計算機網(wǎng)絡基礎（第3版）

第1章 計算機網(wǎng)絡概述 1
1.1 計算機網(wǎng)絡概述 1
1.1.1 計算機網(wǎng)絡的定義和演變 1
1.1.2 計算機網(wǎng)絡的分類、組成和網(wǎng)絡性能 5
1.2 計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu) 8
1.2.1 網(wǎng)絡拓撲的概念 8
1.2.2 通信子網(wǎng)的信道類型 8
1.2.3 計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu) 9
1.3 網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織 11
1.3.1 網(wǎng)絡協(xié)議 11
1.3.2 標準化組織 12
1.4 計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 13
1.4.1 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 13
1.4.2 OSI/RM參考模型 14
1.4.3 TCP/IP參考模型 17
1.4.4 IEEE 802 標準 20
習題 21
第2章 物理層 23
2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 23
2.1.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 23
2.1.2 數(shù)據(jù)通信的主要技術指標 25
2.1.3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 27
2.2 數(shù)據(jù)編碼和調(diào)制 28
2.2.1 數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 29
2.2.2 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 31
2.2.3 數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制 32
2.2.4 模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制 34
2.3 數(shù)據(jù)傳輸方式 35
2.3.1 并行傳輸 35
2.3.2 串行傳輸 35
2.4 同步傳輸和異步傳輸 36
2.4.1 同步傳輸 36
2.4.2 異步傳輸 36
2.5 多路復用技術 37
2.5.1 頻分多路復用（FDM） 37
2.5.2 時分多路復用（TDM） 37
2.5.3 波分多路復用（WDM） 38
2.5.4 三種復用技術的比較 39
2.6 傳輸介質(zhì) 39
2.6.1 有線傳輸媒體 39
2.6.2 無線傳輸媒體 43
2.7 物理層作用與協(xié)議 45
2.7.1 物理層的作用和特性 45
2.7.2 物理層協(xié)議（接口標準）舉例 46
習題 50
第3章 數(shù)據(jù)鏈路層 53
3.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀 53
3.1.1 數(shù)據(jù)鏈路層功能 53
3.1.2 成幀和幀同步 54
3.2 差錯控制 55
3.2.1 差錯類型和差錯控制 55
3.2.2 差錯控制編碼 56
3.3 流量控制和鏈路管理 59
3.3.1 停止等待 59
3.3.2 滑動窗口 60
3.3.3 鏈路管理 62
3.4 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議 62
習題 63
第4章 局域網(wǎng)技術 65
4.1 局域網(wǎng)概述 65
4.1.1 局域網(wǎng)的特點 65
4.1.2 局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方法 66
4.1.3 網(wǎng)絡適配器 68
4.2 以太網(wǎng) 69
4.2.1 以太網(wǎng)標準和分類 69
4.2.2 以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 70
4.2.3 以太網(wǎng)特點 72
4.2.4 10兆位以太網(wǎng) 72
4.3 快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet） 75
4.3.1 沖突直徑的計算 75
4.3.2 10兆位以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)的區(qū)別 76
4.3.3 快速以太網(wǎng)的物理層 78
4.4 交換式以太網(wǎng)和全雙工以太網(wǎng) 78
4.4.1 交換的提出 78
4.4.2 交換式以太網(wǎng) 79
4.4.3 共享式以太網(wǎng)和交換式以太網(wǎng)的區(qū)別 80
4.4.4 全雙工以太網(wǎng) 80
4.5 千兆位以太網(wǎng)（Gigabit Ethernet） 81
4.5.1 千兆位以太網(wǎng)的MAC幀 81
4.5.2 千兆位以太網(wǎng)的物理層 82
4.5.3 千兆位以太網(wǎng)的特點 83
4.6 10吉比特以太網(wǎng) 84
4.6.1 10吉比特以太網(wǎng)的特點 84
4.6.2 10吉比特以太網(wǎng)的物理層協(xié)議 85
4.7 令牌環(huán)網(wǎng) 86
4.7.1 令牌環(huán)工作原理 86
4.7.2 令牌環(huán)幀格式 86
4.7.3 令牌環(huán)的操作過程 87
4.7.4 令牌環(huán)的維護 87
4.7.5 令牌環(huán)的特點 88
4.8 令牌總線 88
4.8.1 令牌總線工作原理 88
4.8.2 令牌總線和令牌環(huán)網(wǎng)的區(qū)別 89
4.9 光纖分布數(shù)據(jù)接口FDDI 89
4.9.1 FDDI的工作原理 89
4.9.2 FDDI的尋址和數(shù)據(jù)編碼 90
4.9.3 FDDI的特點 90
4.10 局域網(wǎng)協(xié)議 90
4.10.1 IEEE 802局域網(wǎng)標準 90
4.10.2 NetBEUI協(xié)議 91
4.10.3 IPX/SPX協(xié)議 92
4.10.4 Windows系列安裝的網(wǎng)絡協(xié)議 92
4.10.5 小結(jié) 93
習題 94
第5章 網(wǎng)絡層、傳輸層和高層協(xié)議 97
5.1 網(wǎng)絡層 97
5.1.1 數(shù)據(jù)交換方式 98
5.1.2 網(wǎng)絡層提供的服務 101
5.1.3 路由選擇 101
5.1.4 擁塞控制 103
5.2 傳輸層 104
5.2.1 傳輸層的功能 104
5.2.2 面向連接和面向無連接 105
5.3 高層協(xié)議 106
5.3.1 會話層 106
5.3.2 表示層 107
5.3.3 應用層 108
5.3.4 小結(jié) 108
習題 109
第6章 網(wǎng)絡互聯(lián)設備和多層交換 111
6.1 網(wǎng)絡互聯(lián)概述 111
6.2 物理層互聯(lián)設備——中繼器 112
6.2.1 中繼器（Repeater） 112
6.2.2 集線器（Hub） 113
6.3 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設備——網(wǎng)橋 114
6.3.1 網(wǎng)橋（Bridge） 114
6.3.2 交換機（Switch） 116
6.4 網(wǎng)絡層互聯(lián)設備——路由器（Router） 119
6.4.1 路由器的基本概念 120
6.4.2 路由器的工作原理 121
6.4.3 路由器的結(jié)構(gòu)、分類和作用 121
6.5 高層互聯(lián)設備——網(wǎng)關（Gateway） 122
6.6 三層交換和高層交換 124
6.6.1 三層交換的概念 124
6.6.2 三層交換技術 125
6.6.3 高層交換 129
習題 130
第7章 無線網(wǎng)絡 133
7.1 無線網(wǎng)絡概述 133
7.2 無線傳輸技術 134
7.2.1 光學傳輸 134
7.2.2 無線電波傳輸 135
7.3 無線廣域網(wǎng)WWAN 135
7.3.1 全球移動通信系統(tǒng)GSM技術 136
7.3.2 碼分多址CDMA技術 136
7.3.3 移動通信系統(tǒng) 137
7.3.4 中國的3G業(yè)務 139
7.4 無線局域網(wǎng)WLAN 140
7.4.1 WLAN標準 140
7.4.2 WLAN的物理層 142
7.4.3 WLAN的構(gòu)成 143
7.4.4 WLAN的硬件設備 144
7.4.5 WLAN的安全性 146
7.4.6 WLAN的優(yōu)點 147
7.5 藍牙技術 147
7.5.1 藍牙概念 147
7.5.2 藍牙的傳輸技術 148
7.5.3 藍牙技術優(yōu)勢 149
7.5.4 藍牙的應用 149
習題 150
第8章 廣域網(wǎng)技術 151
8.1 公共電話交換網(wǎng)（PSTN） 151
8.1.1 終端方式入網(wǎng) 152
8.1.2 SLIP/PPP協(xié)議 152
8.1.3 撥號入網(wǎng) 154
8.2 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN） 154
8.2.1 ISDN簡介 155
8.2.2 ISDN的接入 155
8.2.3 寬帶ISDN（B-ISDN） 156
8.3 數(shù)字用戶線（xDSL） 157
8.3.1 xDSL工作原理 157
8.3.2 xDSL的種類 157
8.3.3 xDSL的接入 158
8.4 CATV接入 159
8.5 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN） 160
8.5.1 DDN的特點 160
8.5.2 DDN用戶接入方式 160
8.6 公共分組交換網(wǎng)（X.25） 161
8.7 幀中繼（Frame Relay） 162
8.7.1 幀中繼的特點 162
8.7.2 幀中繼的接入 163
8.7.3 X.25和幀中繼的比較 163
8.8 異步傳輸模式（ATM） 164
8.8.1 ATM的基本概念 164
8.8.2 ATM網(wǎng)絡元素 166
8.8.3 ATM的服務類 166
8.8.4 ATM的層次 167
8.8.5 ATM的應用 169
8.9 廣域網(wǎng)接入技術 170
8.9.1 單機用戶接入方法 170
8.9.2 小型局域網(wǎng)接入方法 170
8.9.3 大、中型集團用戶接入方法 174
8.9.4 小結(jié) 174
習題 176
第9章 TCP/ IP網(wǎng)際層和傳輸層 179
9.1 網(wǎng)際協(xié)議（IP）和IP地址 180
9.1.1 IP數(shù)據(jù)報 180
9.1.2 IP地址 181
9.1.3 子網(wǎng)掩碼和默認網(wǎng)關 185
9.1.4 IP地址的配置管理 186
9.2 子網(wǎng)的劃分與配置 187
9.2.1 子網(wǎng)劃分的作用 188
9.2.2 子網(wǎng)劃分的方法 189
9.3 TCP/IP網(wǎng)絡層其他協(xié)議 192
9.3.1 地址解析協(xié)議（ARP） 192
9.3.2 網(wǎng)際控制報文協(xié)議（ICMP） 193
9.3.3 逆向地址解析協(xié)議（RARP） 196
9.3.4 網(wǎng)際組報文協(xié)議（IGMP） 196
9.4 傳輸控制協(xié)議（TCP） 196
9.4.1 TCP提供的服務 197
9.4.2 TCP段格式 197
9.4.3 端口號和套接口 199
9.4.4 TCP工作流程 200
9.5 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP） 201
9.5.1 UDP數(shù)據(jù)報格式 201
9.5.2 UDP數(shù)據(jù)報的傳輸 202
9.5.3 小結(jié) 202
習題 203
第10章 TCP/IP應用層及Intranet 207
10.1 TCP/IP應用層協(xié)議 207
10.1.1 域名系統(tǒng)（DNS） 208
10.1.2 遠程登錄（Telnet） 210
10.1.3 文件傳輸協(xié)議（FTP和TFTP） 210
10.1.4 簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP） 211
10.1.5 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP） 212
10.1.6 超文本傳輸協(xié)議（HTTP）和萬維網(wǎng)（WWW） 212
10.2 常用網(wǎng)絡命令 215
10.2.1 ipconfig命令 215
10.2.2 ping命令 216
10.2.3 netstat命令 219
10.2.4 arp命令 222
10.2.5 tracert命令 224
10.2.6 pathping命令 225
10.2.7 router命令 226
10.2.8 telnet命令 228
10.2.9 ftp命令 229
10.2.10 nbtstat和net命令 231
10.3 Internet、Intranet和Extranet 232
10.3.1 Internet結(jié)構(gòu)和自治系統(tǒng) 232
10.3.2 路由協(xié)議 233
10.3.3 Internet的技術特點和應用 236
10.3.4 Intranet和Extranet 237
10.4 創(chuàng)建Intranet信息網(wǎng)站 242
10.4.1 Internet信息服務器 242
10.4.2 Web服務器的創(chuàng)建與管理 245
10.4.3 FTP服務器的創(chuàng)建與管理 248
10.4.4 安裝和配置DNS服務器 249
10.4.5 安裝和配置DHCP服務器 252
習題 255
第11章 網(wǎng)絡技術應用 258
11.1 虛擬局域網(wǎng)（VLAN） 258
11.1.1 虛擬局域網(wǎng)概述 258
11.1.2 劃分虛擬局域網(wǎng)的方法 260
11.1.3 VLAN的特點 261
11.2 虛擬專用網(wǎng)（VPN） 262
11.2.1 虛擬專用網(wǎng)的概念 262
11.2.2 VPN基本技術 264
11.3 三網(wǎng)融合技術 267
11.4 多媒體通信協(xié)議 271
11.4.1 實時傳輸協(xié)議RTP 271
11.4.2 H.323、SIP和RTSP 272
11.4.3 資源預留協(xié)議RSVP 273
11.5 服務質(zhì)量（QoS） 274
11.6 IP電話 275
11.6.1 IP電話的連接方式 276
11.6.2 IP電話的語音質(zhì)量 277
11.6.3 IP電話的關鍵技術 278
11.7 IP網(wǎng)絡的視頻通信 279
11.7.1 視頻壓縮技術 280
11.7.2 視頻編碼的傳輸和視頻點播系統(tǒng) 281
習題 282
第12章 IPv6技術 283
12.1 IPv6（IPng）基本概念 283
12.1.1 IPv4的危機 283
12.1.2 IPv6的發(fā)展和特性 286
12.1.3 IPv6中的基本術語 288
12.2 IPv6分組結(jié)構(gòu)和ICMPv6 289
12.2.1 IPv6基本頭部 289
12.2.2 IPv6擴展頭部 290
12.2.3 ICMPv6 291
12.3 IPv6的地址和地址配置 292
12.3.1 IPv6地址表示 292
12.3.2 IPv6地址分類 293
12.3.3 IPv6地址配置 296
12.4 IPv4向IPv6過渡的策略 297
12.4.1 IPv4向IPv6過渡進程 297
12.4.2 IPv6過渡技術 298
12.4.3 IPv6對于中國的機會 300
12.5 下一代Internet 301
12.5.1 Internet 2 301
12.5.2 下一代Internet計劃（NGI） 301
習題 302
第13章 網(wǎng)絡管理與網(wǎng)絡安全 304
13.1 網(wǎng)絡管理 304
13.1.1 網(wǎng)絡管理的功能 304
13.1.2 網(wǎng)絡管理系統(tǒng)邏輯模型 306
13.1.3 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP） 307
13.2 網(wǎng)絡安全 310
13.2.1 網(wǎng)絡安全基本概念 310
13.2.2 網(wǎng)絡安全技術 313
13.3 常用的安全技術 314
13.3.1 數(shù)據(jù)加密技術 314
13.3.2 防火墻技術 315
13.4 木馬、ARP欺騙和公布式拒絕服務 319
13.4.1 木馬 319
13.4.2 ARP欺騙 322
13.4.3 分布式拒絕服務DDoS 325
習題 328
附錄A 實驗實訓項目 329
實驗1 RJ-45接口的網(wǎng)線接線標準與制作（第2章） 329
實驗2 組建辦公及家庭小型局域網(wǎng)（第2章） 331
實驗3 組建百兆交換式以太網(wǎng)（第4章） 335
實驗4 以太網(wǎng)交換機基本配置（第6章） 336
實驗5 使用軟件路由器配置靜態(tài)路由（第6章） 340
實驗6 IP地址和子網(wǎng)掩碼等配置（第6章） 342
實驗7 無線網(wǎng)卡間Ad Hoc連接（第7章） 344
實驗8 使用AP組建Infrastructure無線網(wǎng)絡（第7章） 347
實驗9 局域網(wǎng)使用ICS或WinGate接入Internet（第8章） 352
實驗10 局域網(wǎng)利用NAT接入Internet（第8章） 353
實驗11 子網(wǎng)規(guī)劃與劃分（第9章） 356
實驗12 常用網(wǎng)絡命令的使用（第10章） 356
實驗13 路由器的基本配置（第10章） 357
實驗14 DHCP服務器和DNS服務器的安裝配置（第10章） 360
實驗15 WWW服務器的安裝配置（第10章） 364
實驗16 FTP服務器的安裝配置（第10章） 366
實驗17 使用交換機配置VLAN（第11章） 367
實驗18 安裝IPv6協(xié)議并登錄IPv6試驗網(wǎng)（第12章） 370
實驗19 交換機配置IPv6（第12章） 372
實驗20 網(wǎng)絡故障排除（第13章） 374
實驗21 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)捕獲（第13章） 375
附錄B ASCII代碼及控制字符 377
參考文獻 381