計算機網(wǎng)絡(luò)

前言

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。在人類社會向信息化發(fā)展的過程中，計算機網(wǎng)絡(luò)正以空前的速度發(fā)展著。計算機網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，將會無所不在地影響人類社會的政治、經(jīng)濟、文化、軍事和社會生活等各方面。社會的發(fā)展需要大量掌握計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專業(yè)人才。因此，計算機網(wǎng)絡(luò)不僅是計算機專業(yè)的必修課程，而且也是非計算機專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)的一門重要課程，還是廣大從事計算機應(yīng)用的工程技術(shù)人員應(yīng)該了解的基礎(chǔ)知識。作者根據(jù)多年從事計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)工程實踐的經(jīng)驗，在參閱了大量的文獻資料以及同類的國內(nèi)外教材的基礎(chǔ)上，按照2008年國家公布的計算機專業(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：（1）在內(nèi)容安排上，適合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，循序漸進、深入淺出，注重計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方法和技能的傳授。（2）注重教材的先進性，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)容包括計算機網(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，不強調(diào)過多的理論，以掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用方法和技能為原則。通過對本教材的學(xué)習(xí)，讀者可以系統(tǒng)地掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識和技能。本書參考學(xué)時為58～64學(xué)時。選用本書作為教材，可根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)特點和教學(xué)要求進行取舍講授，靈活掌握。本書可作為高等院校計算機、通信工程、信息技術(shù)、自動化和其他相近專業(yè)本科生教材，也可供有志報考計算機專業(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，編寫時間倉促，本書難免有錯誤或不當(dāng)之處，殷切希望廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容主要包括計算機網(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，不強調(diào)過多的理論，以掌握計算機網(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)工程實踐的總結(jié)。通過對本書的學(xué)習(xí)，讀者可以系統(tǒng)地掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識和技能。本書前6章的內(nèi)容完全按照2008年國家公布的計算機專業(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算機、通信工程、信息技術(shù)、自動化和其他相關(guān)專業(yè)本科生教材，也可供有志報考計算機專業(yè)研究生的人員閱讀和參考。

書籍目錄

前言第1章  計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)  1.1  計算機網(wǎng)絡(luò)概述    1.1.1  計算機網(wǎng)絡(luò)的概念、組成與功能    1.1.2  計算機網(wǎng)絡(luò)的分類    1.1.3  計算機網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史    1.1.4  計算機網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化工作及相關(guān)組織  1.2  計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與參考模型    1.2.1  計算機網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)    1.2.2  計算機網(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  差錯控制    3.3.1  檢錯編碼    3.3.2  糾錯編碼  3.4  流量控制與可靠傳輸機制    3.4.1  流量控制、可靠傳輸與滑輪窗口機制    3.4.2  單幀滑動窗口與停止一等待協(xié)議    3.4.3  多幀滑動窗口與后退N幀協(xié)議(GBN)    3.4.4  多幀滑動窗口與選擇重傳協(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  隨機訪問介質(zhì)訪問控制    3.5.3  輪詢訪問介質(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    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IP    4.7.1  移動IP的概念    4.7.2  移動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)報協(xié)議    5.2.1  UDP數(shù)據(jù)報    5.2.2  UDP校驗  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    7.1.3  標(biāo)記交換中的幾個基本概念  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    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

章節(jié)摘錄

插圖：第1章計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)涉及計算機與通信兩個領(lǐng)域，是計算機技術(shù)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡(luò)對信息產(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，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已日益深入到國民經(jīng)濟各部門和社會生活的各個方面，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓ぞ摺哪撤N意義上講，計算機網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和水平是衡量一個國家綜合國力、科技水平和社會信息化的重要標(biāo)志。本章從計算機網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展開始，對計算機網(wǎng)絡(luò)進行概念性的介紹，包括其定義、功能、分類和組成，以及計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。1.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的概念、組成與功能1.計算機網(wǎng)絡(luò)的定義在計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的不同階段，對其有著不甚相同的定義。這些不同的定義既反映了當(dāng)時計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的水平，也反映了人們對計算機網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識的不同角度。早期，人們將分散的計算機、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)。這種觀點描述的計算機網(wǎng)絡(luò)是以傳輸為主要目的，是用通信線路將多臺計算機連接起來的計算機系統(tǒng)的集合。ARPANET建成后，1970年，在美國信息處理協(xié)會召開的春季計算機聯(lián)合會議上，計算機網(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，并且各自具備獨立功能的計算機系統(tǒng)之集合"。這種計算機網(wǎng)絡(luò)的定義強調(diào)了各結(jié)點的計算機必須具備獨立的功能，而且資源（文件、數(shù)據(jù)和打印機等）必須實現(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，計算機網(wǎng)絡(luò)的概念也發(fā)生了變化。此時，計算機網(wǎng)絡(luò)被描述為："必須具有能為用戶自動管理各類資源的操作系統(tǒng)，由它調(diào)度完成網(wǎng)絡(luò)用戶的請求，使整個網(wǎng)絡(luò)資源對用戶透明。"綜E所述，我們將計算機網(wǎng)絡(luò)做如下描述：計算機網(wǎng)絡(luò)是利用通信線路將地理位置分散的、具有獨立功能的許多計算機系統(tǒng)連接起來，按照某種協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信，以實現(xiàn)資源共享的信息系統(tǒng)。

編輯推薦

《計算機網(wǎng)絡(luò)》特點·以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為出發(fā)點，以掌握計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方法和技能為原則·注重內(nèi)容的先進性，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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