計算機網絡

前言

以因特網為標志的計算機網絡的發(fā)展，改變了人們的生活方式，引起了巨大的社會變革，而計算機網絡與通信技術的融合為人們展示了更寬廣的應用前景?；贗P技術的網絡互連與通信使其理論和技術研究面臨新的挑戰(zhàn)，各類層次的人才培養(yǎng)需求增大。本書緊緊抓住計算機網絡技術與通信的結合，以TCP／IP協議為基礎，深入淺出，全面系統地闡述計算機網絡所涉及的基本概念和基本內容。本書是國家精品課程“計算機通信與網絡”的配套教材，總結了筆者20多年來講授該課程的經驗和體會，內容覆蓋了研究生入學考試“計算機學科專業(yè)基礎綜合考試”中的“計算機網絡”課程的大綱范圍，同時參照了教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會于2009年公布的《高等學校計算機科學與技術專業(yè)核心課程教學實施方案》。全書共分8章：第1章主要介紹計算機通信與網絡的基本概念和發(fā)展歷史；第2章側重介紹通信技術基礎，以及物理層的概念和功能；第3章介紹數據鏈路層的基本概念和功能；第4章介紹局域網與廣域網技術；第5章介紹網絡層與網絡互連技術，包括基本概念和路由協議；第6章傳輸層，重點講述TCP和UDP這兩種傳輸協議；第7章涉及應用層的基本內容，重點介紹常用的應用協議，如DNS、FTP、WWW和電子郵件等；第8章介紹網絡管理的內容與相關協議，以及網絡安全相關的知識等。本書由國家精品課程組楊庚、胡素君、章韻、葉曉國、程衛(wèi)青、李鵬、沈金龍、倪曉軍等編寫，由楊庚負責統稿。南京郵電大學教務處對本書的編寫給予了支持，清華大學史美林教授對書稿進行了認真、細致的審閱，本書中還弓I用了其他同行的工作成果，在此一并表示感謝。由于作者水平有限，書中難免存在疏漏與不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。

內容概要

《計算機網絡》緊緊抓住計算機網絡技術與通信的結合，以TCP／IP協議為基礎，深入淺出，全面系統地闡述計算機網絡所涉及的基本概念和基本內容?！秶揖氛n程主講教材·計算機網絡》共分8章：第1章主要介紹計算機通信與網絡的基本概念和發(fā)展歷史；第2章側重介紹通信技術基礎，以及物理層的概念和功能；第3章介紹數據鏈路層的基本概念和功能；第4章介紹局域網與廣域網技術；第5章介紹網絡層與網絡互連技術，包括基本概念和路由協議；第6章傳輸層，重點講述TCP和UDP這兩種傳輸協議；第7章涉及應用層的基本內容，重點介紹常用的應用協議，如DNS、FTP、WWW和電子郵件等；第8章介紹網絡管理的內容與相關協議，以及網絡安全相關的知識等。

作者簡介

楊庚，男，1961年生，1994年加拿大拉瓦爾大學博士畢業(yè)，1996年加拿大蒙特利爾大學計算技術及其應用研究中心博士后出站，先后在加拿大ORTECH、南京Motorola軟件中心等工作，曾任南京郵電大學計算機學院院長，現為南京郵電大學科技處處長，博士生導師，IEEECS會員，中國計算機學會高級會員?！坝嬎銠C通信與網絡”國家精品課程負責人，南京郵電大學“信息安全”國家特色專業(yè)負責人，研究方向為計算機通信與網絡、信息安全、分布與移動計算等。

書籍目錄

第1章 概論1.1 計算機通信與網絡發(fā)展過程1.1.1 主要發(fā)展過程1.1.2 我國的網絡發(fā)展現狀1.2 計算機網絡基本概念1.2.1 計算機網絡的定義1.2.2 計算機網絡的組成1.3 網絡的類型及其特征1.3.1 根據網絡拓撲結構分類1.3.2 根據網絡覆蓋范圍分類1.3.3 根據網絡傳輸介質分類1.4 計算機通信協議與網絡體系結構1.4.1 通信協議與分層體系結構1.4.2 OSI／RM體系結構1.4.3 TCP／IP體系結構1.4.4 OSI／RM和TCP／IP體系結構的比較1.4.5 網絡通信標準化組織1.5 計算機網絡發(fā)展動態(tài)1.5.1 基于IPv6的下一代因特網1.5.2 軟交換技術1.5.3 信網絡和普適服務本章總結練習題第2章 物理層2.1 數據通信基礎2.1.1 信息、數據與信號2.1.2 數據通信系統2.1.3 數據通信系統的技術指標2.2 傳輸介質2.2.1 雙絞線2.2.2 同軸電纜2.2.3 光纖2.2.4 無線的傳輸介質2.3 編碼與調制2.3.1 數字-數字編碼2.3.2 模擬-數字編碼2.3.3 數字-模擬調制2.3.4 模擬-模擬調制2.4 多路復用技術2.4.1 頻分復用2.4.2 時分復用2.4.3 碼分復用2.4.4 波分復用2.5 數據交換技術2.5.1 電路交換2.5.2 報文交換2.5.3 分組交換2.6 物理層設備與接口2.6.1 中繼器2.6.2 集線器2.6.3 物理層接口特性本章總結練習題第3章 數據鏈路層3.1 數據鏈路層的基本概念3.1.1 數據電路和數據鏈路3.1.2 數據鏈路的結構3.1 -3數據鏈路層幀的構成3.1.4 數據鏈路層的功能3.2 數據的可靠傳輸與流量控制3.2.1 流量控制的作用3.2.2 停止－等待方式流量控制3.2.3 滑動窗口協議3.2.4 連續(xù)ARQ協議3.2.5 選擇ARQ協議3.3 差錯控制3.3.1 差錯控制的基本概念3.3.2 簡單的差錯控制編碼3.3.3 漢明碼及線性分組碼3.3.4 循環(huán)碼3.4 點對點信道的數據鏈路層協議3.4.1 數據鏈路層協議概述3.4.2 面向比特的傳輸控制規(guī)程3.4.3 Internet中的PPP協議本章總結練習題第4章 局域網與廣域網4.1 局域網概述4.1.1 局域網的定義4.1.2 局域網的特點4.1.3 局域網的4個技術特性4.1.4 局域網的拓撲結構4.1.5 局域網的相關標準4.1.6 局域網的傳輸介質4.2 局域網信道的介質訪問控制4.2.1 介質訪問控制基本概念4.2.2 基于隨機訪問的介質訪問控制4.2.3 基于輪詢訪問的介質訪問控制4.3以太網技術4.3.1 以太網概述4.3.2 以太網工作原理4.4 以太網的MAC層4.4.1 MAC地址4.4.2 MAC幀格式4.4.3 CSMA／CD的工作過程4.4.4 以太網的信道利用率4.5 以太網的組網方式4.5.1 連接方式4.5.2以太網級聯與擴展4.6 高速以太網4.6.1 100BASE.T以太網4.6.2 千兆以太網4.6.3 以太網技術的發(fā)展4.7 虛擬局域網4.7.1 虛擬局域網的概念4.7.2 虛擬局域網標準4.8 無線局域網4.8.1 無線局域網概述4.8.2 802.11標準中的物理層4.8.3 802.11標準中的MAC層4.9 廣域網4.9.1 廣域網概述4.9.2 廣域網中的分組交換4.9.3 x.2 5分組交換網4.9.4 幀中繼4.9.5 異步傳送方式ATM本章總結練習題第5章 網絡層與網絡互連5.1 網絡層概述5.1.1 網絡層的功能5.1.2 路由選擇算法5.2 IPv45.2.1 分類的IP地址5.2.2 IP地址的分配與使用5.2.3 IP數據報5.2.4 因特網地址到物理地址的映射5.2.5 無連接的數據報傳送5.2.6 差錯與控制報文5.2.7 子網編址5.2.8 無編號的點對點網絡5.2.9 無分類編址與CIDR5.3 因特網的路由選擇協議5.3.1 自治系統與路由選擇協議分類5.3.2 內部網關協議RIP5.3.3 內部網關協議OSPF5.3.4 外部網關協議BGP5.4 IP組播5.4.1 IP組播基本概念5.4.2 IP組播地址和IP協議對組播的處理5.4.3 網際組管理協議5.4.4 組播轉發(fā)和路由選擇5.5 移動IP5.5.1 移動IP的概念5.5.2 移動IP的通信過程5.6 專用網絡與互連5.6.1 虛擬專用網VPN5.6.2 網絡地址轉換NAT5.7 下一代網際協議IOv65.7.1 IPv6的主要特點5.7.2 IPv6基本首部格式5.7.3 IPv6編址5.8 網絡互連設備5.8.1 互連設備分類5.8.2 路由器的組成和功能本章總結練習題第6章 傳輸層6.1 傳輸層提供的服務6.1.1 傳輸層的功能6.1.2 傳輸層編址和套接字6.1.3 無連接服務和面向連接服務6.2 UDP協議6.2.1 UDP概述6.2.2 UDP用戶數據報格式6.2.3 UDP實例6.3 TCP協議6.3.1 TCP概述6.3.2 TCP報文段格式6.3.3 TCP連接管理6.3.4 TCP可靠傳輸6.3.5 TCP流量控制6.3.6 TCP擁塞控制6.3.7 TCP實例本章總結練習題第7章 應用層7.1 應用層協議與網絡應用模式7.1.1 應用層協議7.1.2 網絡應用模式7.2 域名系統7.2.1 域名系統概念7.2.2 域名結構7.2.3 域名解析服務7.3 遠程登錄7.4 文件傳輸協議7.4.1 文件傳輸協議7.4.2 簡單文件傳輸協議7.5 引導程序協議與動態(tài)主機配置協議7.5.1 引導程序協議7.5.2 動態(tài)主機配置協議7.6 電子郵件系統與SMTP7.6.1 電子郵件系統的組成7.6.2 簡單郵件傳輸協議SMTP7.6.3 POP3和IMAP47.6.4 MIME7.7 萬維網與HTIIP7.7.1 超文本傳輸協議7.7.2 超文本標記語言7.8 網絡電話技術及其應用7.8.1 網絡電話的基本分類7.8.2 網絡電話系統的組成7.8.3 網絡電話應用的關鍵技術本章總結練習題第8章 網絡管理和網絡安全8.1 網絡管理的基本概念8.1.1 網絡管理的發(fā)展及邏輯結構8.1.2 網絡管理標準化8.2 網絡管理的主要功能8.3 網絡管理協議8.3.1 公共管理信息協議8.3.2 簡單網絡管理協議8.4 網絡安全概述8.4.1 網絡安全的目標8.4.2 安全服務與安全機制8.5 數據加密技術8.5.1 對稱密鑰密碼技術8.5.2 非對稱密鑰密碼技術8.6 用戶身份認證8.6.1 基于共享密鑰的用戶認證協議8.6.2 基于公開密鑰算法的用戶認證協議8.6.3 基于密鑰分發(fā)中心的用戶認證協議8.6.4 數字簽名8.6.5 報文摘要8.7 訪問控制8.7.1 訪問控制基本原理8.7.2 防火墻技術8.8 虛擬專用網8.9 高層安全本章總結練習題縮略語參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：China PAC由國家骨干網和各?。ㄖ陛犑小⒆灾螀^(qū)）的省內網組成。目前骨干網之間覆蓋所有省會城市，省內網覆蓋到有業(yè)務要求的所有城市和發(fā)達鄉(xiāng)鎮(zhèn)。通過和電話網的互連，China PAC可以覆蓋到電話網通達到的所有地區(qū)。China PAC設有一級交換中心和二級交換中心，一級交換中心之間采用不完全網狀結構，一級交換中心到所屬二級交換中心之間采用星狀結構。China DDN由于協議簡單，速率較高，這幾年在我國得到迅速發(fā)展。1994年開始組建China DDN一級干線網，目前一級干線網已通達所有省會城市，各省、直轄市、自治區(qū)都在積極建設經營.DDN網，至1996年底，China DDN已經覆蓋2100個縣以上城市，發(fā)達地區(qū)已覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)，端口總數達18萬個。China FRN是我國第一個將向公眾提供服務的寬帶數據通信網絡，China FRN主要提供64 Kbps以上的中高速數據通信服務。在因特網建設方面，我國的發(fā)展歷史分為以下3個階段。（1）第一階段：1986-1994年，這個階段主要是通過中科院高能物理研究所的網絡線路，實現了與歐洲及北美地區(qū)的.E-mail通信。中國科技界從1986年開始使用Internet。1990年開始，國內的北京市計算機應用研究所、中科院高能物理研究所、信息產業(yè)部華北計算所、電子部石家莊第54研究所等科研單位，先后將自己的計算機以X.28或X.25與China PAC相連接。

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《計算機網絡》：國家精品課程主講教材。

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