計算機網絡基礎

本書內容涵蓋了計算機網絡和數據通信領域的基礎知識、原理和技術。全書分為9章，主要內容包括計算機網絡概論、數據通信基礎、網絡體系結構、局域網技術、網絡互聯和廣域網、網絡互聯協議TCP/IP、Internet及應用、網絡管理與安全。本書編寫遵循“寬、新、淺、用”的原則，通俗易懂地闡述計算機網絡相關的基本概念與原理，內容條理清晰，圖文並茂，容易理解。書中還提供了若干個實驗項目，各章配有題型多樣的習題，讀者可通過完成實驗和習題加深對所學知識的理解。 ^[1] 

本書不僅可以作為高等院校、高職高專院校計算機及相關專業計算機網絡基礎課程的教材，也適用於繼續教育網絡課程的教學，同時也可作為計算機網絡培訓和自學參考書。 ^[1] 

隨着計算機網絡技術的發展，特別是因特網在全球範圍內迅速普及，計算機網絡突破了人們在以往信息交流中受到的時空限制，已經成為人們獲取信息、交換信息的重要途徑和不可缺少的工具，對社會的發展、經濟結構及人們日常生活方式產生了深刻的影響與衝擊。目前計算機網絡知識已成為計算機類專業及相關專業必須掌握的理論和技術基礎，同時也是廣大從事計算機應用和信息管理的人員應該掌握的基本知識。本書是在作者多年從事計算機網絡相關課程教學、網絡組建及網絡維護的實際經驗的基礎上，結合當前計算機網絡和數據通信領域的常用技術和最新成果，遵循“寬、新、淺、用”的原則編寫的，旨在使讀者系統地學習計算機網絡的基礎知識，瞭解計算機網絡運行的基本機制、基本技術和實現原理，對計算機網絡形成一個整體的概念與理解，在具體網絡應用實踐中，不僅知道“怎麼做”，更重要的是知道“為什麼”，為以後的專業技術學習打下較為紮實的基礎。本書編寫時主要考慮了內容的層次、順序，還有課程講授時的便利。主要內容安排按照層次，先基礎後應用，循序漸進地介紹計算機網絡的基礎知識、局域網、廣域網和網絡互聯技術、網絡互聯協議TCP/IP和Internet及應用、網絡管理與安全。 ^[1] 

第1章

計算機網絡概述 001

1.1　計算機網絡的產生與發展 001

1.1.1　面向終端的計算機通信網 002

1.1.2　以共享為目標的計算機網絡 002

1.1.3　開放的國際標準化計算機網絡 003

1.1.4　互聯網絡和高速計算機網絡 003

1.2　計算機網絡的概念與功能 004

1.2.1?計算機網絡的概念 004

1.2.2　計算機網絡的功能 004

1.3　計算機網絡的組成與邏輯結構 005

1.3.1　計算機網絡系統的組成 005

1.3.2　計算機網絡的邏輯結構 006

1.4　計算機網絡的拓撲結構 007

1.4.1　總線型拓撲結構 007

1.4.2　星形拓撲結構 008

1.4.3　環形拓撲結構 008

1.4.4　樹狀拓撲結構 009

1.4.5　網狀拓撲結構 009

1.5　計算機網絡的分類 009

1.5.1　按網絡的傳輸技術分類 010

1.5.2　按網絡的覆蓋範圍分類 010

本章小結 012

習題 012

第2章

數據通信基礎 014

2.1　數據通信的基本知識 014

2.1.1　信息、數據和信號 014

2.1.2　數據通信系統 016

2.1.3　數據通信系統的連接方式 018

2.1.4　數據通信系統的主要性能指標 019

2.2　數據編碼 023

2.2.1　數字數據的模擬信號編碼 023

2.2.2　數字數據的數字信號編碼 024

2.2.3　模擬數據的數字信號編碼 025

2.3　數據傳輸方式 027

2.3.1　並行傳輸和串行傳輸 027

2.3.2　異步傳輸和同步傳輸 028

2.3.3　單工、半雙工和全雙工傳輸 030

2.3.4　基帶傳輸和頻帶傳輸 031

2.4　多路複用技術 032

2.4.1　頻分多路複用 032

2.4.2　時分多路複用 033

2.4.3　波分多路複用 034

2.4.4　碼分多路複用 035

2.5　數據交換技術 035

2.5.1　電路交換 036

2.5.2　存儲轉發交換 037

2.5.3　高速交換技術 039

2.6　傳輸介質 039

2.6.1　雙絞線 040

2.6.2　同軸電纜 040

2.6.3　光纖 041

2.6.4　無線傳輸 042

2.7　差錯控制技術 043

2.7.1　差錯的產生及其控制 043

2.7.2　差錯控制編碼 044

2.7.3　差錯控制方式 046

本章小結 047

習題 048

第3章

計算機網絡體系結構 052

3.1　網絡體系結構基本概念 052

3.1.1　通信協議 052

3.1.2　網絡體系結構 053

3.1.3　分層結構中的相關概念 054

3.2　OSI參考模型 056

3.2.1　OSI/RM的制定 056

3.2.2　OSI/RM結構及各層功能 057

3.2.3　OSI/RM中的數據傳輸 059

3.3　物理層 060

3.3.1　物理層功能與協議 060

3.3.2　物理層協議舉例 061

3.4　數據鏈路層 062

3.4.1　數據鏈路層的功能與服務 062

3.4.2　幀的封裝 063

3.4.3　差錯控制 064

3.4.4　流量控制 066

3.4.5　數據鏈路層協議舉例 068

3.5　網絡層 070

3.5.1　網絡層提供的服務 071

3.5.2　路由選擇 074

3.5.3　擁塞控制 076

3.5.4　網絡互聯 078

3.5.5　網絡層協議舉例 078

3.6　傳輸層 080

3.7　高層簡介 083

3.7.1　會話層 083

3.7.2　表示層 084

3.7.3　應用層 085

3.8　TCP/IP模型 086

3.8.1　TCP/IP模型結構 086

3.8.2　OSI/RM與TCP/IP的比較 088

本章小結 088

習題 090

第4章

計算機局域網 095

4.1　局域網概述 095

4.1.1　局域網的概念和特點 095

4.1.2　局域網的組成 096

4.1.3　決定局域網特性的主要技術 097

4.2　局域網體系結構 098

4.2.1　局域網體系結構 098

4.2.2　IEEE 802局域網標準 101

4.3　介質訪問控制方法 102

4.3.1　CSMA/CD訪問控制與IEEE 802.3

標準 102

4.3.2　令牌環訪問控制與IEEE 802.5標準 104

4.3.3　令牌總線訪問控制與IEEE 802.4

標準 106

4.4　以太網 107

4.4.1　以太網概述 107

4.4.2　傳統以太網 108

4.4.3　快速以太網 111

4.4.4　千兆位以太網 113

4.5　光纖分佈式數據接口FDDI 114

4.5.1　FDDI的拓撲結構 114

4.5.2　FDDI的介質訪問控制方法 114

4.5.3　FDDI的技術特性 114

4.6　交換式局域網 115

4.6.1　共享式網絡和交換式網絡的區別 115

4.6.2　以太網交換機的工作原理 115

4.6.3　交換式以太網的基本結構與特點 116

4.7　虛擬局域網 117

4.7.1　虛擬局域網概念與結構 117

4.7.2　虛擬局域網的組網方法 118

4.8　無線局域網 119

4.8.1　無線局域網概念 119

4.8.2　無線局域網標準 120

4.8.3　無線局域網傳輸技術 121

4.8.4　無線局域網的組建 1第1

4.9　局域網操作系統及常用協議 124

4.9.1　網絡操作系統概述 124

4.9.2　典型的局域網操作系統 125

4.9.3　局域網常用協議 127

本章小結 128

習題 130

第5章

廣域網與網絡互聯 134

5.1　廣域網技術基礎 134

5.1.1　廣域網概述 134

5.1.2　電路交換網 136

5.1.3　分組交換網 138

5.1.4　異步傳輸模式 141

5.1.5　數字數據網 144

5.2　網絡互聯概述 145

5.2.1　網絡互聯的概念 145

5.2.2　網絡互聯的形式 146

5.2.3　網絡互聯的層次 147

5.3　網絡互聯設備 148

5.3.1　物理層互聯設備 148

5.3.2　數據鏈路層互聯設備 149

5.3.3　網絡層互聯設備 152

5.3.4　應用層互聯設備 155

5.4　路由協議 155

5.4.1　路由協議的類型 156

5.4.2　內部網關協議 157

5.4.3　外部網關協議 158

本章小結 159

習題 160

第6章

網絡互聯協議TCP/IP 163

6.1　TCP/IP協議簇簡介 163

6.1.1　TCP/IP各層的協議 164

6.1.2　基於TCP/IP的數據傳輸過程 165

6.1.3　TCP/IP協議的特點 166

6.2　互聯網協議IP 166

6.2.1　IP的主要功能和提供的服務 166

6.2.2　IP數據報的格式及封裝 167

6.2.3　IP地址 169

6.2.4　子網與子網掩碼 172

6.3　控制報文協議ICMP 175

6.4　地址解析協議ARP和RARP 176

6.5　傳輸層協議 178

6.5.1?協議端口號 178

6.5.2　用户數據報協議 179

6.5.3　傳輸控制協議 180

6.6　應用層協議 185

6.7　新一代互聯網協議IPv6簡介 185

6.7.1　IPv6的優勢 186

6.7.2　IPv6報文格式 186

6.7.3　IPv6地址 189

6.7.4　IPv4向IPv6過渡 190

本章小結 193

習題 194

第7章

Internet及應用 198

7.1　Internet概述 198

7.1.1　Internet的基本概念 198

7.1.2　Internet的發展 199

7.1.3　Internet的特點 201

7.1.4　Internet的工作模式 201

7.2　Internet域名系統 202

7.2.1　域名系統 202

7.2.2　域名解析 205

7.3　Internet提供的基本服務 206

7.3.1　萬維網 206

7.3.2　電子郵件 210

7.3.3　文件傳輸 212

7.3.4　遠程登錄 214

7.4　Internet接入技術 215

7.4.1　接入網的概念 215

7.4.2　窄帶接入技術 215

7.4.3　寬帶接入技術 218

7.5　Intranet基本知識 第13

7.5.1　Intranet的概念 第13

7.5.2　Intranet的組成 第14

7.5.3　Intranet的特點及應用 第15

本章小結 第15

習題 第16

第8章

網絡管理與安全 第19

8.1　網絡管理基礎 第19

8.1.1　網絡管理簡介 第19

8.1.2　網絡管理體系結構 231

8.1.3　簡單網絡管理協議 232

8.1.4　網絡管理系統 233

8.1.5　常用網絡測試命令 235

8.2　網絡安全基礎 237

8.2.1　網絡安全的基本概念 237

8.2.2　網絡安全威脅 238

8.2.3　常見的網絡攻擊 238

8.2.4　網絡安全服務與機制 241

8.2.5　網絡安全的防範措施 242

8.3　防火牆技術 245

8.3.1　防火牆的概念 245

8.3.2　防火牆的類型 246

8.4　計算機病毒及其防範 249

8.4.1　計算機病毒簡介 249

8.4.2　計算機病毒的分類 250

8.4.3　網絡病毒的防範 252

8.4.4　反病毒基礎知識 253

本章小結 256

習題 257

第9章

網絡實驗 260

9.1　網線製作 260

9.1.1　實驗目的 260

9.1.2　基礎知識 260

9.1.3　實驗設備 261

9.1.4　實驗內容及步驟 261

9.2　對等網的組建與配置 262

9.2.1　實驗目的 262

9.2.2　基礎知識 262

9.2.3　實驗設備 263

9.2.4　實驗內容及步驟 263

9.3　無線局域網的組建與配置 271

9.3.1　實驗目的 271

9.3.2　基礎知識 271

9.3.3　實驗設備 271

9.3.4　實驗內容及步驟 271

9.4　交換機的基本配置 274

9.4.1　實驗目的 274

9.4.2　基礎知識 274

9.4.3　實驗設備 275

9.4.4　實驗內容及步驟 275

9.5　網絡通信協議分析 279

9.5.1　實驗目的 279

9.5.2　基礎知識 279

9.5.3　實驗設備 279

9.5.4　實驗內容及步驟 279

9.6　DNS服務器的配置 284

9.6.1　實驗目的 284

9.6.2　基礎知識 284

9.6.3　實驗設備 285

9.6.4　實驗內容及步驟 285

9.7　使用IIS構建Web和FTP服務器 289

9.7.1　實驗目的 289

9.7.2　基礎知識 289

9.7.3　實驗設備 289

9.7.4　實驗內容及步驟 289

9.8　常用網絡檢測命令 299

9.8.1　實驗目的 299

9.8.2　基礎知識 299

9.8.3　實驗設備 299

9.8.4　實驗內容及步驟 299

本章小結 301

參考文獻 302 ^[3]