内容简介
《计算机网络》共分8章。第1章为概述,主要介绍计算机网络的发展及有关概念,分层的网络体系结构及主要的网络参考模型。第2章为物理层,介绍数据通信技术的基础知识及物理层的概念及有关标准。第3章为数据链路层,介绍差错控制、流量控制技术,重点介绍了HDLC和PPP等数据链路层协议。第4章为局域网,介绍了IEEES02标准、以太网技术、局域网扩展及无线局域网技术。第5章为网络层,讨论了网络互联与网络层协议,介绍了网络层的基本概念、路由算法、路由协议、IP协议等,并简单介绍了IPv6。第6章介绍了传输层协议,主要是Intemet中的TCP和UDP协议。第7章介绍了应用层的有关概念及Intemet应用层的各种协议,包括域名系统、文件传输、电子邮件、万维网,并简要介绍了一些其他的网络应用。第8章介绍了网络安全和网络管理。首先简要介绍了网络操作系统,介绍了网络安全的概念、数据加密、电子邮件安全、Web安全及防火墙技术,然后介绍了网络管理的概念、体系结构、协议及简单网络管理协议SNMP。
目录
第l章 计算机网络概述
1.1 计算机网络的发展
1.1.1 以单机为中心的计算机网络
1.1.2 多主机互联的资源共享网络
1.1.3 具有统一体系结构的计算机网络
1.1.4 Intemet的发展
1.1.5 计算机网络的未来趋势
1.1.6 计算机网络在中国的发展
1.2 计算机网络的定义与应用
1.2.1 计算机网络的定义
1.2.2 网络建设的目的
1.2.3 网络应用
1.3 计算机网络的分类
1.3.1 按距离分类
1.3.2 按通信介质分类
1.3.3 按网络的拓扑结构分类
1.3.4 按通信传播方式分类
1.3.5 其他分类方法
1.4 计算机网络的标准化
1.4.1 网络协议
1.4.2 网络体系结构
1.5 OSI/CRM开放系统互联参考模型
1.5.1 OSI参考模型的基本概念
1.5.2 OSI参考模型的基本结构
1.5.3 OsI参考模型各层的功能
1.6 TCP/IP参考模型
1.6.1 TCP/IP的发展
1.6.2 TCP/IP各层的比较
1.6.3 0SI与TCP/IP的比较
思考题
第2章 物理层
2.1 物理层概述
2.2 传输介质
2.2.1 双绞线
2.2.2 同轴电缆
2.2.3 光缆
2.2.4 无线传输介质
2.2.5 传输介质的比较和选择
2.3 数据通信技术
2.3.1 数字信道与模拟信道
2.3.2 数据通信中的主要技术指标
2.3.3 数据传输速率和带宽的关系
2.4 数据编码
2.4.1 数据编码类型
2.4.2 模拟数据编码方法
2.4.3 数字数据编码方法
2.4.4 脉冲编码调制方法
2.5 数据交换技术
2.5.1 电路交换
2.5.2 报文交换
2.5.3 分组交换
2.6 信道复用技术
2.6.1 时分多路复用
2.6.2 频分多路复用
2.6.3 波分多路复用
2.6.4 码分多路复用
2.7 物理层标准举例
思考题
第3章 数据链路层
3.1 数据链路层概述
3.1.1 物理线路与数据链路
3.1.2 数据链路层的主要功能
3.1.3 数据链路层提供的服务
3.2 差错控制与流量控制
3.2.1 差错控制
3.2.2 流量控制
3.3 基本数据链路协议
3.3.1 停止等待协议
3.3.2 连续ARG.I协议
3.4 数据链路控制规程
3.4.1 数据链路的配置方式和数据传送方式
3.4.2 HDLC协议概述
3.4.3 HDLC的帧结构
3.5 Internet中的数据链路层协议
3.5.1 PPP协议的工作原理
3.5.2.PPP协议的帧格式
3.5.3.PPP协议的工作状态
思考题
第4章 局域网
4.1 局域网概述
4.1.1 局域网的拓扑结构
4.1.2 IEEE802标准
4.1.3 局域网介质访问控制方法
4.2 以太网
4.2.1 以太网的工作原理
4.2.2 以太网的连接方法
4.2.3 快速以太网
4.2.4 吉比特以太网
4.2.5 10吉比特以太网
4.3 扩展的局域网
4.3.1 在物理层扩展局域网
4.3.2 在数据链路层扩展局域网
4.3.3 虚拟局域网
4.4 无线局域网
4.4.1 无线局域网的组成
4.4.2 802.1 1标准
4.4.3 802.1 1标准中的物理层
4.4.4 802.1 l标准中的MAC层
4.4.5 802.1 1无线局域网的
操作
思考题
第5章 网络层
5.1 网络层概述
5.2 路由选择
5.2.1 路由选择算法
5.2.2 内部网关协议RIP
5.2.3 OSPF
5.2.4 BGP
5.3 拥塞控制
5.4 网络互联
5.4.1 网络互联的层次
5.4.2 应用级互联
5.4.3 网络级互联
5.4.4 网络互联设备
5.5 因特网的网络层
5.5.1 IP地址
5.5.2 IP地址的分类
5.5.3 IP子网与超网的基本概念
5.5.4 IP数据报结构与报头格式
5.5.5 IP数据报的分片与重组
5.5.6 ARP与RARP
5.5.7 因特网控制报文协议ICMP
5.5.8 I.Pv6
思考题
第6章 传输层
6.1 传输层概述
6.1.1 传输层的基本功能
6.1.2 传输层服务与服务质量
6.2 用户数据报协议
6.2.1 UDP协议的主要特点
6.2.2 UDP数据报格式
6.2.3 UDP的基本工作过程
6.2.4 IJDP端口号分配方法
6.3 传输控制协议
6.3.1 TCP协议的主要特点
6.3.2 TCP的端口号分配和Socket地址
6.3.3 TCP报文段格式
6.3.4 TCP传输连接的建立和释放
6.3.5 TCP流量与拥塞控制
6.3.6 TCP差错控制
6.3.7 TCP的计时器
思考题
第7章 应用层
7.1 应用层概述
7.1.1 进程通信
7.1.2 网络应用程序体系结构
7.1.3 进程通信中客户/服务器模式的实现方法
7.1.4 应用层协议
7.2 域名系统
7.2.1 域名系统的基本概念
7.2.2 域名服务器的层次结构
7.2.3 域名解析
7.3 文件传输
7.3.1 文件传输的概念
7.3.2 文件传输服务的工作过程
7.3.3 简单文件传输协议
7.4 电子邮件服务(E-mail)
7.4.1 简单邮件传输协议(SMTP)
7.4.2 电子邮件的消息格式
7.4.3 邮件读取协议POP3和IMAP
7.5 万维网
7.5.1 超文本传输协议
7.5.2 HTTP报文格式
7.5.3 超文本标记语言
7.5.4 浏览器
7.6 其他服务
7.6.1 新闻与公告类服务
7.6.2 播客服务
7.6.3 博客服务
7.6.4 网络即时通信服务
7.6.5 IP电话
7.6.6 网络电视
思考题
第8章 网络安全与网络管理
8.1 网络操作系统
8.1.1 概述
8.1.2 WindowsNT操作系统
8.1.3 Unix/Linux简介
8.2 网络安全
8.2.1 网络安全概述
8.2.2 数据加密技术
8.2.3 电子邮件的安全性
8.2.4 Web的安全性
8.2.5 防火墙技术
8.3 网络管理
8.3.1 网络管理概述
8.3.2 网络管理的功能
8.3.3 网络管理体系结构
8.3.4 网络管理协议
8.3.5 简单网络管理协议
思考题
……
序言
计算机网络是当今计算机科学与技术学科中发展最为迅速的技术之一,在过去的几十年里取得了长足的发展。尤其是近十几年来,因特网(.Internet)深入到千家万户,对科学技术乃至整个社会的发展产生了巨大的影响。计算机网络正在改变着人们的工作方式与生活方式。网络技术的发展与应用已成为影响一个国家和地区政治、经济、科学、文化发展的重要因素之一。
作为计算机科学与技术专业的一门必修课,计算机网络受到了高度重视。编者在从事计算机网络教学中深切感受到,计算机网络技术发展非常迅速,新的技术和新的网络标准不断出现,因此需要一本既能反映当前网络技术现状,又能将网络理论和实践结合到一起的计算机网络教材。编者在多年的计算机网络教学及相关的应用实践基础上,参阅了目前国内外一些优秀的计算机网络教材,完成了本书的编写工作。
本书共分8章。第1章为概述,主要介绍计算机网络的发展及有关概念,分层的网络体系结构及主要的网络参考模型。第2章为物理层,介绍数据通信技术的基础知识及物理层的概念及有关标准。第3章为数据链路层,介绍差错控制、流量控制技术,重点介绍了HDLc和PPP等数据链路层协议。第4章为局域网,介绍了IEEE802标准、以太网技术、局域网扩展及无线局域网技术。第5章为网络层,讨论了网络互联与网络层协议,介绍了网络层的基本概念、路由算法、路由协议、IP协议等,并简单介绍了IPv6。第6章介绍了传输层协议,主要是Internet中的TcP和uDP协议。第7章介绍了应用层的有关概念及Internet应用层的各种协议,包括域名系统、文件传输、电子邮件、万维网,并简要介绍了一些其他的网络应用。第8章介绍了网络安全和网络管理。首先简要介绍了网络操作系统,介绍了网络安全的概念、数据加密、电子邮件安全、Web安全及防火墙技术,然后介绍了网络管理的概念、体系结构、协议及简单网络管理协议SNMP。
网络技术发展迅速,新的标准和技术不断涌现。本书在编写过程中,对有关内容进行了取舍,舍掉的部分不影响读者对计算机网络的学习和理解。
本书由毕德刚和于锁利担任主编,李天亿和潘晓鸥担任副主编。其中,第6章和第8章由毕德刚编写,第1章和第7章由于锁利编写,第2章和第3章由潘晓鸥编写,第4章和第5章由李天亿编写,由毕德刚统稿。
由于计算机网络技术发展迅速,作者的水平有限,书中难免有缺点、错误,恳请读者批评指正。
先读为快
第1章 计算机网络概述
计算机网络(computer networks)涉及计算机和通信两个领域,是这两种技术密切结合的产物,它已成为计算机应用中一个必不可少的方面,对整个社会的进步作出了重大贡献。尤其在当今这个信息化的时代,人们对信息的收集、存储、处理和交换以及共享的需求急剧上升,计算机网络从中扮演了很重要的角色,为满足这种需求提供了保证。近一二十年来,以电子技术为基础的通信技术有了迅猛发展,特别是超大规模集成电路(Very Large Scale Inte.gration,VLSI)技术取得的辉煌成就,使得计算机和通信设备不断更新,计算机网络的功能不断增强,并且正在朝着数字化、综合化、智能化的方向发展。20世纪90年代是计算机网络化的时代,网络化的计算环境愈来愈被人们接受,并且将成为21世纪发展的必然趋势。所以,了解和深入研究计算机网络技术已不再只是计算机技术领域学者、专家的事,而是整个社会关注的热点之一。目前,一个国家的全国性计算机网络的建设水平,已成为衡量这个国家科学技术发展水平、综合国力以及社会信息化程度的重要标志。为了深入认识计算机网络,本章将从计算机网络的产生与演变、定义与应用、组成与分类以及体系结构与协议等方面进行介绍。
1.1 计算机网络的发展
计算机网络出现的时间不长,但它的发展很快,经历了一个从简单到复杂、由低级到高级的过程。这个过程可分为三个阶段:以单机为中心的计算机网络、计算机通信网络和计算机网络。
1.1.1 以单机为中心的计算机网络
在1946年世界上第一台电子计算机(Electronic Numerical Integrator And Calculator,ENIAC)诞生后的一段时间内,计算机和通信之间并没有什么关系。早期的计算机数量很少,价格昂贵,是一种较稀有的珍贵资源,因而计算机系统高度集中,所有的设备安装在独立的计算中心里,使用计算机的用户要到这个计算中心去上机,这显然是不方便的,除了浪费时间、精力和大量资金外,还无法实现对信息的及时加工处理和使用。为了解决这个问题,一种带收发器(transceiver)的终端于l954年被研制出来了,人们使用这种终端首次实现了将穿孔卡片上的数据通过通信线路发送到远方的计算机,而计算机的运算结果又可以反向送回远程终端(Terminal),这就是计算机与通信结合的开始。由于当初的计算机是为成批处理信息而设计的,所以当计算机和远程终端相连时,必须使计算机具备通信功能。这种“一边通过终端完成信息的输入,一边由主机完成信息的处理,
……