计算机网络导论

第1章绪论1

1.1计算机的基本概念1

1.1.1计算机的基本定义1

1.1.2计算机是如何运作的3

1.1.3计算机的起源与发展5

1.1.4计算机的应用6

1.1.5计算机的展望8

1.2计算机科学与技术学科9

1.2.1计算机科学与技术学科的定义9

1.2.2计算机科学与技术学科的教育9

1.2.3计算机科学与技术的研究方向10

1.2.4计算机科学与技术的人才需求12

1.3网络技术与信息化社会12

1.3.1信息化社会的基本含义12

1.3.2网络技术的发展13

1.3.3网络技术的现状14

1.3.4网络技术的发展趋势15

1.4网络工程专业16

1.4.1网络工程专业成立背景16

1.4.2网络工程专业发展现状17

1.5网络工程专业的学习内容18

1.5.1网络工程专业的课程体系19

1.5.2网络工程专业的能力需求20

1.5.3网络工程专业的素质培养20

1.5.4网络工程专业的创新人才21

1.5.5网络工程专业的就业前景21

1.6本专业的职业道德与就业前景221.6.1信息产业界的道德准则22

1.6.2信息产业的法律法规23

1.6.3大学四年应怎样度过25

本章小结26

第2章计算机基础知识与硬件组成27

2.1计算机的运算基础27

2.1.1计算模型与图灵机27

2.1.2数字计算机与数据类型29

2.1.3计算机的数制30

2.1.4进制间的转换33

2.1.5二进制数据在计算机中的表示36

2.1.6信息的几种编码37

2.2逻辑代数与数字逻辑39

2.2.1逻辑代数基础39

2.2.2数字逻辑基础40

2.3计算机组织与体系结构41

2.3.1冯·诺依曼体系结构42

2.3.2计算机体系结构发展42

2.3.3计算机的机器指令与汇编语言43

2.4计算机的工作原理44

2.4.1计算机的系统组成44

2.4.2计算机的工作过程45

2.4.3微型计算机组成46

2.5计算机系统单元47

2.5.1系统总线47

2.5.2中央处理器48

2.5.3主存储器49

2.5.4辅助存储器51

2.6输入输出系统与设备51

2.6.1输入输出系统概述51〖3〗2.6.2输入设备概述52

2.6.3输出设备概述52

2.6.4输入输出接口53

2.6.5传输模式53

本章小结55

第3章计算机基础知识与软件系统56

3.1计算机软件概述56

3.1.1计算机软件发展历程56

3.1.2计算机软件的分类57

3.2程序设计语言59

3.2.1程序设计语言概述59

3.2.2程序设计语言的方法60

3.2.3良好的程序设计风格63

3.3数据结构与算法65

3.3.1什么是数据结构65

3.3.2几种典型的数据结构66

3.3.3什么是算法73

3.3.4如何衡量算法的好坏74

3.4面向对象定义75

3.4.1什么是面向对象75

3.4.2抽象性78

3.4.3封装性78

3.4.4可重用性80

3.4.5共享性81

3.5计算机工具软件82

3.5.1系统工具软件82

3.5.2文件压缩软件87

3.5.3下载软件89

3.5.4驱动软件90

3.5.5杀毒软件923.6计算机应用软件94

3.6.1文字处理软件95

3.6.2表格处理软件98

3.6.3文稿演示软件104

本章小结106

第4章操作系统原理107

4.1认识操作系统107

4.1.1操作系统的定义107

4.1.2操作系统的发展历程108

4.2操作系统的功能113

4.2.1作业管理113

4.2.2处理器管理115

4.2.3存储器管理123

4.2.4外部设备管理127

4.2.5文件管理130

4.3网络操作系统133

4.3.1网络操作系统的产生133

4.3.2网络操作系统的功能133

4.3.3网络操作系统的特征133

4.3.4网络操作系统的分类134

本章小结135

第5章数据库技术及应用136

5.1数据处理与数据库136

5.1.1数据与数据处理的概念136

5.1.2数据库与数据库系统137

5.2数据库管理系统141

5.2.1DBMS的概念及工作模式141

5.2.2DBMS的功能和机制143

5.2.3DBMS的模块组成1435.3常用数据库应用144

5.3.1SQL Server的功能特点及结构144

5.3.2SQL常用数据类型及界面145

5.3.3常用数据库和表操作147

5.3.4数据更新方法150

5.3.5数据查询152

5.3.6索引应用操作156

5.3.7视图及其应用159

5.4数据库新技术165

5.4.1新一代数据库概述165

*5.4.2面向对象数据库166

*5.4.3分布式数据库168

*5.4.4数据仓库与数据挖掘169

*5.4.5其他新型数据库172

*5.4.6数据库技术的发展趋势178

本章小结179

第6章计算机网络基础知识181

6.1计算机网络发展简史181

6.1.1计算机网络的形成181

6.1.2计算机网络发展阶段182

6.1.3计算机网络发展趋势184

6.1.4计算机网络实例与组成185

6.2计算机网络定义187

6.2.1计算机网络的基本定义187

6.2.2计算机网络的结构特点188

6.2.3计算机网络的功能与应用188

6.2.4计算机网络的性能指标189

6.2.5计算机网络的非性能指标191

6.3计算机网络的分类191

6.3.1按计算机网络传输技术分类1916.3.2按计算机网络覆盖范围分类192

6.3.3按计算机网络工作模式分类193

6.3.4按计算机网络管理性质分类194

6.3.5按计算机网络拓扑结构分类194

6.4计算机网络的拓扑结构194

6.4.1计算机网络拓扑结构的定义194

6.4.2计算机网络拓扑结构的分类195

6.5计算机网络的体系结构196

6.5.1计算机网络体系结构的含义196

6.5.2协议与分层的重要性196

6.5.3具有7层协议的体系结构197

6.5.4具有4层协议的体系结构202

6.5.5TCP/IP协议簇204

6.5.6TCP/IP与OSI的比较207

6.6Internet概述207

6.6.1什么是Internet207

6.6.2Internet的结构特点208

6.6.3Internet的工作原理208

6.6.4Internet的关键技术208

6.6.5Internet的服务与应用209

本章小结210

第7章通信原理与网络硬件设备211

7.1通信的必要性211

7.1.1通信的必要性211

7.1.2信号、数据与信息213

7.1.3数据传输类型215

7.1.4数据传输方式216

7.1.5数据通信系统模型219

7.2数据编码技术220

7.2.1数据编码类型2207.2.2脉冲编码调制方法222

7.3信道复用技术223

7.3.1频分复用技术223

7.3.2时分复用技术224

7.3.3波分复用技术224

7.3.4码分复用技术224

7.3.5空分复用技术225

7.3.6统计复用225

7.3.7极化波复用225

7.4传输介质概述225

7.4.1有关物理层的概念226

7.4.2物理层下的传输媒体226

7.5有线传输介质229

7.5.1双绞线介质229

7.5.2同轴电缆介质230

7.5.3光纤电缆介质231

7.6无线传输介质232

7.6.1无线通信232

7.6.2微波通信234

7.6.3红外线通信235

7.7常见网络物理设备与组件236

7.7.1调制解调器件与集线器236

7.7.2网卡、网桥与交换机239

7.7.3路由器的功能242

本章小结243

第8章局域网、广域网与网络互连244

8.1局域网概述244

8.1.1局域网技术特点244

8.1.2局域网拓扑结构245

8.1.3局域网发展历史2468.1.4局域网与IEEE 802参考模型248

8.2以太网工作原理251

8.2.1以太网介质访问控制251

8.2.2以太网帧的基本结构253

8.3高速局域网256

8.3.1快速以太网256

8.3.2千兆位以太网257

8.3.3高速局域网的结构与特点259

8.4虚拟局域网261

8.4.1虚拟局域网的概念261

8.4.2虚拟局域网的实现技术262

8.4.3虚拟局域网的优点267

8.5广域网概述267

8.5.1大型网络与广域网267

8.5.2广域网的构成268

8.5.3广域网中的路由技术268

8.6广域网技术实例272

8.6.1ARPANET272

8.6.2X.25272

8.6.3帧中继273

8.6.4SMDS273

8.6.5ATM273

8.7网络互连技术274

8.7.1网络互连概述274

8.7.2网络互连类型275

8.7.3网络互连结构276

8.8IP地址与域名机制277

8.8.1IP地址277

8.8.2域名机制280

本章小结283

第9章网络应用与服务285

9.1网络应用层服务285

9.1.1万维网服务285

9.1.2电子邮件服务288

9.1.3文件传输服务291

9.1.4域名服务293

9.1.5即时通信服务296

9.2网络应用层协议297

9.2.1超文本传输协议297

9.2.2文件传输协议300

9.2.3远程登录协议302

9.2.4简单邮件传输协议302

9.3客户端/服务器模式303

9.3.1客户端/服务器模式的概念303

9.3.2客户端/服务器模式的组成305

9.4套接字编程简介306

9.4.1传输层的端口概念306

9.4.2套接字编程基础307

9.4.3TCP套接字编程308

9.4.4UDP套接字编程309

本章小结310

第10章网络管理与安全311

10.1网络管理技术311

10.1.1网络管理基本概念311

10.1.2简单网络管理协议313

10.2网络安全的重要性316

10.2.1威胁网络安全的主要因素317

10.2.2网络安全技术研究的主要问题318

10.3网络防火墙技术318

10.3.1防火墙的基本概念31810.3.2防火墙的主要类型319

10.3.3典型防火墙系统的结构320

10.4网络防病毒技术320

10.4.1计算机病毒的概念320

10.4.2网络工作站防病毒法321

10.4.3个人计算机病毒的防御321

10.5网络文件备份与恢复322

10.5.1网络文件备份的重要性322

10.5.2网络文件备份的基本方法322

10.6密码技术323

10.6.1密码学发展历程323

10.6.2密码破译与密钥管理325

10.6.3对称密码体制327

10.6.4公钥密码体制331

10.6.5数字签名332

10.6.6密钥管理333

10.6.7密码技术综合应用334

10.7网络道德准则与法律法规337

10.7.1网络道德准则337

10.7.2法律法规337

本章小结338

本书是为高等院校网络工程专业一年级新生编写的教材，重点围绕着计算机技术、网络技术和通信技术三个方面进行概括性介绍。本书体系结构新颖，内容全面、丰富，注重理论联系实际，注重反映有关计算机网络理论基础和技术的最新成就。全书共分两篇：第1篇（第1～第5章）为计算机科学与技术基础篇，着重介绍计算机科学与技术学科的基础知识，内容包括数据类型与运算、计算机硬件系统、计算机软件系统、操作系统原理、数据库原理及应用等基本概念；第2篇（第6～第10章）为计算机网络基础篇，重点介绍计算机网络技术，分为5大部分：计算机网络的基本知识、底层数据传输与通信原理、主要网络类型与互联、互联网提供的功能与应用，以及网络管理与安全技术等与计算机网络知识有关的基本内容，使得学生对计算机网络的基本理论与技术有个初步的了解。本书所涉及的内容涵盖了网络工程专业大部分必修课程的基本内容，为本专业学生后期的专业课学习打下良好的基础。