計算機網(wǎng)絡基礎（第5版）

目 錄

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 4
1．2 計算機網(wǎng)絡的拓撲結構 6
1．2．1 網(wǎng)絡拓撲的概念 6
1．2．2 通信子網(wǎng)的信道類型 7
1．2．3 計算機網(wǎng)絡的拓撲結構 7
1．3 網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織 10
1．3．1 網(wǎng)絡協(xié)議 10
1．3．2 標準化組織 10
1．4 計算機網(wǎng)絡體系結構 12
1．4．1 網(wǎng)絡體系結構 12
1．4．2 OSI/RM參考模型 13
1．4．3 TCP/IP協(xié)議 16
1．4．4 IEEE 802 標準 19
1．5 傳輸介質(zhì) 20
1．5．1 有線傳輸介質(zhì) 20
1．5．2 無線傳輸 28
1．6 本章小結 29
1．7 實驗1　RJ-45接口標準及網(wǎng)線制作 30
習題 32
第2章 物理層 35
2．1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 35
2．1．1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 35
2．1．2 數(shù)據(jù)通信的主要技術指標 37
2．1．3 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 39
2．2 數(shù)據(jù)編碼和調(diào)制 40
2．2．1 數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 41
2．2．2 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼 42
2．2．3 數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制 44
2．2．4 模擬數(shù)據(jù)的模擬調(diào)制 45
2．3 數(shù)據(jù)傳輸方式 46
2．3．1 并行傳輸 47
2．3．2 串行傳輸 47
2．4 同步傳輸和異步傳輸 48
2．4．1 同步傳輸 48
2．4．2 異步傳輸 48
2．5 多路復用技術 48
2．5．1 頻分多路復用（FDM） 49
2．5．2 時分多路復用（TDM） 49
2．5．3 波分多路復用（WDM） 50
2．5．4 三種復用技術的比較 50
2．6 物理層作用與協(xié)議 51
2．6．1 物理層的作用和特性 51
2．6．2 物理層協(xié)議（接口標準）舉例 52
2．7 本章小結 56
2．8 實驗2　網(wǎng)上鄰居及網(wǎng)絡資源共享 57
習題 60
第3章 數(shù)據(jù)鏈路層 64
3．1 數(shù)據(jù)鏈路層功能及成幀 64
3．1．1 數(shù)據(jù)鏈路層功能 64
3．1．2 成幀和幀同步 64
3．2 差錯控制 65
3．2．1 差錯類型和差錯控制 66
3．2．2 差錯控制編碼 66
3．3 流量控制和鏈路管理 70
3．3．1 停止等待 70
3．3．2 滑動窗口 71
3．3．3 鏈路管理 73
3．4 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議 73
3．5 本章小結 74
習題 75
第4章 局域網(wǎng)技術 77
4．1 局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制 77
4．1．1 具有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD） 78
4．1．2 令牌（Token） 79
4．2 以太網(wǎng)（Ethernet） 80
4．2．1 網(wǎng)絡適配器 80
4．2．2 以太網(wǎng)體系結構 81
4．2．3 10兆位以太網(wǎng) 84
4．3 百兆以太網(wǎng)（快速以太網(wǎng)Fast Ethernet） 87
4．3．1 沖突直徑的計算 87
4．3．2 10兆位以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)的區(qū)別 87
4．3．3 快速以太網(wǎng)的物理層 89
4．4 交換式以太網(wǎng)和全雙工以太網(wǎng) 90
4．5 千兆位以太網(wǎng)（Gigabit Ethernet） 92
4．5．1 千兆位以太網(wǎng)的MAC幀 93
4．5．2 千兆位以太網(wǎng)的物理層 94
4．5．3 千兆位以太網(wǎng)的特點 94
4．6 10吉比特以太網(wǎng)（10GE） 95
4．6．1 10吉比特以太網(wǎng)的特點 95
4．6．2 10吉比特以太網(wǎng)物理層協(xié)議 96
4．7 其他常見局域網(wǎng) 97
4．7．1 令牌環(huán)網(wǎng)（Token Ring） 97
4．7．2 令牌總線（Token Bus） 99
4．7．3 光纖分布數(shù)據(jù)接口（FDDI） 100
4．8 局域網(wǎng)協(xié)議 101
4．8．1 IEEE 802局域網(wǎng)標準 101
4．8．2 NetBEUI協(xié)議 102
4．8．3 IPX/SPX協(xié)議 102
4．8．4 Windows系列安裝的網(wǎng)絡協(xié)議 103
4．9 本章小結 104
4．10 實驗3　組建百兆位交換式以太網(wǎng) 105
習題 107
第5章 網(wǎng)絡層、傳輸層和高層協(xié)議 110
5．1 網(wǎng)絡層 110
5．1．1 數(shù)據(jù)交換方式 110
5．1．2 網(wǎng)絡層提供的服務 114
5．1．3 路由選擇 114
5．1．4 擁塞控制 116
5．2 傳輸層 117
5．2．1 傳輸層的功能 117
5．2．2 傳輸層面向連接和無連接協(xié)議 118
5．3 高層協(xié)議 119
5．3．1 會話層 119
5．3．2 表示層 120
5．3．3 應用層 121
5．4 本章小結 121
5．5 實驗4　網(wǎng)絡數(shù)據(jù)捕獲 123
習題 125
第6章 TCP/ IP網(wǎng)際層和傳輸層 127
6．1 網(wǎng)際協(xié)議（IP）和IP地址 127
6．1．1 IP數(shù)據(jù)報 128
6．1．2 IP地址 129
6．1．3 子網(wǎng)掩碼和默認網(wǎng)關 133
6．1．4 IP地址的設置管理 134
6．2 子網(wǎng)的劃分與設置 135
6．2．1 子網(wǎng)劃分的作用 135
6．2．2 子網(wǎng)劃分的方法 136
6．3 TCP/IP網(wǎng)絡層其他協(xié)議 140
6．3．1 地址解析協(xié)議（ARP） 140
6．3．2 網(wǎng)際控制報文協(xié)議（ICMP） 141
6．3．3 逆向地址解析協(xié)議（RARP） 143
6．3．4 網(wǎng)際組報文協(xié)議（IGMP） 144
6．4 傳輸控制協(xié)議（TCP） 144
6．4．1 TCP提供的服務 144
6．4．2 TCP段格式 145
6．4．3 端口號和套接口 146
6．4．4 TCP工作流程 147
6．5 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP） 148
6．5．1 UDP數(shù)據(jù)報格式 148
6．5．2 UDP數(shù)據(jù)報的傳輸 149
6．6 本章小結 149
6．7 實驗5　IP地址和子網(wǎng)掩碼等設置 151
習題 153
第7章 網(wǎng)絡互聯(lián)設備和多層交換 157
7．1 網(wǎng)絡互聯(lián)概述 157
7．2 物理層互聯(lián)設備――中繼器 158
7．3 數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設備――網(wǎng)橋 159
7．3．1 網(wǎng)橋（Bridge） 159
7．3．2 交換機（Switch） 161
7．4 網(wǎng)絡層互聯(lián)設備――路由器 164
7．4．1 路由器（Router） 164
7．4．2 路由器的工作原理 166
7．4．3 路由器的結構和分類 166
7．5 高層互聯(lián)設備――網(wǎng)關 167
7．6 三層交換和高層交換 168
7．6．1 三層交換的概念 168
7．6．2 三層交換技術 169
7．6．3 第四層交換 172
7．7 本章小結 173
7．8 實驗6　以太網(wǎng)交換機基本設置 173
習題 177
第8章 無線網(wǎng)絡 180
8．1 無線傳輸技術 180
8．1．1 無線網(wǎng)絡概述 180
8．1．2 紅外線和激光傳輸 180
8．1．3 無線電波傳輸 181
8．2 無線廣域網(wǎng)WWAN 182
8．2．1 GSM和GPRS 182
8．2．2 碼分多址CDMA 183
8．2．3 無線應用協(xié)議WAP 184
8．2．4 3G網(wǎng)絡 184
8．2．5 4G網(wǎng)絡 186
8．2．6 5G網(wǎng)絡 189
8．3 無線局域網(wǎng)WLAN 194
8．3．1 WLAN標準 194
8．3．2 WLAN硬件設備 196
8．3．3 WLAN的安全性 198
8．4 Wi-Fi和藍牙技術 199
8．4．1 Wi-Fi 199
8．4．2 2．4G Wi-Fi和5G Wi-Fi比較 200
8．4．3 藍牙技術 201
8．5 本章小結 203
8．6 實驗7　組建無線網(wǎng)絡 204
習題 207
第9章 廣域網(wǎng)技術 209
9．1 公共電話交換網(wǎng)（PSTN） 209
9．1．1 SLIP/PPP協(xié)議 209
9．1．2 撥號入網(wǎng) 211
9．2 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN） 211
9．2．1 ISDN的信道和用戶接口 212
9．2．2 寬帶ISDN（B-ISDN） 213
9．3 數(shù)字用戶線（xDSL） 213
9．3．1 xDSL工作原理 213
9．3．2 xDSL的種類 213
9．3．3 xDSL的接入 215
9．4 CATV接入 215
9．5 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN） 216
9．6 公共分組交換網(wǎng)（X．25） 217
9．7 幀中繼（Frame Relay） 218
9．8 異步傳輸模式（ATM） 219
9．8．1 ATM基本概念 219
9．8．2 ATM網(wǎng)絡元素 222
9．8．3 ATM的應用 222
9．9 本章小結 222
9．10 實驗8　路由器基本設置（背靠背模擬廣域網(wǎng)） 224
習題 228
第10章 TCP/IP應用層及Intranet 231
10．1 TCP/IP應用層協(xié)議 231
10．1．1 域名系統(tǒng)（DNS） 231
10．1．2 遠程登錄（Telnet） 234
10．1．3 文件傳輸協(xié)議（FTP和TFTP） 234
10．1．4 簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP） 235
10．1．5 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP） 236
10．1．6 超文本傳輸協(xié)議（HTTP）和萬維網(wǎng)（WWW） 236
10．2 常用網(wǎng)絡命令 238
10．2．1 ipconfig命令 238
10．2．2 ping命令 239
10．2．3 netstat命令 241
10．2．4 arp命令 242
10．2．5 tracert命令 244
10．2．6 pathping命令 245
10．2．7 router命令 246
10．2．8 telnet命令 247
10．2．9 ftp命令 248
10．2．10 netsh命令 250
10．2．11 nbtstat和net命令 252
10．3 Internet、Intranet和Extranet 253
10．3．1 Internet結構和自治系統(tǒng) 253
10．3．2 路由協(xié)議 254
10．3．3 Internet的技術特點和應用 258
10．3．4 Intranet和Extranet 258
10．4 本章小結 261
10．5 實驗9　常用網(wǎng)絡命令的使用 262
習題 263
第11章 網(wǎng)絡技術應用 265
11．1 虛擬局域網(wǎng)（VLAN） 265
11．1．1 虛擬局域網(wǎng)概述 265
11．1．2 劃分虛擬局域網(wǎng)的方法 266
11．1．3 VLAN的特點 268
11．2 虛擬專用網(wǎng)（VPN） 268
11．2．1 虛擬專用網(wǎng)的概念 269
11．2．2 VPN基本技術 271
11．3 三網(wǎng)融合技術 274
11．4 多媒體通信協(xié)議 277
11．4．1 實時傳輸協(xié)議RTP 278
11．4．2 H．323、SIP和RTSP 279
11．4．3 資源預留協(xié)議RSVP 279
11．5 服務質(zhì)量（QoS） 280
11．6 IP電話 281
11．7 IP網(wǎng)絡的視頻通信 283
11．7．1 視頻壓縮技術 283
11．7．2 視頻編碼的傳輸和視頻點播系統(tǒng) 285
11．8 木馬、ARP欺騙和分布式拒絕服務 286
11．8．1 木馬 286
11．8．2 ARP欺騙 289
11．8．3 分布式拒絕服務DDoS 291
11．9 本章小結 294
11．10 實驗10　使用交換機設置VLAN 295
習題 298
第12章 IPv6技術 299
12．1 IPv6基本概念 299
12．1．1 IPv4的危機 299
12．1．2 IPv6的發(fā)展和特性 300
12．1．3 IPv6中的基本術語 301
12．2 IPv6分組結構和ICMPv6 302
12．2．1 IPv6基本頭部 302
12．2．2 IPv6擴展頭部 304
12．2．3 ICMPv6 305
12．3 IPv6的地址和地址設置 305
12．3．1 IPv6地址表示 306
12．3．2 IPv6地址分類 306
12．3．3 IPv6地址設置 310
12．4 IPv4向IPv6過渡的策略 311
12．4．1 IPv4向IPv6過渡進程 311
12．4．2 IPv6過渡技術 312
12．4．3 IPv6對于中國的機會 313
12．5 本章小結 314
12．6 實驗11　 IPv6協(xié)議的安裝與基本設置 314
習題 319
附錄A ASCII代碼及控制字符 321
附錄B 部分習題解答 325
參考文獻 330