序
前言
第1章计算机网络概论1
1.1计算机网络的定义和发展1
1.1.1计算机网络的定义1
1.1.2计算机网络的发展2
1.2计算机网络分类3
1.2.1按网络的覆盖范围进行分类3
1.2.2按网络传输技术进行分类5
1.2.3按网络的使用者进行分类6
1.2.4按网络的管理方式进行分类6
1.2.5按网络的拓扑结构进行分类7
1.3计算机网络的组成8
1.3.1网络硬件和网络软件9
1.3.2资源子网和通信子网9
1.4计算机网络体系结构11
1.4.1协议与层次11
1.4.2OSI与TCP/IP模型14
1.4.3具有5层的体系结构数据的
传输18
1.5标准化组织19
1.5.1电信界最有影响的组织19
1.5.2国际标准界最有影响的组织20
1.6计算机网络的性能特性20
1.6.1速率与带宽20
1.6.2延迟与吞吐量21
1.6.3差错率22
1.7数据交换技术的基本概念23
1.7.1数据交换方式的分类23
1.7.2线路交换的特点23
1.7.3分组交换的特点25
1.7.4数据报方式与虚电路方式26
1.7.5面向连接服务与无连接服务28
习题30
第2章物理层31
2.1物理层的基本服务功能31
2.2数据通信的基本概念32
2.2.1数据通信系统的常用术语32
2.2.2信道的极限信息传输速率33
2.3物理传输媒体（介质）34
2.3.1双绞线及其制作实例34
2.3.2同轴电缆36
2.3.3光纤36
2.3.4无线传输媒体（介质）38
2.4数据编码与传输方式40
2.4.1数据编码40
2.4.2数据传输方式45
2.5多路复用48
2.5.1频分多路复用49
2.5.2波分多路复用49
2.5.3时分多路复用50
2.5.4码分多路复用52
2.6物理层接口与协议52
2.6.1物理层接口与标准的基本概念及
特性53
2.6.2物理层标准举例54
2.6.3常见物理层设备56
2.7同步光纤网与同步数字体系56
2.7.1SONET与SDH的基本概念56
2.7.2基本速率标准的制定57
2.7.3SDH的复用结构及速率体系57
2.8接入技术59
2.8.1接入技术的分类59
2.8.2ADSL接入技术59
2.8.3HFC接入技术61
2.8.4光纤接入技术64
2.8.5移动通信接入技术64
习题67
第3章数据链路层68
3.1差错产生与差错控制方法68
3.1.1设计数据链路层的原因68
3.1.2差错产生的原因和差错类型68
3.1.3检错码与纠错码69
3.1.4循环冗余编码70
3.1.5差错控制机制72
3.2数据链路层的基本概念73
3.2.1物理线路与数据链路73
3.2.2数据链路层的主要功能73
3.2.3数据链路层向网络层提供的
服务74
3.3数据链路层协议74
3.3.1滑动窗口协议75
3.3.2滑动窗口的概念77
3.3.3HDLC79
3.3.4PPP82
习题85
第4章局域网86
4.1局域网概述86
4.1.1局域网的技术特点87
4.1.2局域网的组成和分类88
4.2局域网体系结构89
4.2.1IEEE 802参考模型90
4.2.2IEEE 802标准系列91
4.2.3MAC子层的令牌媒体访问控制92
4.3IEEE 802.393
4.3.1载波监听多路访问/冲突检测
（CSMA/CD）93
4.3.2MAC地址与IEEE 802.3的MAC帧
结构94
4.3.3传统Ethernet97
4.4交换式局域网技术与虚拟局域网
技术97
4.4.1交换式局域网技术97
4.4.2虚拟局域网技术98
4.5高速Ethernet的研究与发展101
4.5.1Fast Ethernet101
4.5.2Gigabit Ethernet102
4.5.310 Gigabit Ethernet103
4.5.440 Gigabit Ethernet与100 Gigabit
Ethernet104
4.6局域网的组网设备及组网方法105
4.6.1Ethernet基本的组网方法与
设备105
4.6.2交换Ethernet 与高速Ethernet的
组网方法108
4.6.3网桥108
4.6.4中继器、集线器、交换机与
网桥的比较110
4.7结构化布线系统110
4.7.1结构化布线系统概述110
4.7.2结构化布线系统的组成111
习题113
第5章网络层114
5.1网络层与IP114
5.1.1IPv4协议114
5.1.2ARP118
5.1.3子网划分120
5.1.4超网的基本概念122
5.1.5网络控制信息协议（ICMP）123
5.1.6IP多播基础124
5.1.7虚拟专用网与网络地址转换126
5.2IPv6协议127
5.2.1IPv6协议的基本概念127
5.2.2IPv6协议的主要特征128
5.2.3IPv6地址129
5.2.4IPv6分组结构与基本报头131
5.2.5IPv4 到IPv6过渡的基本方法132
5.3网络互联的基本原理135
5.3.1网络互联的基本概念135
5.3.2IP分组转发机制136
5.4因特网的路由选择协议139
5.4.1路由算法139
5.4.2内部网关协议141
5.4.3外部网关协议BGP4146
5.5路由器基础147
5.5.1路由器的基本功能147
5.5.2路由器的基本工作原理148
5.5.3路由器的结构150
5.5.4第三层交换151
习题153
第6章传输层154
6.1传输层与传输层协议154
6.1.1传输层的基本功能154
6.1.2传输协议数据单元的基本概念155
6.1.3应用进程、传输层接口与套
接字155
6.1.4TCP、UDP与其他协议的层次
关系157
6.2用户数据报协议（UDP）158
6.2.1UDP的格式158
6.2.2UDP的工作原理159
6.2.3UDP适用的范围159
6.3传输控制协议（TCP）159
6.3.1TCP的报文格式159
6.3.2TCP的编号与确认162
6.3.3TCP的流量控制机制162
6.3.4TCP的差错控制164
6.3.5TCP的重发机制165
6.3.6TCP的连接管理165
习题167
第7章应用层169
7.1Internet应用与应用层协议的分类169
7.1.1Internet 应用技术发展的3个
阶段169
7.1.2C/S模式与 P2P模式的比较170
7.1.3应用层协议的分类172
7.2基于Web的网络应用173
7.2.1概述173
7.2.2超文本传输协议（HTTP）174
7.3DNS域名系统174
7.3.1概述174
7.3.2DNS工作机制176
7.4TELNET服务177
7.4.1TELNET协议产生的背景177
7.4.2TELNET协议的基本工作原理177
7.5电子邮件服务与SMTP178
7.5.1电子邮件工作原理178
7.5.2简单邮件传送协议（SMTP）180
7.5.3邮件读取协议POP3和IMAP180
7.5.4通用因特网邮件扩充（MIME）181
7.6文件传输协议（FTP）181
7.7动态主机配置协议（DHCP）183
7.8TCP/IP测试命令使用184
习题186
第8章网络管理与网络安全187
8.1网络管理187
8.1.1网络管理概述187
8.1.2简单网络管理协议189
8.2网络安全192
8.2.1网络安全的概念193
8.2.2网络安全技术必须解决的问题193
8.3加密与认证技术198
8.3.1基本概念198
8.3.2对称加密199
8.3.3非对称加密200
8.3.4数字信封技术202
8.3.5数字签名技术202
8.3.6网络用户的身份认证204
8.4防火墙204
8.4.1防火墙的基本概念204
8.4.2防火墙技术205
8.5入侵检测208
8.5.1入侵检测概述208
8.5.2入侵防御的基本概念210
习题211
第9章无线网络212
9.1无线局域网（WLAN）212
9.1.1无线局域网的基本概念212
9.1.2IEEE 802.11物理层214
9.1.3IEEE 802.11的MAC子层协议215
9.1.4IEEE 802.11帧结构217
9.1.5IEEE 802.11服务218
9.2无线个人区域网（WPAN）219
9.2.1蓝牙技术与IEEE 802.15.1
标准219
9.2.2UWB技术221
9.2.3IEEE 802.15.4与ZigBee222
9.3无线城域网（WMAN）225
9.3.1基本概念225
9.3.2IEEE 802.16物理层226
9.3.3IEEE 802.16的MAC层228
习题229
附录231
附录A双绞线的制作231
附录BWireshark的使用与PackerTracer
的使用235
附录C以太网帧分析与IP报文结构
分析243
附录D交换机、路由器、VLAN基本
配置247
附录E路由协议基本配置251
参考文献255