計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信

前言

在1946年世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生后不久，人們就不斷嘗試將傳統(tǒng)的通信理念、方式和技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合。半個(gè)多世紀(jì)以來，伴隨著社會(huì)的強(qiáng)烈需求和IT行業(yè)突飛猛進(jìn)的技術(shù)進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)都獲得了日新月異的發(fā)展，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，更是以前所未有的速度深入到了人們?nèi)粘W(xué)習(xí)、工作、生活以及社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域之中?？梢哉f，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)無處不在，當(dāng)今社會(huì)和未來世界已經(jīng)無法脫離網(wǎng)絡(luò)而獨(dú)立存在，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為人們物質(zhì)和精神世界中極其重要而又不可或缺的組成部分。在我們所熟知的所有學(xué)科領(lǐng)域中，甚至還無法找到哪一門學(xué)科能有如此迅猛的發(fā)展速度和如此廣博的應(yīng)用范圍。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、相互依存、相互促進(jìn)的一門交叉性學(xué)科。進(jìn)入21世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為全球數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的重要技術(shù)支撐?；诰W(wǎng)絡(luò)的電子政務(wù)、電子商務(wù)、電子對抗、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、現(xiàn)實(shí)模擬、超容量信息存儲(chǔ)、超級(jí)計(jì)算處理能力的獲取等應(yīng)用服務(wù)，已成為人們在政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育、軍事、金融、科學(xué)研究與社會(huì)發(fā)展等各個(gè)方面加快信息交流，強(qiáng)化信息時(shí)效，縮短信息距離，更大范圍地實(shí)現(xiàn)資源共享的重要手段。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)大規(guī)模地改變著整個(gè)社會(huì)的歷史進(jìn)程，改變著人們?nèi)粘５膶W(xué)習(xí)、工作和生活方式。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速更迭，信息技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，新型智能網(wǎng)絡(luò)的層出不窮等都對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論研究和實(shí)踐應(yīng)用人才的需求日益迫切。高等學(xué)校作為科技創(chuàng)新的基地和高素質(zhì)人才培養(yǎng)的搖籃，無疑是為社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供源源不斷人才和智力支持的重要場所。有鑒于此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不但已成為計(jì)算機(jī)及信息類學(xué)科專業(yè)的一門主干課程，而且也是各行各業(yè)專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該學(xué)習(xí)并掌握的重要知識(shí)技能。作為一門交叉性學(xué)科，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)兩個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)。其概念的繁雜性，理論的抽象性和課程固有的實(shí)踐性是區(qū)別于其他學(xué)科課程的重要特點(diǎn)。因此，要使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能很好地理解網(wǎng)絡(luò)的基本概念，把握網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，掌握網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用技能，合理的教材篇章結(jié)構(gòu)，科學(xué)的教學(xué)組織體系，清晰的教材內(nèi)容與層次關(guān)系，循序漸進(jìn)式的課堂教學(xué)方法是關(guān)鍵。這也是筆者多年從事本科生、研究生計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)與感悟。正是基于這樣的認(rèn)識(shí)，我們匯聚了一批具有多年從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)與應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)歷的同仁們，共同編著了旨在供在校的計(jì)算機(jī)、信息類及相關(guān)學(xué)科專業(yè)的本科生、研究生學(xué)習(xí)使用的教材，當(dāng)然也是從事網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)參考資料。全書共分10章，參考學(xué)時(shí)52～56個(gè)學(xué)時(shí)。各章主要內(nèi)容概要如下。第1章：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述，主要介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展，定義與分類，功能與特點(diǎn)，組成與應(yīng)用等基本知識(shí)。

內(nèi)容概要

　　《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信》系統(tǒng)地介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理，通過具體的網(wǎng)絡(luò)模型深入探討了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信的基本知識(shí)和典型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并對下一代互聯(lián)網(wǎng)（CNGI）的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了介紹。　　全書分為9章，內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)技術(shù)、廣域網(wǎng)技術(shù)、Internet與TCP／IP體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)管理、綜合布線技術(shù)等當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的若干熱門課題內(nèi)容。各章均附有練習(xí)題，并在部分章節(jié)后附有精心設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)案例?！　　队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信》概念清晰、重點(diǎn)突出、內(nèi)容新穎、圖文并茂。最大特點(diǎn)是在介紹基本理論的同時(shí)緊扣實(shí)踐環(huán)節(jié)。教材結(jié)構(gòu)及內(nèi)容循序漸進(jìn)，符合學(xué)生學(xué)習(xí)和理解知識(shí)的習(xí)慣，除每章配備一定數(shù)量的習(xí)題外，還精選了部分范例實(shí)訓(xùn)，以強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)理論的感性認(rèn)識(shí)。通過本書的學(xué)習(xí)，使學(xué)生不僅能夠較為全面地掌握網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)，而且能夠具備配置、管理和組建網(wǎng)絡(luò)的基本能力，以及實(shí)施網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)的實(shí)際動(dòng)手能力。為便于教師教學(xué)，配有電子教案?！　　队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信》可作為高等院校電子信息類及相關(guān)學(xué)科、專業(yè)的本科生或研究生教材，也可供從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工作的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1．1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展1．1．1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成1．1．2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義1．1．3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢1．1．4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化涉及的主要國際性組織1．2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與結(jié)構(gòu)1．2．1 資源子網(wǎng)1．2．2 通信子網(wǎng)1．2．3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1．3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1．4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與分類1．4．1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1．4．2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類本章小結(jié)習(xí)題第2章 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)2．1 數(shù)據(jù)通信的基本概念2．1．1 數(shù)據(jù)、信息與信號(hào)2．1．2 數(shù)據(jù)傳輸類型與通信方式2．1．3 傳輸介質(zhì)2．2 數(shù)據(jù)傳輸編碼技術(shù)2．2．1 數(shù)據(jù)編碼類型2．2．2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼2．2．3 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)調(diào)制編碼2．2．4 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼2．3 數(shù)據(jù)傳輸方式與形式2．3．1 并行傳輸2．3．2 串行傳輸2．3．3 同步傳輸2．3．4 異步傳輸2．3．5 傳輸形式2．4 多路復(fù)用技術(shù)2．4．1 多路復(fù)用技術(shù)的分類2．4．2 頻分多路復(fù)用2．4．3 波分多路復(fù)用2．4．4 時(shí)分多路復(fù)用2．4．5 碼分多路復(fù)用2．5 數(shù)據(jù)交換技術(shù)2．5．1 線路交換方式(Circuit Exchanging)2．5．2 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式(Store-and-Forward)2．5．3 數(shù)據(jù)報(bào)方式2．5．4 虛電路方式2．6 傳輸差錯(cuò)處理2．6．1 差錯(cuò)控制機(jī)制2．6．2 反饋重傳協(xié)議2．6．3 停止等待協(xié)議2．6．4 連續(xù)重傳協(xié)議2．6．5 滑動(dòng)窗口協(xié)議2．6．6 選擇重傳協(xié)議2．7 常用的檢錯(cuò)碼2．7．1 檢錯(cuò)碼的構(gòu)造2．7．2 奇偶校驗(yàn)碼2．7．3 正反碼2．7．4 循環(huán)冗余校驗(yàn)碼本章小結(jié)習(xí)題第3章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)3．1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念3．1．1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的概念3．1．2 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的層次化3．1．3 開放系統(tǒng)互連參考模型OSI／RM3．2 OSI參考模型3．2．1 OSI參考模型的基本概念3．2．2 OSI參考模型的結(jié)構(gòu)3．2．3 OSI層與層之間的通信3．2．4 OSI數(shù)據(jù)傳輸方式3．3 OSI的層次結(jié)構(gòu)3．3．1 物理層3．3．2 數(shù)據(jù)鏈路層3．3．3 網(wǎng)絡(luò)層3．3．4 傳輸層3．3．5 會(huì)話層3．3．6 表示層3．3．7 應(yīng)用層3．5 TCP／IP模型與OSI模型的對應(yīng)關(guān)系3．5．1 TCP／IP的體系結(jié)構(gòu)3．5．2 TCP／IP模型與OSI模型的比較本章小結(jié)習(xí)題第4章 局域網(wǎng)技術(shù)4．1 局域網(wǎng)的基本概念4．1．1 局域網(wǎng)的特性和特點(diǎn)4．1．2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和局域網(wǎng)的組建4．1．3 傳輸技術(shù)4．1．4 局域網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)4．2 局域網(wǎng)模型4．2．1 IEEE 802模型4．2．2 IEEE 802協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)4．2．3 信道的多點(diǎn)共享訪問控制4．3 令牌網(wǎng)4．3．1 令牌環(huán)網(wǎng)與IEEE 802．5  4．3．2 令牌總線網(wǎng)與IEEE 802．4  4．4 以太網(wǎng)4．4．1 CSMA／CD協(xié)議4．4．2 CSMA／CD的工作原理4．4．3 10 Mb／s以太網(wǎng)與IEEE 802．34．4．4 高速以太網(wǎng)4．4．5 IEEE 802．3z與千兆以太網(wǎng)4．4．6 IEEE 802．3ae與萬兆以太網(wǎng)4．4．7 各種以太網(wǎng)技術(shù)性能比較4．4．8 雙絞線的連接4．5 光纖分布式數(shù)據(jù)接口4．5．1 FDDI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)4．5．2 FDDI的工作原理4．5．3 FDDI技術(shù)的特點(diǎn)]4．6 交換式局域網(wǎng)4．6．1 局域網(wǎng)的分段與交換式局域網(wǎng)4．6．2 交換式局域網(wǎng)工作原理4．6．3 虛擬局域網(wǎng)VLAN4．7 無線局域網(wǎng)4．7．1 無線局域網(wǎng)分類4．7．2 紅外線局域網(wǎng)4．7．3 擴(kuò)頻無線局域網(wǎng)4．7．4 窄帶微波無線電局域網(wǎng)4．7．5 無線局域網(wǎng)工作方式4．7．6 無線局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4．7．7 藍(lán)牙技術(shù)4．8 邏輯鏈路控制層4．8．1 LLC／網(wǎng)絡(luò)層接口服務(wù)規(guī)范4．8．2 LLC／LLC對等協(xié)議規(guī)程4．8．3 LLC／MAC接口服務(wù)規(guī)范4．9 實(shí)訓(xùn)與范例4．9．1 局域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備4．9．2 以太網(wǎng)組網(wǎng)實(shí)例本章小結(jié)習(xí)題第5章 廣域網(wǎng)技術(shù)5．1 廣域網(wǎng)概述5．1．1 廣域網(wǎng)特點(diǎn)與構(gòu)成5．1．2 廣域網(wǎng)提供的服務(wù)5．1．3 常見的廣域網(wǎng)服務(wù)類型和帶寬5．1．4 廣域網(wǎng)與OSI模型5．2 X．25網(wǎng)絡(luò)5．2．1 X．25網(wǎng)絡(luò)的組成5．2．2 X．25網(wǎng)絡(luò)的編址方式5．2．3 X．25端用戶系統(tǒng)5．2．4 X．25網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)5．3 ISDN5．3．1 1SDN概述5．3．2 ISDN的組成5．3．3 ISDN的接入速率5．3．4 B-ISDN5．4 幀中繼……第6章 Inter 與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)第7章 網(wǎng)絡(luò)互連第8章 網(wǎng)絡(luò)安全與網(wǎng)絡(luò)管理第9章 綜合布線系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：最后需要指出，一般的應(yīng)用極少需要使用HDLC的全集，而選用HDLC的子集。當(dāng)使用某一廠商的HDLC時(shí)，一定要弄清該廠商所選用的子集是什么。3）串行線路網(wǎng)際協(xié)議SUP通過電話連接使用IP協(xié)議的協(xié)議有兩種：一種是串行線路網(wǎng)際協(xié)議（Serial Line In-ternet Protocol，SLIP）；另一種是點(diǎn)對點(diǎn)的通信協(xié)議（Point to Point Protocol，PPP）。串行線路網(wǎng)際協(xié)議SLIP是最早的串行IP協(xié)議，它是在串行通信線路上支持TCP／IP協(xié)議的一種點(diǎn)對點(diǎn)（Point-to-Point）式的鏈路層通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了在串行通信線路上運(yùn)行TCP／IP協(xié)議及其應(yīng)用服務(wù)的功能，為千家萬戶上網(wǎng)提供了撥號(hào)IP模式，并且為行業(yè)用戶通過串行媒介傳輸IP datagram提供了專線IP模式，個(gè)人用戶則可利用SLIP協(xié)議撥號(hào)上網(wǎng)。該協(xié)議主要在Unix遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器中使用。SLIP只是一個(gè)分組分幀協(xié)議，僅僅定義了一系列在串行線路上構(gòu)造IP分組的字符。它沒有提供地址、分組類型標(biāo)識(shí)、錯(cuò)誤檢查、修正或者壓縮機(jī)制。由于SLIP協(xié)議缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，并且速度相對難以提高，因此suP逐漸被功能強(qiáng)大、使用靈活的PPP協(xié)議所替代。4）點(diǎn)對點(diǎn)通信協(xié)議（PPP）點(diǎn)對點(diǎn)通信協(xié)議PPP是在SLIP之后所制定的因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。PPP是為在同等單元之間傳輸數(shù)據(jù)報(bào)這樣的簡單鏈路設(shè)計(jì)的鏈路層協(xié)議。這種鏈路提供全雙工操作，并按照順序傳遞數(shù)據(jù)報(bào)。設(shè)計(jì)目的主要是用來通過撥號(hào)或?qū)＞€方式建立點(diǎn)對點(diǎn)連接發(fā)送數(shù)據(jù)，使其成為各種主機(jī)、網(wǎng)橋和路由器之間簡單連接的一種共通的解決方案。（1）PPP協(xié)議的功能。PPP協(xié)議主要提供以下功能。①數(shù)據(jù)報(bào)封裝。PPP既支持異步鏈路，也支持面向比特的同步鏈路。IP數(shù)據(jù)報(bào)在PPP幀中就是其信息部分。PPP封裝精心設(shè)計(jì)，能保持對大多數(shù)常用硬件的兼容性。②鏈路控制協(xié)議LCP。PPP提供的LCP功能全面，適用于大多數(shù)環(huán)境。LCP用于將封裝格式選項(xiàng)自動(dòng)達(dá)成一致，處理數(shù)據(jù)包大小限制，探測環(huán)路鏈路和其他普通的配置錯(cuò)誤以及終止鏈路等。③網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP。NCP是一種擴(kuò)展鏈路控制協(xié)議，用于建立、配置、測試和管理數(shù)據(jù)鏈路連接。（2）PPP協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)。PPP協(xié)議的幀格式和HDLC協(xié)議的幀格式相似，PPP幀的前3個(gè)字段和最后2個(gè)字段和HDLC的格式是一樣的。由于PPP不是面向比特的，因而所有的PPP幀的長度都是整數(shù)個(gè)字節(jié)。與HDLC不同的是多了一個(gè)2B的協(xié)議字段。當(dāng)協(xié)議字段為0X002l時(shí)，信息字段就是IP數(shù)據(jù)報(bào)。若為OXC021，則信息字段是鏈路控制數(shù)據(jù)；若為0X8021，則表示網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)。其幀結(jié)構(gòu)如圖3.12所示。

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《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信》是普通高等院校電子信息類“十一五”規(guī)劃教材。

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