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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

4.3.1 EIA RS-232137

4.3.2 EIA RS-449140

4.3.3 RJ-45141

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

5.3.2 PPP和PPPoE协议157

5.3.3 PPP和PPPoE协议的帧格式158

5.3.4 PPP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

5.4.3 IEEE 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

5.5.3 CSMA/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

5.7.1 100BASE-T以太网177

5.7.2 吉比特以太网178

5.7.3 10吉比特以太网179

5.7.4 40/100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IPv4187

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

6.2.5 IP数据报的格式200

6.2.6 IP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ICMPv4220

6.5 多协议标记交换MPLS222

6.5.1 MPLS概述222

6.5.2 MPLS的基本原理223

6.5.3 MPLS的首部和格式227

6.6 IP多播及其协议228

6.6.1 IP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IPv6237

6.8.2 网际控制报文协议ICMPv6246

6.8.3 移动IPv6247

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UDP260

7.2.1 UDP概述260

7.2.2 UDP报文的格式261

7.3 传输控制协议TCP262

7.3.1 TCP概述262

7.3.2 TCP报文段的格式264

7.3.3 TCP传输控制266

7.3.4 TCP拥塞控制276

7.3.5 TCP连接管理283

7.4 小结288

7.5 习题290

第8章 应用层294

8.1 应用层概述294

8.2 域名系统295

8.2.1 概述295

8.2.2 因特网的域名结构296

8.2.3 域名服务器298

8.2.4 域名解析300

8.3 万维网301

8.3.1 概述301

8.3.2 统一资源定位符URL303

8.3.3 超文本传送协议HTTP303

8.3.4 超文本标记语言HTML308

8.3.5 万维网的文档310

8.3.6 万维网的信息检索313

8.3.7 博客、微博、轻博和微信314

8.4 电子邮件316

8.4.1 概述316

8.4.2 电子邮件的格式318

8.4.3 简单邮件传送协议SMTP318

8.4.4 邮件读取协议POP3和IMAP4320

8.4.5 通用因特网邮件扩充协议MIME321

8.4.6 基于万维网的电子邮件323

8.5 动态主机配置协议DHCP324

8.6 应用进程间的通信326

8.6.1 系统调用326

8.6.2 应用编程接口326

8.7 小结328

8.8 习题329

第9章 因特网的多媒体应用服务332

9.1 多媒体应用服务概述332

9.1.1 多媒体信息的传输特性332

9.1.2 音频/视频服务的分类334

9.1.3 音频/视频信号的数字化和压缩335

9.2 流式存储音频/视频336

9.2.1 具有元文件的万维网服务器337

9.2.2 媒体服务器337

9.2.3 实时流式协议RTSP338

9.3 实时交互音频/视频339

9.3.1 IP电话的基本原理339

9.3.2 IP电话的关键技术340

9.3.3 IP电话的信令标准341

9.3.4 实时传输协议RTP345

9.3.5 实时传输控制协议RTCP347

9.4 服务质量的改进348

9.4.1 服务质量概述348

9.4.2 改进服务质量的几种机制349

9.4.3 综合服务352

9.4.4 区分服务354

9.5 小结356

9.6 习题358

第10章 无线网络359

10.1 无线局域网359

10.1.1 无线局域网概述359

10.1.2 IEEE 802.11标准362

10.1.3 802.11局域网的MAC层协议364

10.1.4 802.11局域网的MAC帧369

10.1.5 802.11提供的服务370

10.2 无线个域网370

10.2.1 蓝牙技术371

10.2.2 低速无线个域网372

10.2.3 高速无线个域网376

10.3 无线城域网377

10.3.1 无线城域网概述377

10.3.2 IEEE 802.16标准378

10.4 其他无线网络381

10.4.1 无线传感器网381

10.4.2 无线网格网383

10.5 蜂窝移动通信网385

10.5.1 蜂窝移动通信概述385

10.5.2 蜂窝移动通信系统387

10.5.3 蜂窝移动通信中的抗干扰389

10.5.4 无线应用协议WAP390

10.6 小结393

10.7 习题394

第11章 计算机网络的管理和安全396

11.1 计算机网络的管理396

11.1.1 网络管理概述396

11.1.2 网络管理的一般模型397

11.1.3 网络管理的体系结构398

11.1.4 ISO的网络管理功能398

11.2 简单网络管理协议SNMP400

11.2.1 管理信息结构400

11.2.2 管理信息库403

11.2.3 SNMP报文和协议数据单元404

11.3 计算机网络的安全406

11.3.1 计算机网络面临的安全威胁406

11.3.2 计算机网络的安全性需求408

11.4 数据加密技术408

11.4.1 数据加密通信的模型408

11.4.2 对称密钥密码体制409

11.4.3 公开密钥密码体制411

11.5 网络安全策略414

11.5.1 加密策略414

11.5.2 密钥分配416

11.5.3 鉴别417

11.5.4 防火墙与入侵检测420

11.6 虚拟专用网422

11.7 因特网的安全协议424

11.7.1 网络层安全协议425

11.7.2 传输层安全协议427

11.7.3 应用层安全协议429

11.8 小结431

11.9 习题433

附录A 部分习题参考答案435

附录B 英文缩写词450

参考文献459