xí)，讀者可以系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能。本書前6章的內(nèi)容完全按照2008年國家公布的計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)（專業(yè)課）考試的統(tǒng)考大綱要求編寫。    本書可作為高等院校計(jì)算機(jī)、通信工程、信息技術(shù)、自動(dòng)化和其他相關(guān)專業(yè)本科生教材，也可供有志報(bào)考計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生的人員閱讀和參考。

書籍目錄

前言第1章  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)  1.1  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述    1.1.1  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、組成與功能    1.1.2  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類    1.1.3  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史    1.1.4  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化工作及相關(guān)組織  1.2  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與參考模型    1.2.1  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)    1.2.2  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、接口、服務(wù)等概念    1.2.3  ISO/OSI參考模型    1.2.4  TCP/IP模型    1.2.5  ISO/OSI參考模型與TCP/IP模型的比較  習(xí)題與思考題一第2章  物理層  2.1  物理層概述    2.1.1  物理層特性    2.1.2  常用物理層協(xié)議  2.2  通信基礎(chǔ)    2.2.1  數(shù)據(jù)通信的基本概念    2.2.2  數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型    2.2.3  信道的技術(shù)指標(biāo)    2.2.4  奈奎斯特定理    2.2.5  信道的極限信息傳輸速率  2.3  傳輸介質(zhì)    2.3.1  有線傳輸介質(zhì)    2.3.2  無線傳輸介質(zhì)  2.4  數(shù)據(jù)交換技術(shù)    2.4.1  電路交換    2.4.2  報(bào)文交換    2.4.3  分組交換    2.4.4  ATM交換    2.4.5  幀中繼交換  2.5  模擬傳輸與數(shù)字傳輸    2.5.1  模擬傳輸    2.5.2  數(shù)字傳輸  2.6  數(shù)字傳輸系統(tǒng)    2.6.1  脈沖編碼調(diào)制    2.6.2  數(shù)字傳輸系統(tǒng)    2.6.3  同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)/同步數(shù)字系列(SDH)  2.7  物理層設(shè)備    2.7.1  中繼器    2.7.2  集線器  習(xí)題與思考題二第3章  數(shù)據(jù)鏈路層  3.1  數(shù)據(jù)鏈路層的功能  3.2  組幀  3.3  差錯(cuò)控制    3.3.1  檢錯(cuò)編碼    3.3.2  糾錯(cuò)編碼  3.4  流量控制與可靠傳輸機(jī)制    3.4.1  流量控制、可靠傳輸與滑輪窗口機(jī)制    3.4.2  單幀滑動(dòng)窗口與停止一等待協(xié)議    3.4.3  多幀滑動(dòng)窗口與后退N幀協(xié)議(GBN)    3.4.4  多幀滑動(dòng)窗口與選擇重傳協(xié)議(SR)  3.5  介質(zhì)訪問控制    3.5.1  信道劃分介質(zhì)訪問控制    3.5.2  隨機(jī)訪問介質(zhì)訪問控制    3.5.3  輪詢?cè)L問介質(zhì)訪問控制  3.6  局域網(wǎng)    3.6.1  局域網(wǎng)的基本概念與體系結(jié)構(gòu)    3.6.2  以太網(wǎng)與IEEE 802.3    3.6.3  虛擬局域網(wǎng)    3.6.4  IEEE 802.11    3.6.5  無線局域網(wǎng)的層管理    3.6.6  無線局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)    3.6.7  令牌環(huán)網(wǎng)的基本原理  3.7  廣域網(wǎng)    3.7.1  廣域網(wǎng)的基本概念    3.7.2  PPP協(xié)議    3.7.3  HDLc協(xié)議    3.7.4  ATM網(wǎng)絡(luò)基本原理  3.8  數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備    3.8.1  網(wǎng)橋    3.8.2  局域網(wǎng)交換機(jī)及其工作原理  習(xí)題與思考題三第4章  網(wǎng)絡(luò)層  4.1  網(wǎng)絡(luò)層的功能    4.1.1  異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)    4.1.2  路由與轉(zhuǎn)發(fā)    4.1.3  擁塞控制  4.2  路由算法    4.2.1  靜態(tài)路由與動(dòng)態(tài)路由    4.2.2  距離向量路由算法    4.2.3  鏈路狀態(tài)路由算法    4.2.4  層次路由  4.3  IPv4    4.3.1  IPv4分組    4.3.2  IPv4地址及其數(shù)據(jù)報(bào)的格式    4.3.3  子網(wǎng)劃分與子網(wǎng)掩碼    4.3.4  CIDR    4.3.5  ARP和RARP協(xié)議    4.3.6  DHCP協(xié)議    4.3.7  ICMP協(xié)議    4.3.8  IP地址轉(zhuǎn)換(NAT)  4.4  IPv6    4.4.1  IPv6的主要特點(diǎn)    4.4.2  IPv6地址    4.4.3  IPv6的路由  4.5  路由協(xié)議    4.5.1  自治系統(tǒng)    4.5.2  域內(nèi)路由與域間路由    4.5.3  RIP路由協(xié)議    4.5.4  OSPF路由協(xié)議    4.5.5  BGP路由協(xié)議  4.6  IP多播(組播)    4.6.1  IP多播的概念    4.6.2  IP多播地址    4.6.3  多播路由算法  4.7  移動(dòng)IP    4.7.1  移動(dòng)IP的概念    4.7.2  移動(dòng)IP的通信過程  4.8  網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備    4.8.1  路由器的組成和功能    4.8.2  路由表與路由轉(zhuǎn)發(fā)  習(xí)題與思考題四第5章  傳輸層  5.1  傳輸層提供的服務(wù)    5.1.1  傳輸層的功能    5.1.2  傳輸層尋址與端口    5.1.3  無連接服務(wù)與面向連接服務(wù)  5.2  用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議    5.2.1  UDP數(shù)據(jù)報(bào)    5.2.2  UDP校驗(yàn)  5.3  TCP協(xié)議    5.3.1  TCP段    5.3.2  TCP連接管理    5.3.3  TCP可靠傳輸    5.3.4  TCP流量控制    5.3.5  TCP擁塞控制  習(xí)題與思考題五第6章  應(yīng)用層  6.1  網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型    6.1.1  客戶/服務(wù)器模型    6.1.2  P2P模型  6.2  DNS系統(tǒng)    6.2.1  層次域名空間    6.2.2  域名服務(wù)器    6.2.3  域名解析過程  6.3  FTP    6.3.1  FTP協(xié)議的工作原理    6.3.2  控制連接與數(shù)據(jù)連接  6.4  電子郵件    6.4.1  電子郵件系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)    6.4.2  電子郵件格式和MIME    6.4.3  SMTP協(xié)議與POP3協(xié)議  6.5  WWW    6.5.1  WWW的概念與組成結(jié)構(gòu)    6.5.2  HTTP協(xié)議    6.5.3  HTML  6.6  網(wǎng)絡(luò)管理    6.6.1  網(wǎng)絡(luò)管理概述    6.6.2  網(wǎng)絡(luò)管理的主要功能    6.6.3  網(wǎng)絡(luò)管理信息模型和管理信息庫    6.6.4  簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)  習(xí)題與思考題六第7章  MPLS與服務(wù)質(zhì)量控制  7.1  標(biāo)記交換原理    7.1.1  標(biāo)記交換的概念    7.1.2  標(biāo)記交換的特點(diǎn)    7.1.3  標(biāo)記交換中的幾個(gè)基本概念  7.2  MPLS的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成  7.3  MPLS的基本概念    7.3.1  標(biāo)記的含義    7.3.2  MPLS的封裝  7.4  MPLS的層次化結(jié)構(gòu)  7.5  交換路徑的建立    7.5.1  交換路徑的類型    7.5.2  標(biāo)記分配    7.5.3  標(biāo)記發(fā)布  7.6  多播    7.6.1  多播數(shù)據(jù)發(fā)布的路徑    7.6.2  建立多播發(fā)布樹的驅(qū)動(dòng)力  7.7  MPLS的協(xié)議    7.7.1  MPLS的框架協(xié)議    7.7.2  MPLS的結(jié)構(gòu)協(xié)議    7.7.3  MPLS的標(biāo)記發(fā)布協(xié)議  7.8  服務(wù)質(zhì)量控制概述    7.8.1  分層模型    7.8.2  服務(wù)質(zhì)量參數(shù)定義  7.9  綜合服務(wù)和區(qū)分服務(wù)    7.9.1  從綜合服務(wù)到區(qū)分服務(wù)的發(fā)展    7.9.2  區(qū)分服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)    7.9.3  區(qū)分服務(wù)的技術(shù)特點(diǎn)    7.9.4  MPLS支持的區(qū)分服務(wù)  7.10  服務(wù)質(zhì)量策略控制    7.10.1  策略控制的必要性    7.10.2  QoS策略控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)    7.10.3  策略服務(wù)控制的相關(guān)協(xié)議  習(xí)題與思考題七第8章  網(wǎng)絡(luò)安全  8.1  網(wǎng)絡(luò)安全概述    8.1.1  網(wǎng)絡(luò)安全的概念    8.1.2  網(wǎng)絡(luò)安全面臨的主要威脅    8.1.3  網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全漏洞    8.1.4  網(wǎng)絡(luò)安全策略  8.2  數(shù)據(jù)加密技術(shù)    8.2.1  數(shù)據(jù)加密概述    8.2.2  秘密密鑰密碼體制    8.2.3  公開密鑰密碼體制    8.2.4  數(shù)字簽名    8.2.5  報(bào)文鑒別  8.3  電子商務(wù)的安全  8.4  IP層的安全    8.4.1  IP層的安全概述    8.4.2  IP安全體系結(jié)構(gòu)    8.4.3  封裝安全負(fù)載(ESP)協(xié)議    8.4.4  鑒別頭協(xié)議    8.4.5  Internet密鑰交換協(xié)議    8.4.6  Internet安全關(guān)聯(lián)和密鑰管理協(xié)議  8.5  防火墻    8.5.1  防火墻概述    8.5.2  防火墻的主要技術(shù)  習(xí)題與思考題八參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)涉及計(jì)算機(jī)與通信兩個(gè)領(lǐng)域，是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的影響，在當(dāng)今的信息社會(huì)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已日益深入到國民經(jīng)濟(jì)各部門和社會(huì)生活的各個(gè)方面，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓ぞ?。從某種意義上講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和水平是衡量一個(gè)國家綜合國力、科技水平和社會(huì)信息化的重要標(biāo)志。本章從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展開始，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行概念性的介紹，包括其定義、功能、分類和組成，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、組成與功能1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的不同階段，對(duì)其有著不甚相同的定義。這些不同的定義既反映了當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的水平，也反映了人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識(shí)的不同角度。早期，人們將分散的計(jì)算機(jī)、終端及其附設(shè)利用通信媒體連接起來，能夠?qū)崿F(xiàn)相互的通信，這樣的系統(tǒng)稱作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這種觀點(diǎn)描述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以傳輸為主要目的，是用通信線路將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。ARPANET建成后，1970年，在美國信息處理協(xié)會(huì)召開的春季計(jì)算機(jī)聯(lián)合會(huì)議上，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被定義為"以能夠共享資源（硬件、軟件和數(shù)據(jù)等）的方式連接起來，并且各自具備獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之集合"。這種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義強(qiáng)調(diào)了各結(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)必須具備獨(dú)立的功能，而且資源（文件、數(shù)據(jù)和打印機(jī)等）必須實(shí)現(xiàn)共享。隨著分布式處理技術(shù)的發(fā)展，從用戶使用角度考慮，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念也發(fā)生了變化。此時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)被描述為："必須具有能為用戶自動(dòng)管理各類資源的操作系統(tǒng)，由它調(diào)度完成網(wǎng)絡(luò)用戶的請(qǐng)求，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)用戶透明。"綜E所述，我們將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)做如下描述：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用通信線路將地理位置分散的、具有獨(dú)立功能的許多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來，按照某種協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以實(shí)現(xiàn)資源共享的信息系統(tǒng)。

編輯推薦

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》特點(diǎn)·以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，以掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方法和技能為原則·注重內(nèi)容的先進(jìn)性，反映當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的最新成果·習(xí)題與思考題具有思考性和啟發(fā)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力·兼顧教材的系統(tǒng)性與科學(xué)性，教學(xué)體系完善，注重與相關(guān)課程銜接

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