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第1章　计算机网络概述1

1.1　计算机网络的产生和发展1

1.1.1　面向终端的第一代计算机网络1

1.1.2　分组交换的出现和应用2

1.1.3　网络互联标准的制定及影响3

1.1.4　计算机网络的高速化和综合化4

1.2　计算机网络的概念5

1.2.1　什么是计算机网络5

1.2.2　计算机网络的组成5

1.3　计算机网络的分类6

1.3.1　按连接范围分类6

1.3.2　按使用范围分类7

1.3.3　按网络传输方式分类8

1.4　计算机网络结构8

1.4.1 网络拓扑的概念8

1.4.2　局域网的结构9

1.4.3　广域网的结构11

1.4.4　计算机网络的组成12

1.5　计算机网络的现状和发展方向13

1.5.1　Web技术促进Internet应用快速发展13

1.5.2　有线和无线技术的发展促进网络带宽快速提升15

1.5.3　全光网技术的研究与发展16

1.5.4　网格技术的研究与发展18

1.6　我国计算机网络的发展19

1.6.1　我国计算机网络的建设过程19

1.6.2　金字工程20

1.6.3　我国的主要互联网络21

本章小结22

习题23

第2章　数据通信技术25

2.1　数据及其表现形式25

2.1.1　信息、数据、信号和信道25

2.1.2　数字信号和模拟信号26

2.2　数据通信模型27

2.2.1　数据通信的过程27

2.2.2　数据通信的特点28

2.2.3　数据通信系统的基本模型29

2.2.4　数据电路连接方式30

2.3　傅里叶级数与信道特性30

2.3.1　傅里叶级数31

2.3.2　带宽32

2.3.3　误码率34

2.3.4　信道延迟34

2.3.5　失真34

2.4　信号传输方式35

2.4.1　基带传输35

2.4.2　频带传输35

2.4.3　宽带传输36

2.5　数据编码技术36

2.5.1　数字信号的基本表示方式36

2.5.2　数字信号的特点37

2.5.3　数字信号的编码38

2.5.4　数字信号的调制41

2.5.5　模拟信号的解调43

2.6　数据传输方式44

2.6.1　并行传输和串行传输44

2.6.2　同步传输与异步传输45

2.6.3　单工、半双工和全双工通信46

2.7　信道复用技术47

2.7.1　频分复用48

2.7.2　时分复用48

2.7.3　波分复用50

2.8　数据交换技术51

2.8.1 电路交换51

2.8.2　报文交换52

2.8.3　分组交换53

2.8.4　电路交换、报文交换及分组交换的比较55

2.9　介质访问控制技术56

2.9.1　随机访问56

2.9.2　载波监听多路访问60

2.9.3　载波监听多路访问／冲突检测61

2.9.4　令牌传递63

2.10　差错控制方法64

2.10.1　热噪声与差错的产生65

2.10.2　差错控制方法65

2.10.3　奇偶校验码66

2.10.4　海明码68

2.10.5　循环冗余校验69

本章小结72

习题72

第3章　计算机网络体系结构75

3.1　计算机网络体系结构概述75

3.1.1　计算机网络体系结构与层次模型75

3.1.2　协议、实体、接口与服务的概念76

3.2　数据的封装和解封装78

3.2.1　OSI参考模型的分层特点78

3.2.2　数据的封装与解封装79

3.3　数据单元81

3.3.1　数据单元的概念81

3.3.2　协议数据单元82

3.3.3　接口数据单元和服务数据单元82

3.4　物理层83

3.4.1　物理层的概念83

3.4.2　物理层的功能84

3.4.3　物理层的特征和标准85

3.5　数据链路层87

3.5.1　数据链路层的概念87

3.5.2　数据链路层的功能88

3.5.3　通信控制规程（面向字符型和面向比特型）89

3.5.4 面向比特型的通信控制规程HDLC90

3.5.5 面向字符型的协议BSC94

3.5.6　停止等待协议96

3.5.7　连续ARQ协议和滑动窗口98

3.5.8　选择重传ARQ协议101

3.6　网络层101

3.6.1　网络层的概念101

3.6.2　网络层提供的服务——数据报与虚电路服务102

3.6.3　路由选择106

3.6.4　流量控制108

3.6.5　网络层协议110

3.7　传输层110

3.7.1　传输层的概念111

3.7.2　传输层提供的服务111

3.7.3　服务质量113

3.7.4　传输层协议等级113

3.7.5　传输服务原语114

3.8　会话层114

3.8.1　会话层的概念114

3.8.2　会话层管理115

3.8.3　OSI会话服务116

3.9　表示层116

3.9.1　表示层的概念116

3.9.2　表示层的功能117

3.9.3　抽象语法标记1118

3.10　应用层118

3.10.1　应用层的概念118

3.10.2　应用层功能和模型118

3.10.3　应用层服务举例119

本章小结122

习题122

第4章　结构化布线与网络传输介质125

4.1　结构化布线125

4.1.1　结构化布线的概念及特点125

4.1.2　结构化布线的组成126

4.2　双绞线127

4.2.1　双绞线的组成和结构127

4.2.2　屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线的区别129

4.2.3　双绞线的类别和应用129

4.3　同轴电缆130

4.3.1　同轴电缆的结构131

4.3.2　基带同轴电缆131

4.3.3　宽带同轴电缆133

4.4　光纤134

4.4.1　光纤的通信原理134

4.4.2　光纤的分类和特点135

4.4.3　光纤通信的特点136

4.5　无线传输介质137

4.5.1 电磁波的频谱及其在通信中的应用137

4.5.2　无线电传输138

4.5.3　微波传输139

本章小结140

习题140

第5章　网络互联和接入设备143

5.1 网卡143

5.1.1 网卡的组成143

5.1.2　网卡的作用及分类144

5.2　中继器与集线器145

5.2.1 中继器的功能和特点145

5.2.2　集线器的功能和特点145

5.3　网桥与交换机146

5.3.1　网桥的功能和特点146

5.3.2　从802.x到802.y的网桥147

5.3.3　以太网桥148

5.3.4　以太网交换机150

5.3.5　多层交换技术153

5.4　路由器和网关155

5.4.1　路由器的基本功能155

5.4.2　路由协议的功能和分类157

5.4.3　距离向量路由协议和链路状态路由协议158

5.4.4　路由器的应用特点161

5.4.5 网关161

5.5　调制解调器162

5.5.1　调制解调器的工作原理162

5.5.2　56kb/s调制解调器技术164

5.5.3　拨号接入方式165

5.6　ADSL Modem167

5.6.1　ADSL技术概述167

5.6.2　ADSL的技术标准167

5.6.3　ADSL的接入方式168

5.7　Cable Modem169

5.7.1　Cable Modem技术概述169

5.7.2　Cable Modem的通信特点171

5.7.3　Cable Modem的接入方式172

本章小结172

习题172

第6章　局域网技术176

6.1　局域网概述176

6.1.1　决定局域网性能的主要因素176

6.1.2　共享式局域网与交换式局域网177

6.2　局域网体系结构178

6.2.1　IEEE 802参考模型178

6.2.2　IEEE 802标准的内容180

6.2.3　逻辑链路控制子层180

6.2.4　介质访问控制子层184

6.3　IEEE 802.3标准系列和以太网184

6.3.1　IEEE 802.3标准与10Mb/s以太网185

6.3.2　IEEE 802.3u和IEEE 802.12标准与100Mb/s以太网187

6.3.3　IEEE 802.3z和IEEE 802.3ab标准与1000Mb/s以太网190

6.3.4　IEEE 802.3ae和IEEE 802.3an标准与10Gb/s以太网191

6.4　令牌网191

6.4.1　IEEE 802.4标准令牌总线网192

6.4.2　IEEE 802.5标准令牌环网194

6.4.3 以太网、令牌总线网与令牌环网的比较197

6.5　光纤分布式数据接口198

6.5.1 FDDI环网的工作特点198

6.5.2　FDDI的帧结构199

6.5.3 FDDI的物理层规范199

6.6　IEEE 802.11无线局域网200

6.6.1　无线局域网概述200

6.6.2　无线局域网的拓扑结构201

6.6.3　无线局域网的协议结构203

6.6.4　无线局域网的MAC子层协议203

6.6.5　无线局域网的帧结构207

6.6.6　无线局域网的物理层209

6.7　虚拟局域网211

6.7.1 VLAN的概念211

6.7.2 VLAN的应用特点212

6.7.3 VLAN的实现方式213

6.7.4 VLAN的工作原理214

6.7.5　VLAN应用实例分析217

6.8　局域网操作系统219

6.8.1 网络操作系统概述219

6.8.2　网络操作系统的特点220

6.8.3　网络操作系统的工作模式220

6.8.4　主流局域网操作系统功能简介222

6.8.5　多重网络环境225

本章小结226

习题226

第7章　广域网技术230

7.1　广域网概述230

7.1.1　广域网与局域网的区别230

7.1.2　广域网的组成及工作特点231

7.1.3　广域网中网络层所提供的服务类型232

7.2　广域网中的路由选择233

7.2.1　广域网交换机中的路由表233

7.2.2　广域网路由的表示方法235

7.2.3　广域网中的默认路由236

7.2.4　广域网中的路由选择与流量控制236

7.3　公共交换电话网237

7.3.1　公共交换电话网的基本组成237

7.3.2　本地回路238

7.3.3　信令系统239

7.4　X.25公用数据网242

7.4.1　X.25概述242

7.4.2　X.25的接口规范243

7.4.3　X.25网络提供的虚电路服务244

7.4.4　X.25网络提供的字符方式终端连接246

7.5　帧中继246

7.5.1 帧中继与X.25的异同247

7.5.2　帧中继的体系结构和虚电路服务248

7.5.3　帧中继的帧格式250

7.5.4　帧中继的应用252

7.6　综合业务数字网和异步传输模式252

7.6.1　ISDN的定义及特性253

7.6.2　窄带ISDN的接口及配置253

7.6.3　宽带ISDN及其信息传送方式257

7.6.4　ATM的基本概念258

7.6.5 ATM的协议模型259

7.6.6　ATM的物理层260

7.6.7　ATM层260

7.6.8　ATM适配层263

7.6.9　ATM的高层264

7.7　同步数字体系／同步光纤网络266

7.7.1　传统数字传输技术的不足266

7.7.2 SDH/SONET的概念267

7.7.3　SDH的帧结构267

7.7.4　SDH的复用268

7.7.5 SDH/SONET的特点269

本章小结269

习题270

第8章　Internet和TCP/IP体系结构272

8.1　Internet的基本概念272

8.1.1　什么是Internet272

8.1.2　Internet的产生和发展273

8.1.3　Internet的组织与管理274

8.1.4 Internet 2275

8.2　Internet的体系结构与组成276

8.2.1　Internet的结构276

8.2.2　Internet的组成277

8.2.3　Internet的通信协议278

8.3 TCP/IP体系与OSI参考模型279

8.3.1 TCP/IP体系279

8.3.2 TCP/IP与OSI之间的关系280

8.3.3 TCP/IP网络中分组的传输示例281

8.4　TCP/IP体系结构的网络接口层及其协议283

8.4.1　网络接口层的特点283

8.4.2　点对点协议PPP283

8.5　TCP/IP体系结构的网际层及其协议285

8.5.1　网际协议286

8.5.2　Internet控制报文协议290

8.5.3　地址解析协议294

8.5.4　反向地址解析协议297

8.6　TCP/IP体系结构的传输层及其协议297

8.6.1　传输层的功能及协议298

8.6.2　端口的概念和作用298

8.6.3　套接字的概念和作用300

8.6.4　用户数据报协议301

8.6.5　传输控制协议302

8.7　TCP/IP体系结构的应用层及其协议309

8.7.1　动态主机配置协议309

8.7.2　万维网311

8.7.3　文件传输协议313

8.7.4　简单文件传输协议314

8.7.5　简单网络管理协议314

8.7.6　域名系统315

8.7.7　远程登录320

8.8　IP地址的分配和管理322

8.8.1 网络地址与主机地址323

8.8.2　IP地址的分类324

8.8.3　掩码的概念和作用326

8.8.4　子网掩码的概念、作用和确定方法327

8.8.5　IP地址的几种特殊情况328

8.8.6　子网划分实例介绍329

8.8.7　可变长度子网掩码VLSM331

8.8.8 无类别域间路由CIDR332

8.9　下一代网际协议IPv6334

8.9.1　IPv6的特点334

8.9.2　IPv6数据报的格式335

8.9.3　IPv6的编址方式336

8.9.4　从IPv4到IPv6时兼容问题337

本章小结339

习题339

第9章　网络管理与安全343

9.1　网络管理概述343

9.1.1 网络管理的基本内容343

9.1.2 网络管理服务的层次划分344

9.1.3　网络管理系统的模型344

9.2　网络管理的功能346

9.2.1　故障管理346

9.2.2　配置管理347

9.2.3　性能管理347

9.2.4　计费管理348

9.2.5　安全管理349

9.3　网络管理的体系结构349

9.3.1　公共管理信息协议350

9.3.2　简单网络管理协议350

9.3.3　基于Web的网络管理353

9.3.4　桌面管理任务组354

9.4　计算机网络安全概述354

9.4.1　网络安全的概念355

9.4.2　网络安全威胁的类型355

9.4.3　网络安全控制措施357

9.5　防火墙技术及应用359

9.5.1　防火墙的功能359

9.5.2　防火墙的基本类型360

9.5.3　防火墙在网络中的应用364

9.6　数据加密技术365

9.6.1　数据加密的概念365

9.6.2　对称加密366

9.6.3　非对称加密368

9.6.4　数字签名369

9.6.5　报文鉴别370

9.6.6　密钥的管理372

9.7　其他网络安全技术介绍373

9.7.1　公开密钥基础设施体系结构373

9.7.2　授权管理基础设施体系结构374

9.7.3　安全电子交易协议374

9.7.4　安全套接层协议375

9.7.5　网络层安全协议栈375

9.7.6　虚拟专用网376

本章小结378

习题379

附录　部分习题答案381

参考文献384