数据通信与计算机网络教程

第1章概述/1

1.1数据通信概述/1

1.1.1模拟通信、数字通信和数据通信/1

1.1.2数据通信系统的模型/2

1.2数据通信系统/3

1.2.1数据通信系统的组成/3

1.2.2数据通信系统的分类/4

1.2.3数据通信系统的主要性能指标/5

1.3数据通信网络/6

1.4计算机网络概述/7

1.4.1计算机网络的发展过程/7

1.4.2因特网的组成/11

1.4.3计算机网络的定义及类别/14

1.4.4计算机网络的功能及应用/15

1.4.5计算机网络的性能指标/16

1.5计算机网络的体系结构和模型/19

1.5.1层次型的体系结构/19

1.5.2计算机网络的模型/20

1.5.3若干重要概念/24

1.6标准及其制定机构/28

1.6.1标准/28

1.6.2标准化组织/28

1.7发展趋势/30

1.7.1泛在网络和泛在计算/30

1.7.2新信息服务/32

1.7.3云计算和大数据/33

1.7.4下一代网络/34

1.7.5网络融合/36

1.8小结/37

1.9习题/38第2章数据通信基础知识/40

2.1消息、信息、数据和信号/40

2.1.1消息和信息/40

2.1.2数据/41

2.1.3信号/42

2.2传输方式和传输速率/44

2.2.1传输方式/44

2.2.2传输速率/46

2.2.3频带利用率/48

2.3传输损伤和传输质量/48

2.3.1传输损伤/48

2.3.2传输质量/49

2.4通信编码/53

2.5传输信道/54

2.5.1信道概述/54

2.5.2信道容量的计算/55

2.6传输介质/57

2.6.1导引型传输介质/58

2.6.2非导引型传输介质/63

2.7小结/70

2.8习题/71第3章数据传输技术/74

3.1模拟信号数字化传输技术/74

3.1.1模拟信号的抽样/74

3.1.2抽样模拟信号的量化/76

3.1.3脉冲编码调制（PCM）/77

3.1.4差分脉冲编码调制（DPCM）/79

3.1.5自适应差分脉冲编码调制/79

3.2数字基带传输技术/80

3.2.1基带传输对信号的要求/80

3.2.2基带信号的波形及其传输码型/81

3.3数字频带传输技术/85

3.3.1基本数字调制技术/86

3.3.2正交幅度调制/94

3.3.3幅相混合调制/95

3.3.4正交频分复用调制/97

3.4信道访问技术/97

3.4.1轮询访问技术/98

3.4.2争用访问技术/99

3.5信道复用技术/103

3.5.1频分复用/104

3.5.2波分复用/105

3.5.3时分复用/107

3.5.4码分复用/109

3.6同步控制技术/111

3.6.1载波同步/111

3.6.2位同步/112

3.6.3群同步/113

3.6.4网同步/115

3.7数据交换技术/117

3.7.1电路交换/118

3.7.2报文交换/118

3.7.3分组交换/119

3.8差错控制技术/120

3.8.1差错控制概述/120

3.8.2差错检测/122

3.8.3差错纠正/126

3.9小结/128

3.10习题/130第4章物理层/132

4.1物理层概述/132

4.2物理层接口特性/132

4.2.1机械特性/133

4.2.2电气特性/133

4.2.3功能特性/135

4.2.4规程特性/136

4.3物理层的常用标准/137

4.3.1EIA RS232/137

4.3.2EIA RS449/140

4.3.3RJ45/141

4.4数字传输系统/143

4.5宽带接入技术/145

4.5.1基于五类线的以太网接入技术/145

4.5.2基于铜线的xDSL技术/146

4.5.3基于混合光纤/同轴电缆的

接入技术/148

4.5.4光纤接入技术/149

4.6小结/150

4.7习题/151第5章数据链路层/152

5.1数据链路层概述/152

5.2数据链路层的3个基本问题/153

5.2.1帧定界/153

5.2.2透明传输/155

5.2.3差错检测/156

5.3点对点信道的数据链路层协议/156

5.3.1数据链路层协议概述/156

5.3.2PPP和PPPoE协议/157

5.3.3PPP和PPPoE协议的帧格式/158

5.3.4PPP协议的状态图/159

5.4广播信道的数据链路层/160

5.4.1局域网概述/160

5.4.2局域网体系结构/162

5.4.3IEEE 802标准/163

5.5使用广播信道的以太网/163

5.5.1以太网概述/163

5.5.2以太网的MAC子层/164

5.5.3CSMA/CD协议/167

5.5.4以太网的信道利用率/169

5.6扩展的以太网/170

5.6.1在物理层扩展以太网/170

5.6.2在数据链路层扩展以太网/171

5.7高速以太网/177

5.7.1100BASET以太网/177

5.7.2吉比特以太网/178

5.7.310吉比特以太网/179

5.7.440/100吉比特以太网/179

5.8小结/180

5.9习题/182第6章网络层/184

6.1网络层概述/184

6.1.1虚拟互连网络/184

6.1.2网络层提供的两种服务/185

6.2网际协议IPv4/187

6.2.1分类的IP地址/188

6.2.2划分子网/190

6.2.3无分类编址/194

6.2.4地址解释和地址转换/196

6.2.5IP数据报的格式/200

6.2.6IP层分组转发机制/204

6.3因特网路由选择协议/208

6.3.1路由选择协议概述/208

6.3.2内部网关协议/210

6.3.3外部网关协议/217

6.3.4路由选择的关键部件——路由器/218

6.4网际控制报文协议ICMPv4/220

6.5多协议标记交换MPLS/222

6.5.1MPLS概述/222

6.5.2MPLS的基本原理/223

6.5.3MPLS的首部和格式/227

6.6IP多播及其协议/228

6.6.1IP多播概述/228

6.6.2局域网IP多播/229

6.6.3因特网IP多播/230

6.7移动IP及其协议/232

6.7.1移动IP概述/232

6.7.2移动IP的基本原理/233

6.7.3移动IP必须考虑的几个问题/236

6.8下一代因特网的网络层协议/237

6.8.1网际协议IPv6/237

6.8.2网际控制报文协议ICMPv6/246

6.8.3移动IPv6/247

6.9小结/248

6.10习题/250第7章传输层/256

7.1传输层概述/256

7.1.1传输层的基本功能/256

7.1.2传输层的协议/257

7.1.3传输层的服务/258

7.1.4传输层的端口/259

7.2用户数据报协议UDP/260

7.2.1UDP概述/260

7.2.2UDP报文的格式/261

7.3传输控制协议TCP/262

7.3.1TCP概述/262

7.3.2TCP报文段的格式/264

7.3.3TCP传输控制/266

7.3.4TCP拥塞控制/276

7.3.5TCP连接管理/283

7.4小结/288

7.5习题/290第8章应用层/294

本书是清华大学出版社“计算机系列教材”之一。全书共分11章。第1章是全书的概述。第2、3章较全面地介绍数据通信基础知识和数据传输技术。第4～8章重点介绍计算机网络的物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。第9章介绍因特网的多媒体应用服务。第10章介绍无线网络。第11章是计算机网络的管理和安全。各章均附有小结和习题。附录A是部分习题参考答案，附录B是英文缩写词。最后是参考文献。为了便于教学，本书还提供可修改的电子教案。本书的特点是概念清楚、论述严谨、内容充实、图文并茂。全书将数据通信和计算机网络两门课程融为一体，用通俗的语言阐述了数据通信与计算机网络的基本概念和基本原理，同时也力求反映最新进展。本教材可作为高等学校计算机或通信，以及其他有关专业的本科生教材，也可作为职业教育相关专业的参考教材，对从事数据通信和计算机网络工作的工程技术人员也有学习参考价值。

本书概念清楚、论述严谨、内容充实、图文并茂。此书将数据通信和计算机网络两门课程融为一体，以通俗的语言，阐述了数据通信与计算机网络的基本概念和基本原理，同时也力求反映一些新进展。
有丰富的习题和答案。
解放军理工大学指挥信息系统学院谢希仁教授为本书的编写提供了宝贵的资料和意见。