計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程

前言

教材是根據(jù)課程標準而編寫的，而課程又是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案而設(shè)置的，高職專業(yè)培養(yǎng)方案是以就業(yè)為導(dǎo)向，基于職業(yè)崗位工作需求而制訂的。在高職專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂過程中，必須遵照教育部教高[2006]16號文件的精神，體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式，重視學(xué)生校內(nèi)學(xué)習與實際工作的一致性。制訂課程標準，高等職業(yè)院校要與行業(yè)企業(yè)合作開發(fā)課程，根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位（群）的任職要求，參照相關(guān)的職業(yè)資格標準，改革課程體系和教學(xué)內(nèi)容。在教材建設(shè)方面，應(yīng)緊密結(jié)合行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)實際，與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)融“教、學(xué)、做”為一體，強化學(xué)生能力培養(yǎng)的實訓(xùn)教材。教材既是教師教的依據(jù)，又是學(xué)生學(xué)的參考。在教學(xué)過程中，教師與學(xué)生圍繞教材的內(nèi)容進行教與學(xué)。因此，要提高教學(xué)質(zhì)量必須有一套好的教材，賦之于教學(xué)實施。高等職業(yè)技術(shù)教育在我國僅有10年的歷史，在專業(yè)培養(yǎng)方案制訂、課程標準編制、教材編寫等方面還都處于探索期。目前，高職教育一定要在兩個方面下工夫，一是職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，二是專業(yè)技術(shù)的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的教材，只是較為系統(tǒng)地傳授專業(yè)理論知識與專業(yè)技能，大多數(shù)是從抽象到抽象，這種教學(xué)方式高職院校的學(xué)生很難接受，因為高職學(xué)生具備的理論基礎(chǔ)與邏輯思維能力，遠不及本科院校的學(xué)生，因此傳統(tǒng)體系的教材不適合高職學(xué)生的教學(xué)。認識的發(fā)展過程是從感性認識到理性認識，再由理性認識到能動地改造客觀世界的辯證過程。一個正確的認識，往往需要經(jīng)過物質(zhì)與精神、實踐與認識之間的多次反復(fù)?！翱磮D識字”、“素描臨摹”、“師傅帶徒弟”、“工學(xué)結(jié)合”都是很好的學(xué)習模式，因此以案例、任務(wù)、項目驅(qū)動模式編寫的教材會比較適合高職學(xué)生的學(xué)習，讓學(xué)生從具體認識，到抽象理解，邊做邊學(xué)，體現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做”，不斷循環(huán)，從而完成職業(yè)素養(yǎng)與專業(yè)知識和技能的學(xué)習，尤其在技能訓(xùn)練方面得到加強。學(xué)生在完成案例、任務(wù)、項目的操作工作中，掌握了職業(yè)崗位的工作過程與專業(yè)技能，在此基礎(chǔ)上，教師用具體的實例去講解抽象的理論，顯然是迎刃而解。

內(nèi)容概要

　　《高職高專計算機任務(wù)驅(qū)動模式教材：計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程》是一本面向高職高專的計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教材，其中的大部分內(nèi)容以一種全新的實例化的方式較全面地介紹計算機網(wǎng)絡(luò)的基本原理和技術(shù)?！　∪珪ㄓ嬎銠C網(wǎng)絡(luò)原理和技術(shù)的介紹以及一些相關(guān)的實驗內(nèi)容。其中的原理和技術(shù)部分共7章，內(nèi)容組織以TCP／IP體系結(jié)構(gòu)為主線，按照協(xié)議層次上從低到高，網(wǎng)絡(luò)范圍上從小到大這樣一個基本的邏輯順序來講述整個計算機網(wǎng)絡(luò)體系。實驗部分包括12個相對獨立的實驗內(nèi)容，在技術(shù)程度上深淺結(jié)合，操作上力求現(xiàn)實、直觀和有效?！　　陡呗毟邔Ｓ嬎銠C任務(wù)驅(qū)動模式教材：計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程》的特點是由問題引技術(shù)，用實例述原理，以現(xiàn)實直觀為宗旨，敘述較為嚴謹，圖文比例適當，在保證內(nèi)容一定的廣度和深度的前提下力求清晰易懂?！　　陡呗毟邔Ｓ嬎銠C任務(wù)驅(qū)動模式教材：計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教程》可作為高職高專計算機網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)教材，也可供信息技術(shù)類專業(yè)的本科生及相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章　計算機網(wǎng)絡(luò)概述1．1　計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展1．1．1　以單個主機為中心的計算機網(wǎng)絡(luò)1．1．2　以分組交換網(wǎng)為中心的計算機網(wǎng)絡(luò)1．1．3　按OSI／RM標準化的計算機網(wǎng)絡(luò)1．1．4　互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)1．2　計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1．2．1　網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1．2．2　OSI／RM1．2．3　TCP／IP習題第2章　物理層技術(shù)2．1　機械特性2．1．1　同軸電纜2．1．2　雙絞線2．1．3　光纖2．1．4　非導(dǎo)向傳輸媒體2．2　電氣特性和功能特性2．2．1　引言2．2．2　模擬信號和數(shù)字信號2．2．3　數(shù)字信號編碼2．2．4　信道數(shù)據(jù)率計算2．3　規(guī)程特性2．3．1　數(shù)據(jù)傳輸方式2．3．2　同步技術(shù)2．3．3　復(fù)用技術(shù)習題第3章　局域網(wǎng)3．1　局域網(wǎng)概述3．2　傳統(tǒng)以太網(wǎng)3．2．1　總線型以太網(wǎng)3．2．2　傳統(tǒng)星型以太網(wǎng)3．2．3　以太網(wǎng)幀格式3．2．4　以太網(wǎng)的廣播3．3　高速以太網(wǎng)3．3．1　快速以太網(wǎng)3．3．2　千兆以太網(wǎng)3．4　交換式以太網(wǎng)3．4．1　交換機的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)3．4．2　交換機的3種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式3．4．3　交換機的地址學(xué)習3．4．4　交換式以太網(wǎng)的沖突域和廣播域3．4．5　全雙工以太網(wǎng)3．4．6　交換式以太網(wǎng)的擴展3．5　虛擬局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)3．5．1　虛擬局域網(wǎng)3．5．2　無線局域網(wǎng)3．6　令牌網(wǎng)3．6．1　令牌環(huán)網(wǎng)3．6．2　令牌總線3．6．3　FDDI  習題第4章　廣域網(wǎng)4．1　AKPANET  4．1．1　ARPANET組成4．1．2　ARPANET通信4．1．3　分組交換和數(shù)據(jù)報服務(wù)4．2　X．25網(wǎng)4．2．1　X．25技術(shù)4．2．2　X．25網(wǎng)通信4．3　幀中繼4．3．1　幀中繼技術(shù)4．3．2　幀中繼傳輸4．4　點對點廣域網(wǎng)習題第5章　網(wǎng)際互聯(lián)5．1　網(wǎng)際協(xié)議5．1．1　IP數(shù)據(jù)包5．1．2　IP地址5．1．3　子網(wǎng)掩碼5．1．4　IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)流程5．2　地址解析協(xié)議5．2．1　物理地址和IP地址的問題5．2．2　地址解析5．3　因特網(wǎng)控制報文協(xié)議5．3．1　互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連通性管理的問題5．3．2　ICMP報文及應(yīng)用5．4　互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸示例5．5　網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換習題第6章　運輸層技術(shù)6．1　運輸層的問題6．2　運輸層協(xié)議6．3　運輸層通信示例6．3．1　TCP連接的建立6．3．2　TCP數(shù)據(jù)傳輸6．3．3　TCP連接的終止習題第7章　應(yīng)用層技術(shù)7．1　應(yīng)用層的C／S模式7．2　域名服務(wù)應(yīng)用7．2．1　域名問題7．2．2　域名系統(tǒng)7．2．3　DNS報文及DNS通信　7．3　動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP7．3．1　協(xié)議配置7．3．2　DHCP過程  7．4　互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用服務(wù)7．5　路由選擇協(xié)議7．5．1　路由選擇協(xié)議分類7．5．2　RIP7．5．3　OSPF習題附錄A實驗參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：前一節(jié)的介紹中，交換機轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的方式是先暫時存儲整個幀，經(jīng)過差錯檢測后再決定是否轉(zhuǎn)發(fā)，這其實就是存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式。存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的特點如下。（1）可靠性好，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)線路帶寬。因為能有差錯檢查，所以不會轉(zhuǎn)發(fā)無用的幀。如果轉(zhuǎn)發(fā)了無用幀，到了接收方經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)有錯還是會被丟棄，這樣反而浪費線路帶寬。（2）傳輸時延較大。因為交換機檢測到第一個信號不立即轉(zhuǎn)發(fā)，而是先將整個幀收下來然后再花時間進行差錯校驗，所以肯定花去一定的時間，這樣從發(fā)送方主機到接收方主機的傳輸時延勢必也加大了。所謂的直通式轉(zhuǎn)發(fā)是這樣一種情況，交換機檢測到某主機發(fā)來的第一個信號后也不會立即轉(zhuǎn)發(fā)，但是不會等到該幀所有比特都接收后才轉(zhuǎn)發(fā)，而是等接收了該幀的前6個字節(jié)（不包括最前面的8個同步字節(jié)）后就開始轉(zhuǎn)發(fā)。按照MAC幀的封裝格式，最前面的6個字節(jié)是目的MAC地址。也就是說，交換機一旦知道目的主機的物理地址之后即查找MAC地址表，找到相應(yīng)端口后即開始轉(zhuǎn)發(fā)該幀。這樣，交換機其實是一邊在接收一邊已在轉(zhuǎn)發(fā)了，如圖3.28所示。如圖3.28（a）顯示的是交換機接收6個字節(jié)的目的MAC地址的階段，此時只接收（如箭頭示）；圖3.28（b）顯示的是在接收完目的MAC地址并查找到轉(zhuǎn)發(fā)端口后，即開始邊接收邊轉(zhuǎn)發(fā)階段。當然嚴格地說，在接收完目的MAC地址后，根據(jù)目的MAC地址查找MAC地址表（以確定轉(zhuǎn)發(fā)端口）的時候，交換機也在接收數(shù)據(jù)幀，只是這個過程很短。（1）可靠性差，網(wǎng)絡(luò)帶寬浪費較多。因為直通式轉(zhuǎn)發(fā)一旦接收到目的MAC地址并確定轉(zhuǎn)發(fā)端口后即轉(zhuǎn)發(fā)，不能對幀進行差錯校驗，所以會發(fā)送一些不必要的錯誤幀。同時，如果該交換式以太網(wǎng)還和其他共享式以太網(wǎng)互聯(lián)的話，由于直通式轉(zhuǎn)發(fā)只接收了前6個字節(jié)即轉(zhuǎn)發(fā)，因此免不了會轉(zhuǎn)發(fā)一些因發(fā)生信號沖突所導(dǎo)致的長度不到64字節(jié)的嗾幀（關(guān)于殘幀見3.2.1小節(jié)中幀的長度部分內(nèi)容）。如圖3.29所示，如果Pc4發(fā)數(shù)據(jù)紿PC5，同時有Pc6發(fā)數(shù)據(jù)給PC2，那么兩者的信號會在集線器上沖突，但是PC6因沖突停發(fā)后已發(fā)送部分的數(shù)據(jù)（即殘幀）仍會到達交換機。這個特點其實和存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式正好相反。（2）傳輸時延小。有了前面的缺點，也有相應(yīng)的優(yōu)點。正因為交換機接收到6個字節(jié)并確定轉(zhuǎn)發(fā)端口后就立即轉(zhuǎn)發(fā)，也不進行差錯檢測，這樣就減少了幀在交換機內(nèi)存的停留時間，自然也就降低了從發(fā)送端主機到目的端主機的發(fā)送時延。

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