目　录

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　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　**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**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