計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用

前言

計算機網(wǎng)絡(luò)是高等院校許多專業(yè)的先行必修課之一，是一門重要的基礎(chǔ)課。而目前非計算機專業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)教材普遍存在基礎(chǔ)性、先進性和應(yīng)用性不能很好地兼顧的問題，不利于學(xué)生對知識的理解和運用。存在這一問題的主要原因在于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更新速度快和沒有一個較為合理的網(wǎng)絡(luò)理論研究框架。本書兼顧了理論的系統(tǒng)性和技術(shù)的先進性。以目前最為流行的計算機網(wǎng)絡(luò)研究框架一“五層模型（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層）的體系結(jié)構(gòu)”為主線，白下而上系統(tǒng)地對計算機網(wǎng)絡(luò)的基本理論進行介紹。在介紹基礎(chǔ)理論知識的同時，融入了目前應(yīng)用廣泛以及近年來迅速發(fā)展起來的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如高速以太網(wǎng)、ADSI。、無線局域網(wǎng)、藍牙、Linux網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與服務(wù)器構(gòu)建技術(shù)等。本書注重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，內(nèi)容包括了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與結(jié)構(gòu)化布線、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)安裝與管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器搭建、網(wǎng)絡(luò)安全管理及防火墻技術(shù)、計算機病毒與木馬防治等應(yīng)用性較強的知識。本書旨在讓學(xué)生理論聯(lián)系實際，更好地理解和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)知識體系，培養(yǎng)學(xué)生的計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力和計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與開發(fā)能力。全書共分lO章，第l章講述計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生、定義、分類、功能及體系結(jié)構(gòu)；第2、3、5、6、7章以五層模型的體系結(jié)構(gòu)為主線，自下而上系統(tǒng)地對計算機網(wǎng)絡(luò)的基本理論進行介紹；第4章是對計算機局域網(wǎng)的專題討論，包括局域網(wǎng)的概念和特點、局域網(wǎng)的組成和幾種常見的拓撲結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)的工作原理以及擴展，還介紹幾種現(xiàn)在比較流行的局域網(wǎng)技術(shù)，如高速局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、虛擬局域網(wǎng)以及藍牙技術(shù)等；第8章首先介紹網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的類型與特征，然后簡述基于Windows Server2003的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的搭建與管理，最后介紹IJnux操作系統(tǒng)；第9章介紹網(wǎng)絡(luò)安全管理及防火墻技術(shù)、計算機病毒與木馬防治等應(yīng)用性較強的知識；第10章介紹網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的內(nèi)容與方法，講解結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的組成與設(shè)計要點、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計的思想和方法、室內(nèi)有線和無線局域網(wǎng)的組建。本書由曲阜師范大學(xué)的馬秀峰、亓小濤擔(dān)任主編，其中第1、4章由馬秀峰編寫，第3、10章及各章的閱讀材料由亓小濤編寫，第6、9章由周京偉編寫，第5、7章由高煥芝編寫，第2、8章由陰國富編寫。董清爽、董秀娟參加了本書基礎(chǔ)資料的收集與整理工作，李彤彤全程參與文字校對工作并繪制各章的知識結(jié)構(gòu)圖。全書由馬秀峰統(tǒng)稿。本書在編寫過程中參考了若干專家的著作，在此表示衷心的感謝！由于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展十分迅速，加之編者水平所限，書中難免有疏漏之處，懇請廣大讀者給予批評指正。

內(nèi)容概要

本書以目前最為流行的計算機網(wǎng)絡(luò)研究框架——“五層模型的體系結(jié)構(gòu)”為主線，自下而上系統(tǒng)地對計算機網(wǎng)絡(luò)的基本理論進行了介紹。在介紹基礎(chǔ)理論知識的同時，融入了目前應(yīng)用廣泛以及近年來迅速發(fā)展起來的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。本書注重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，內(nèi)．容涵蓋了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與結(jié)構(gòu)化布線、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)安裝與管理、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器搭建、網(wǎng)絡(luò)安全管理及防火墻技術(shù)、計算機病毒與木馬防治等應(yīng)用性較強的知識。    本書由從事高等院校計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的一線教師編寫，編者希望根據(jù)多年的教學(xué)與科研實踐經(jīng)驗，能夠提供一本既能保持教學(xué)系統(tǒng)性，又能反映當(dāng)前計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最新發(fā)展成果的教科書。因此，在教材內(nèi)容的選取上注重幫助學(xué)生建立完整的知識架構(gòu)，同時關(guān)注計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展。本書可作為高等院校計算機網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用課程的入門教材，同時也可供廣大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述  引言  1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展    1.1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程    1.1.2 Intemet時代    1.1.3 Intemet在中國的發(fā)展  1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類    1.2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義    1.2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類  1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的功能  1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與組成    1.4.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)    1.4.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)    1.4.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件組成  1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)    1.5.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及體系結(jié)構(gòu)    1.5.2 0S1參考模型    1.5.3 TCP／IP與OSl體系結(jié)構(gòu)的比較    1.5.4 具有5層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)   習(xí)題第2章 物理層  引言  2.1 物理層概述    2.1.1 物理層功能    2.1.2 物理層協(xié)議  2.2 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識    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)的模型    2.2.3 基帶傳輸與頻帶傳輸    2.2.4 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)    2.2.5 數(shù)據(jù)調(diào)制與編碼    2.2.6 數(shù)據(jù)傳輸方式    2.2.7 數(shù)據(jù)通信技術(shù)  2.3 傳輸介質(zhì)  2.4 物理層標(biāo)準示例    2.4.1 EIARS.232C接口標(biāo)準    2.4.2 EIA RS.449及RS.422與RS-423接口標(biāo)準    2.4.3 100系列和200系列接口標(biāo)準  2.5 寬帶接入技術(shù)    2.5.1 基于IP方式的ADSL寬帶接入技術(shù)    2.5.2 基于以太網(wǎng)的寬帶接入技術(shù)    2.5.3 無源光以太網(wǎng)——最新的寬帶接入技術(shù)  習(xí)題第3章 數(shù)據(jù)鏈路層  引言  3.1 數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念    3.1.1 鏈路和數(shù)據(jù)鏈路    3.1.2 數(shù)據(jù)鏈路層為網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)    3.1.3 數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)計要點  3.2 差錯控制編碼技術(shù)    3.2.1 奇偶校驗碼    3.2.2 循環(huán)冗余校驗碼    3.2.3 海明碼  3.3 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議    3.3.1 簡單的停止等待協(xié)議    3.3.2 實用的停止等待協(xié)議    3.3.3 連續(xù)ARQ協(xié)議    3.3.4 選擇重傳ARQ協(xié)議    3.3.5 滑動窗H(Sliding Window) 協(xié)議  ……第4章 局域網(wǎng)第5章 網(wǎng)絡(luò)層第6章 傳輸層第7章 應(yīng)用層第8章 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)第9章 計算機網(wǎng)絡(luò)的安全第10章 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與結(jié)構(gòu)化布線技術(shù)參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：接收和發(fā)送。終端控制器可以不經(jīng)主機直接和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相連，當(dāng)然還有一些設(shè)備也可以不經(jīng)主機直接和節(jié)點相連，如打印機和大型存儲設(shè)備。需要注意的是，廣域網(wǎng)可以明確地劃分出資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)，而局域網(wǎng)由于采用的工作原理與結(jié)構(gòu)的限制，不能明確地劃分出子網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。1.4.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)把網(wǎng)絡(luò)中的計算機等設(shè)備抽象為點，把網(wǎng)絡(luò)中的通信媒介抽象為線，這樣就形成了由點和線組成的幾何圖形，即采用拓撲學(xué)方法抽象出的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，稱之為網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)主要有星型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。1.星型結(jié)構(gòu)以中央節(jié)點為中心與各節(jié)點連接，中央節(jié)點可以是集線器（Hub）或交換機（Switch），如圖1.5 所示。星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的中央節(jié)點可以方便地控制和管理網(wǎng)絡(luò)，并及時發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)故障。星型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)容易擴充，只要中央節(jié)點不出現(xiàn)故障，系統(tǒng)的可靠性較高；如果中央節(jié)點出現(xiàn)故障，則整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。2.總線型結(jié)構(gòu)總線型結(jié)構(gòu)是在一條單線上連接著所有工作站和其他共享設(shè)備（文件服務(wù)器，打印機等），如圖1.6 所示?？偩€型結(jié)構(gòu)簡單、可擴充、性能好，網(wǎng)絡(luò)的可靠性較高、節(jié)點間響應(yīng)速度快、共享資源能力強，網(wǎng)絡(luò)的成本低、設(shè)備投入量少、安裝使用方便。此種網(wǎng)絡(luò)所有的數(shù)據(jù)都需經(jīng)過總線傳送，總線成為整個網(wǎng)絡(luò)的瓶頸；如果出現(xiàn)故障，診斷較為困難。3.環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)是工作站、共享設(shè)備（服務(wù)器、打印機等）通過通信線路將設(shè)備構(gòu)成一個閉合的環(huán)，如圖1.7 所示。此種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)中各工作站地位平等；建網(wǎng)容易，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的實時控制，適合使用光纖，傳輸距離遠，傳輸延遲確定。環(huán)型網(wǎng)中的每個節(jié)點均成為網(wǎng)絡(luò)可靠性的瓶頸，任意節(jié)點出現(xiàn)故障都會造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓；故障診斷也較困難。4.樹型結(jié)構(gòu)樹型結(jié)構(gòu)節(jié)點按層次進行連接，信息交換主要在上、下節(jié)點之間進行，相鄰及同層節(jié)點之間一般不進行數(shù)據(jù)交換或數(shù)據(jù)交換量小，如圖1.8 所示。樹型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點是連接簡單，維護方便，適用于匯集信息的應(yīng)用要求；缺點是共享能力差、可靠性低，任何一個工作站或鏈路的故障都會影響整個網(wǎng)絡(luò)的運行。

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