计算机网络与通信

第1章 绪论 1

1.1 计算机网络的定义和功能 1

1.1.1 计算机网络的定义 1

1.1.2 计算机网络的功能 2

1.2 计算机网络的形成和发展 2

1.2.1 计算机网络的形成 2

1.2.2 计算机网络的发展方向 3

1.3 计算机网络的分类 4

1.3.1 按地理范围划分 4

1.3.2 按拓扑结构划分 7

1.3.3 按资源共享方式划分 9

1.3.4 局域网的分类 10

1.4 计算机网络结构 12

1.4.1 通信子网与资源子网 12

1.4.2 主机和终端 12

1.4.3 现代网络的结构特点 12

1.5 我国建立的计算机数据通信网简介 13

1.5.1 电话网上的数据传输 13

1.5.2 中国公用分组交换网 13

1.5.3 中国公用数字数据网 14

1.6 计算机网络的标准 15

1.6.1 世界重要的标准化组织 15

1.6.2 因特网的标准化 16

小结 16

习题 16

第2章 数据通信基础 18

2.1 数据通信基础知识 18

2.1.1 数据通信模型 18

2.1.2 并行传输和串行传输 18

2.1.3 同步传输和异步传输 19

2.1.4 传输方式 20

2.1.5 模拟传输和数字传输 20

2.2 数据通信中的基本概念 21

2.2.1 频率、频谱和带宽 21

2.2.2 数据传输速率 24

2.2.3 基带传输和宽带传输 25

2.3 传输介质 25

2.3.1 双绞线 25

2.3.2 同轴电缆 27

2.3.3 光纤 27

2.4 无线通信与卫星通信技术 30

2.4.1 电磁波谱 30

2.4.2 无线电波的传输 32

2.4.3 卫星通信 32

2.4.4 微波传输（地面微波） 33

2.4.5 红外线及毫米波（室内通信） 33

2.5 编码和调制技术 33

2.5.1 数字数据编码为数字信号 34

2.5.2 数字数据调制为模拟信号 36

2.5.3 模拟数据转换为数字信号 39

2.5.4 模拟数据转换为模拟信号 40

2.6 数据交换技术 41

2.6.1 数据交换技术的类别 41

2.6.2 数据交换技术的比较 45

2.7 多路复用技术 47

2.7.1 频分多路复用 47

2.7.2 同步时分多路复用 48

2.7.3 异步时分多路复用 48

2.7.4 密集波分多路复用 49

2.7.5 码分多址访问 52

2.8 光纤通信 54

2.8.1 光纤通信的特点 54

2.8.2 光纤通信中的编码技术 55

2.9 移动通信及蜂窝无线通信 57

2.9.1 模拟蜂窝电话 57

2.9.2 数字蜂窝无线通信 58

2.9.3 第三代移动通信 60

2.10 差错控制的基础知识 62

2.10.1 差错产生的原因与差错类型 62

2.10.2 差错控制的方法 62

小结 64

习题 64

第3章 计算机网络体系结构 66

3.1 计算机网络体系结构 66

3.1.1 ISO/OSI参考模型的产生 66

3.1.2 各层功能概述 68

3.1.3 层间关系 69

3.2 TCP/IP的体系结构 71

3.2.1 TCP/IP与OSI参考模型的比较 71

3.2.2 TCP/IP的分层结构 72

小结 73

习题 73

第4章 物理层协议 75

4.1 物理层协议的基本概念 75

4.1.1 物理层的功能 75

4.1.2 物理层的服务 76

4.1.3 物理层对数据链路层提供的服务 76

4.1.4 常用的物理层标准 77

4.2 同步数字序列和同步光纤网 79

4.2.1 SDH/SONET的产生 79

4.2.2 SONET/SDH的传输速率 80

4.2.3 SONET数字体系第一级STS-1/OC-1的帧格式 81

4.2.4 SDH中的信元传输 81

小结 85

习题 85

第5章 数据链路层 86

5.1 数据链路层的功能与协议 86

5.2 流量控制方法 88

5.3 差错控制方法 90

5.3.1 自动请求重发协议 91

5.3.2 差错控制方法——循环冗余校验码 92

5.4 高级数据链路控制协议 94

5.4.1 面向字符和面向位的链路控制协议 94

5.4.2 HDLC协议的基本概念 95

5.4.3 HDLC协议的帧格式 96

5.4.4 HDLC协议的主要内容 97

5.5 因特网中的点对点协议 99

5.5.1 PPP的工作原理 100

5.5.2 PPP的应用 102

小结 103

习题 103

第6章 介质访问控制子层和局域网 105

6.1 局域网参考模型 105

6.2 逻辑链路控制子层协议 106

6.3 介质访问控制子层协议 107

6.4 CSMA/CD介质访问控制方法 108

6.4.1 CSMA/CD协议的工作原理 108

6.4.2 MAC子层的帧格式 112

6.5 局域网协议标准 114

6.5.1 IEEE 802协议标准 114

6.5.2 IEEE 802.3以太网标准 115

6.6 虚拟局域网 122

6.6.1 VLAN的作用 123

6.6.2 VLAN的连接和划分 124

6.6.3 VLAN的标准802.1Q和802.1P 126

6.6.4 VLAN之间的通信 127

6.7 无线局域网 129

6.7.1 无线局域网的优点 130

6.7.2 无线局域网的组成结构 130

6.7.3 CSMA/CA协议的工作原理 133

小结 134

习题 134

第7章 网络层协议 138

7.1 网络层提供的服务 138

7.1.1 网络层为传输层提供的服务 138

7.1.2 网络层的两种传输方式 139

7.2 网络层路由算法 139

7.2.1 路由算法的要求和分类 139

7.2.2 最短路径算法 140

7.2.3 扩散法 141

7.2.4 距离向量路由算法 142

7.2.5 链路状态路由算法 143

7.3 拥塞控制 145

7.3.1 拥塞控制的一般概念 145

7.3.2 拥塞控制的方法和算法 147

7.4 因特网中的网际协议 149

7.4.1 IP数据报的格式 149

7.4.2 IP地址 151

7.4.3 划分子网和子网掩码 153

7.4.4 专用地址与因特网地址转换NAT技术 157

7.5 地址解析 159

7.5.1 IP地址与物理地址的映射 159

7.5.2 地址解析协议 161

7.5.3 反向地址解析协议 163

7.6 无分类域间路由选择 163

7.7 因特网控制报文协议 165

7.7.1 差错报告报文 166

7.7.2 ICMP的查询报文 168

7.8 IPv6和ICMPv6 169

7.8.1 IPv6概述 169

7.8.2 IPv6基本报头格式 171

7.8.3 IPv6的地址结构 172

7.8.4 IPv6的扩展报头 174

7.8.5 IPv4向IPv6的过渡简介 177

7.8.6 ICMPv6 177

7.9 因特网的路由选择协议 180

7.9.1 内部网关路由协议 180

7.9.2 开放式最短路径优先协议 186

7.9.3 单区域中OSPF的工作原理 189

7.9.4 多区域中OSPF的工作原理 195

7.9.5 边界网关协议 197

7.10 虚拟专用网 201

7.10.1 VPN的基本概念 201

7.10.2 VPN连接和路由 202

7.10.3 VPN中的隧道技术 204

7.11 IP多播和IGMP 206

7.11.1 IP多播的用途 207

7.11.2 IGMP 207

7.11.3 多播地址 208

7.11.4 分布路由和多播路由协议 210

小结 211

习题 211

第8章 传输层协议 214

8.1 传输控制协议的基本功能 214

8.1.1 传输层的功能和服务 214

8.1.2 传输层的几个重要概念 215

8.2 传输控制协议 217

8.2.1 TCP报文段的报头 217

8.2.2 TCP的特性 220

8.2.3 TCP的流量控制 222

8.2.4 TCP的差错控制 223

8.2.5 TCP的拥塞控制 224

8.3 用户数据报协议 225

8.3.1 UDP概述 225

8.3.2 UDP通信过程和端口号 226

8.3.3 UDP用户数据报的报头格式 227

8.3.4 UDP的通信过程 228

8.4 服务质量保证 230

8.4.1 QoS的技术要求 230

8.4.2 QoS保证的相关技术 231

8.4.3 综合服务和区分服务 235

8.4.4 多协议标签交换协议 238

小结 242

习题 242

第9章 应用层协议 245

9.1 域名系统 245

9.2 TCP/IP应用层协议 247

9.2.1 文件传输协议 247

9.2.2 电子邮件 248

9.2.3 万维网 249

9.2.4 远程终端协议 251

9.2.5 信息检索 252

9.2.6 简单网络管理协议 252

9.3 博客和播客 253

9.3.1 新闻与公告服务 253

9.3.2 博客服务和播客服务 254

9.4 即时通信服务与网络电视服务 256

9.4.1 即时通信软件 256

9.4.2 网络电视服务 256

9.5 对等连接软件 259

9.5.1 P2P概述 259

9.5.2 P2P网络模型 259

9.5.3 P2P文件共享程序 261

9.5.4 P2P网络模型存在的问题和展望 262

9.6 动态主机配置协议 262

9.6.1 DHCP的用途 262

9.6.2 DHCP的工作流程 263

小结 264

习题 264

第10章 网络安全技术 266

10.1 网络安全概述 266

10.1.1 网络安全的概念 266

10.1.2 网络安全的分层理论 267

10.1.3 网络安全策略 269

10.2 信息加密技术 270

10.2.1 密码技术基础 270

10.2.2 加密算法 271

10.2.3 数字签名 274

10.3 报文鉴别 275

10.4 防火墙技术 276

10.5 入侵检测 278

10.5.1 入侵检测的概念 278

10.5.2 入侵检测系统模型 278

10.5.3 入侵检测原理 279

10.6 网络安全协议 280

10.6.1 网络层安全协议簇 280

10.6.2 安全套接字层 282

10.6.3 电子邮件安全 283

小结 285

习题 285

第11章 联网设备 287

11.1 网络接口卡 287

11.1.1 网卡的分类 287

11.1.2 网卡的工作原理 290

11.2 调制解调器 292

11.2.1 Modem的基本工作原理 292

11.2.2 电缆电视Modem 293

11.2.3 ADSL技术 294

11.3 中继器和集线器 296

11.4 网桥 296

11.4.1 网桥的功能 296

11.4.2 网桥的路径算法 298

11.5 交换机 301

11.5.1 交换机的功能和应用 301

11.5.2 交换机的工作原理 303

11.5.3 交换机的工作方式 305

11.5.4 交换机的模块结构 305

11.6 路由器 309

11.6.1 路由器的工作原理 309

11.6.2 路由器的结构 310

11.6.3 路由器的功能 311

11.6.4 网关 312

11.7 三层交换机 313

11.7.1 三层交换机的产生 313

11.7.2 Switch Node的总体结构 314

小结 314

习题 315

第12章 网络实验 316

12.1 网络实验室介绍 316

12.1.1 网络实验室拓扑结构 316

12.1.2 RACK实验柜的组成结构 317

12.1.3 配线架插座的说明 317

12.1.4 实验室的布局 318

12.1.5 访问控制服务器简介 319

12.1.6 基于Web的RCMS访问管理 319

12.2 双绞线制作实验 320

12.2.1 双绞线网线的制作标准 320

12.2.2 双绞线网线制作实验 321

12.3 交换机基础配置实验 323

12.3.1 交换机配置的基础知识 323

12.3.2 交换机的基础配置实验 329

12.3.3 VLAN实现交换机端口隔离实验 332

12.3.4 生成树协议的应用实验 334

12.4 路由器基础配置实验 338

12.4.1 路由器配置的基本知识 339

12.4.2 路由器的基本配置实验 342

12.4.3 路由器的静态路由配置实验 347

12.4.4 路由器的动态路由——RIP配置实验 350

12.4.5 配置PPP的PAP认证实验 354

习题 358

参考文献 360

《计算机网络与通信（第2版）》是“计算机网络”课程的基础教程，全面介绍了计算机网络与通信的基础知识。全书以TCP/IP为重点，讲述了计算机网络的体系结构，并对局域网、无线局域网、广域网、网络安全、连网设备做了全面的介绍。《计算机网络与通信（第2版）》力图追踪计算机网络技术发展的步伐，对IPv6虚拟局域网（VLAN）、无线局域网（WLAN）、虚拟专用网（VPN）、服务质量（QoS）保证和最短路径优先协议（OSPF）等用了较多的篇幅，讲解较为深入。为加强学生的实践能力，写入了“联网设备”和“网络实验”两章，这是《计算机网络与通信（第2版）》的特色。
《计算机网络与通信（第2版）》作者具有数十年的教学经验，行文力求论述严谨而又通俗易懂，图文并茂，由浅入深，循序渐进。文中有多个深入浅出的比喻，力图将复杂问题讲得清楚明白。《计算机网络与通信（第2版）》内容完全符合最新考研大纲（2009）的要求。
《计算机网络与通信（第2版）》适合作为本科和专科非通信专业的计算机网络课程教材，也适合作为各类人员的自学教材或参考书。