計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信

前言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相互滲透、密切結(jié)合而形成的一門交叉科學(xué)，它的內(nèi)容必然要涉及通信技術(shù)?！坝?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信”是它們交叉、融合、發(fā)展的產(chǎn)物。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)迅速發(fā)展的今天，人們非常希望詳盡地學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)。何謂網(wǎng)絡(luò)通信，它包括哪些內(nèi)容，網(wǎng)絡(luò)通信的原理是什么，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信有哪些技術(shù)與方法？怎樣才能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)通信這個(gè)新興學(xué)科的發(fā)展和日益強(qiáng)勁的社會(huì)信息化需要？為此，充分認(rèn)識(shí)并回答計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信的基礎(chǔ)理論問題，掌握相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)，不但是擺在教育工作者面前的緊迫任務(wù)，而且也是社會(huì)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)人才的一項(xiàng)基本要求。本書包含了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信兩方面的知識(shí)，并使之融會(huì)貫通，以滿足具有一定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)且希望深入掌握網(wǎng)絡(luò)通信知識(shí)的讀者的要求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從20世紀(jì)60年代開始發(fā)展以來，已經(jīng)形成了比較完善的知識(shí)體系。目前由于應(yīng)用廣泛，發(fā)展十分迅速，新的技術(shù)、新的術(shù)語不斷出現(xiàn)。不要說是初次接觸網(wǎng)絡(luò)通信知識(shí)的讀者，即使是多年從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究與教學(xué)的專業(yè)人員也經(jīng)常對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展感到困惑。對于這樣一個(gè)迅速發(fā)展的領(lǐng)域，重要的是讓讀者能夠?qū)W會(huì)處理網(wǎng)絡(luò)通信問題的基本方法，掌握網(wǎng)絡(luò)通信的基本工作原理，面對不斷變化的技術(shù)具有跟蹤學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)與能力。因此，本書全面介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域所涉及的基本概念和方法，既包括計(jì)算柳網(wǎng)絡(luò)與通信的基本原理、主要協(xié)議及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)，又分析討論了各種具體的應(yīng)用范例和網(wǎng)絡(luò)編程，還以專題形式安排了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信實(shí)驗(yàn)。全書以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為總綱，突出TcP／IP協(xié)議體系，按照物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層五層參考模型，分為4個(gè)部分10個(gè)章節(jié)。

內(nèi)容概要

　　《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信》全面細(xì)致地講解了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信”的基本原理、主要協(xié)議及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)。全書以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為總綱，按照物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層五層參考模型，分為4個(gè)部分共10章。第一部分講述了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其通信的基本概念，并重點(diǎn)討論了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。第二部分講解了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層的協(xié)議原理和底層技術(shù)細(xì)節(jié)，如局域網(wǎng)組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)以及基于Java語言的網(wǎng)絡(luò)通信編程。第三部分以應(yīng)用層協(xié)議為背景，重點(diǎn)講述了應(yīng)用范例和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，特別是網(wǎng)絡(luò)多媒體通信的應(yīng)用。為加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)，在第四部分，以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境組建、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議分析和網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)3個(gè)專題安排了網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)。這些內(nèi)容不僅屬于新興學(xué)科知識(shí)，也是提高通信工程師、網(wǎng)絡(luò)工程師素質(zhì)和能力所必備的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。為幫助讀者掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，每章末均附有一定數(shù)量的思考與練習(xí)題?！队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信》適用范圍較廣，既可以作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信、電子、信息、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可供信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究與工程技術(shù)、IT管理等人員參考使用。

書籍目錄

第1章 緒論 1.1何謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 1.2網(wǎng)絡(luò)通信研究的內(nèi)容 1.2.1 數(shù)據(jù)通信基本原理 1.2.2數(shù)據(jù)傳輸設(shè)施 1.2.3 以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的通信網(wǎng)絡(luò) 1.2.4網(wǎng)絡(luò)通信軟件 1.2.5需要解決的其他問題 1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成 1.3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu) 1.3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1.3.3 Internet的構(gòu)成 1.4分組交換 1.4.1 電路交換與分組交換 1.4.2分組交換網(wǎng)絡(luò) 1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展 1.5.1 Internet發(fā)展過程 1.5.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第2章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 2.1.1什么是數(shù)據(jù)通信 2.1.2數(shù)據(jù)通信的發(fā)展歷程 2.1.3一般概念與術(shù)語 2.1.4數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要指標(biāo) 2.2通信系統(tǒng)模型 2.2.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成 2.2.2模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng) 2.2.3通信系統(tǒng)的分類 2.3分層的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 2.3.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層的概念 2.3.2 ISO／OSI參考模型 2.3.3 TCP／IP體系結(jié)構(gòu) 2.3.4五層實(shí)用參考模型 2.3.5協(xié)議層次結(jié)構(gòu)的查看與分析 2.3.6網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 2.4標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化組織 2.4.1 建立標(biāo)準(zhǔn)的必要性 2.4.2制訂標(biāo)準(zhǔn)的重要組織 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第3章 物理層中的數(shù)據(jù)傳輸 3.1何謂物理層 3.1.1 物理層的基本概念 3.1.2物理層解決的主要問題 3.2多媒體信息的數(shù)字化表示 3.2.1塊信息的數(shù)字化表示 3.2.2流信息的數(shù)字化表示 3.3數(shù)據(jù)傳輸信道 3.3.1信道容量 3.3.2多路復(fù)用技術(shù) 3.3.3有線傳輸介質(zhì) 3.3.4無線傳輸介質(zhì) 3.4數(shù)字信號(hào)的傳輸 3.4.1數(shù)字信號(hào)的基帶傳輸 3.4.2數(shù)字信號(hào)的頻帶傳輸 3.4.3差錯(cuò)控制 3.5數(shù)據(jù)傳輸方式 3.5.1數(shù)據(jù)通信方式 3.5.2數(shù)據(jù)同步控制 3.6物理層接口與標(biāo)準(zhǔn) 3.6.1物理層接口 3.6.2 EIA RS—232標(biāo)準(zhǔn) 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第4章數(shù)據(jù)鏈路控制 4.1數(shù)據(jù)鏈路層 4.2 幀與成幀 4.2.1幀的基本格式 4.2.2成幀 4.3 自動(dòng)重傳請求協(xié)議 4.3.1停止等待式ARQ協(xié)議 4.3.2后退Ⅳ幀式ARQ協(xié)議 4.3.3選擇重傳式ARQ協(xié)議 4.4 高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC 4.4.1 HDLC的配置和傳輸模式 4.4.2 HDLC的幀格式 4.4.3 HDLC的幀類型及功能 4.5 SLIP和PPP協(xié)議 4.5.1 SLIP協(xié)議 4.5.2 PPP協(xié)議 4.6數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備與組件 4.6.1 網(wǎng)絡(luò)接口卡 4.6.2網(wǎng)橋 4.6.3交換機(jī) 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第5章局域網(wǎng)技術(shù) 5.1 局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 5.1.1局域網(wǎng)的概念 5.1.2 IEEE 802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系列 5.1.3 IEEE 802局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 5.2介質(zhì)訪問控制方法 5.2.1局域網(wǎng)中的介質(zhì)訪問控制方法 5.2.2載波偵聽多址訪問協(xié)議 5.3 以太網(wǎng)和IEEE 802.3局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 5.3.1 IEEE 802.3／以太網(wǎng)V2.0幀格式 5.3.2 以太網(wǎng)技術(shù) 5.3.3快速以太網(wǎng) 5.3.4千兆位以太網(wǎng) 5.3.5 10吉比特以太網(wǎng) 5.4局域網(wǎng)擴(kuò)展技術(shù) 5.4.1集線器式局域網(wǎng) 5.4.2交換機(jī)式局域網(wǎng) 5.4.3局域網(wǎng)的光纖擴(kuò)展 5.4.4虛擬局域網(wǎng) 5.5無線局域網(wǎng)和IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn) 5.5.1 無線局域網(wǎng)和無線鏈路特征 5.5.2 IEEE 802.11無線局域網(wǎng) 5.5.3 IEEE 802.11幀結(jié)構(gòu) 5.5.4 IEEE 802.11 MAC協(xié)議 5.5.5 IEEE 802.15和藍(lán)牙 本章小結(jié) 思考與練習(xí) 第6章 網(wǎng)絡(luò)互連及通信 6.1 網(wǎng)絡(luò)互連 6.1.1 網(wǎng)絡(luò)互連的概念 6.1.2網(wǎng)絡(luò)層的主要功能 6.1—3網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)模型 6.2網(wǎng)絡(luò)連接建立 6.2.1虛電路方式 6.2.2數(shù)據(jù)報(bào)方式 6.3 IPv4協(xié)議 6.3.1 IPv4數(shù)據(jù)報(bào)格式 6.3.2 IPv4地址 6.3.3子網(wǎng)地址 6.3.4無分類域間路由 …… 第7章端到端的傳輸服務(wù) 第8章網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 第9章網(wǎng)絡(luò)多媒體通信 第10章網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)驗(yàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   2.差錯(cuò)控制的基本方式 對差錯(cuò)進(jìn)行控制，有檢錯(cuò)重傳、前向糾錯(cuò)和混合糾錯(cuò)1種基本的方式。 （1）檢錯(cuò)重傳方式 檢錯(cuò)重傳又稱自動(dòng)重傳請求（Automatic Repeat ReQuest，ARQ）。在這種方式中，發(fā)送端發(fā)送的是具有一定檢錯(cuò)能力的檢錯(cuò)碼，當(dāng)接收端在接收的碼字中檢測到錯(cuò)誤時(shí)，通過反饋信道自動(dòng)重傳請求，通知發(fā)送端重傳該碼字，直到正確接收為止。ARQ在實(shí)際中通常有三種形式：停止等待重傳、選擇重傳和返回重傳。 應(yīng)用檢錯(cuò)重傳方式的前提條件是，必須存在可用的反饋信道，該信道用于重傳請求。ARQ譯碼設(shè)備簡單，對突出錯(cuò)誤和信道干擾嚴(yán)重時(shí)很有效，采用電話線的計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用了ARQ，ARQ也應(yīng)用于Internet上的可靠傳輸。 （2）前向糾錯(cuò)方式 前向糾錯(cuò)（ForwordErrorCorrection，F(xiàn)EC）又稱自動(dòng)糾錯(cuò)。在這種方式中，發(fā)送端發(fā)送的是具有一定糾錯(cuò)能力的糾錯(cuò)碼，接收端對接收碼字中不超過糾錯(cuò)能力范圍的差錯(cuò)自動(dòng)進(jìn)行糾正。其優(yōu)點(diǎn)是不需要反饋信道，但如果要糾正大量錯(cuò)誤，必然要求編碼時(shí)插入較多的監(jiān)督碼元，因此編碼效率低，譯碼電路復(fù)雜。 目前，F(xiàn)EC用于衛(wèi)星和太空通信，此外，CD唱片中也通過FEC提供巨大的容錯(cuò)性，即使光盤表面劃傷或者污染，該方法也會(huì)盡可能復(fù)原聲音信號(hào)。 （3）混合糾錯(cuò)方式 混合糾錯(cuò)（Hybrid Error Correction，HEC）是檢錯(cuò)重傳與前向糾錯(cuò)方式的結(jié)合。在這種方式中，發(fā)送端發(fā)送的是具有一定糾錯(cuò)能力并具有更強(qiáng)檢錯(cuò)能力的碼，如果接收端接收到的碼字錯(cuò)誤較少且在碼的糾錯(cuò)能力范圍內(nèi)，則譯碼器自動(dòng)將錯(cuò)誤糾正：如果錯(cuò)誤較多，超過了碼的糾錯(cuò)能力，但又沒有超出碼的檢錯(cuò)能力范圍，則譯碼器通過反饋信道通知發(fā)送端重傳該碼字，以達(dá)到正確傳輸?shù)哪康摹＿@種方式兼有前向糾錯(cuò)與檢錯(cuò)重傳的特點(diǎn)。雖然既需要反饋信道又需要復(fù)雜的解碼設(shè)備，但它能更好地發(fā)揮差錯(cuò)控制編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)性能，即使在較復(fù)雜的信道中仍然可以獲得較低的誤碼率。 3.幾種常用的檢錯(cuò)碼 下面介紹幾種在數(shù)據(jù)通信中常用的檢錯(cuò)碼。這些編碼實(shí)現(xiàn)簡單，有一定的檢錯(cuò)能力，個(gè)別還具有糾錯(cuò)能力。 （1）奇偶校驗(yàn)碼 奇偶校驗(yàn)碼又稱奇偶監(jiān)督碼，是一種最簡單的檢錯(cuò)碼，在kbit信息位之后附加一個(gè)校驗(yàn)位以構(gòu)成碼字。ASCIl碼中就采用了這種校驗(yàn)碼，例如，英文字母A的ASCII碼為1000001，在傳輸過程中為了能檢測錯(cuò)誤，常存這7位碼元前加1位校驗(yàn)位，形成一個(gè)帶1位監(jiān)督碼元的8位碼字。如果加上這1位校驗(yàn)位后使得整個(gè)碼字的8位碼元中1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，則稱為偶校驗(yàn)碼：否則稱為奇校驗(yàn)碼。顯然字母A的偶校驗(yàn)碼為01000001，奇校驗(yàn)碼為11000001。如果傳輸過程中碼字的8位碼元中任一位發(fā)生錯(cuò)誤，勢必破壞這種奇偶監(jiān)督關(guān)系，從而可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。因此，這種校驗(yàn)碼在計(jì)算機(jī)通信中得到了廣泛應(yīng)用。

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《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信》適用范圍較廣，既可以作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信、電子、信息、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也可供信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究與工程技術(shù)、IT管理等人員參考使用。

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