計算機網絡工程

本書系統地介紹了計算機網絡工程方面的知識，主要內容包括計算機網絡基礎知識，計算機網絡體系，通信規範，局域網絡，網橋，交換機，路由器，集線器，網絡需求分析，邏輯網絡設計，物理網絡設計，網絡測試、運行和維護等。本書注重應用，內容豐富，結構合理，語言流暢，可作為高等學校計算機網絡工程教材，也可作為計算機網絡工程技術人員的參考書。

陳明，教授，博士生導師。畢業於吉林大學，1993年赴德國TUBINGEN大學計算機學院學習與研究。曾任大連理工大學計算機科學與工程系主任、中國石油大學（北京）計算機科學與技術系主任，兼任南開大學等兼職教授。《計算機科學與探索》《計算機教育》編委，中國計算機學會理事，中國計算機學會開放系統專業委員會副主任，全國計算機基礎教育研究會常務理事。

參加和完成國家自然科學基金、國家B63計劃等多項科研項目。目前主要從事分佈計算及計算智能方面的研究。在國內外學術刊物與會議上發表論文130餘篇。出版計算機教材、專著及譯著92種，其中多本教材為“十一五”國家級規劃教材。2003年獲北京市教學名師獎；獲部級教學成果二等獎一項。

第1章 緒論

1.1 計算機網絡的定義

1.2 計算機網絡的基本元素

1.2.1 計算機平台

1.2.2 應用軟件

1.2.3 物理設備和拓撲結構

1.2.4 網絡軟件和實用軟件

1.2.5 網際互連設備

1.2.6 廣域網連接

1.3 計算機網絡的性能

1.3.1 響應時間、延遲和等待時間

1.3.2 利用率

1.3.3 網絡帶寬、容量和吞吐量

1.3.4 可用性、可靠性和可恢復性

1.3.5 冗餘度、適應性、可擴展性

1.3.6 效率與費用

1.4 計算機網絡的組成

1.5 計算機網絡的功能和應用

1.6 網際互連的概念

小結

習題1

第2章 網絡體系結構

2.1 網絡協議

2.1.1 協議概念

2.1.2 協議層次劃分

2.2 網絡體系結構

2.3 OSI參考模型

2.3.1 物理層

2.3.2 數據鏈路層

2.3.3 網絡層

2.3.4 傳輸層

2.3.5 會話層

2.3.6 表示層

2.3.7 應用層

2.4 Internet網絡體系結構

2.4.1 TCP/IP

2.4.2 傳輸控制協議TCP

2.4.3 用户數據報協議UDP

2.4.4 網際協議IP

2.4.5 TCP/IP應用

2.4.6 TCP/IP和OSI的比較

2.4.7 TCP/IP小結

2.5 網絡地址

2.5.1 域名

2.5.2 IP編址

2.5.3 域名服務

2.5.4 物理地址

2.5.5 地址解析協議

小結

習題2

第3章 通信規範

3.1 通信規範分析

3.2 通信模式

3.2.1 對等通信方式

3.2.2 客户機/服務器通信方式

3.2.3 服務器/客户機通信方式

3.2.4 分佈式計算方式

3.3 通信邊界

3.3.1 衝突域和廣播域

3.3.2 確定通信流量邊界

3.4 通信流的分佈

3.4.1 80/20規則

3.4.2 20/80規則

3.5 通信量分析的步驟

3.5.1 把網絡分成易管理的網段

3.5.2 確定個人用户和網段應用的通信量

3.5.3 確定本地和遠程網段上的通信信息分佈

3.5.4 對每個網段重複上述步驟

3.5.5 廣域網和網絡骨幹的通信流量分析

3.5.6 通信流量估算

3.6 編寫通信規範

3.7 需求分析和通信規範分析舉例

3.7.1 需求分析

3.7.2 需求分析和通信規範説明書

小結

習題3

第4章 局域網

4.1 局域網的標準

4.2 以太網

4.2.1 以太網介質訪問

4.2.2 以太網幀格式

4.2.3 以太網的結構

4.2.4 以太網的優缺點

4.3 令牌總線網

4.3.1 令牌總線網結構

4.3.2 令牌總線網幀格式

4.3.3 介質訪問控制

4.3.4 令牌總線網優缺點

4.4 令牌環網

4.4.1 令牌環介質訪問

4.4.2 令牌環幀格式

4.4.3 MAC層服務

4.4.4 令牌環結構

4.4.5 令牌環的優缺點

4.5 邏輯鏈路控制協議

4.5.1 邏輯鏈路控制幀格式

4.5.2 流量控制

小結.

習題4

第5章 網橋

5.1 網橋的功能

5.1.1 數據過濾和轉發

5.1.2 自學習能力

5.1.3 連接廣域網絡

5.1.4 設備管理

5.2 網橋協議結構

5.3 網橋的分類

5.3.1 透明網橋

5.3.2 源路由網橋

5.3.3 轉換網橋

5.3.4 封裝網橋

5.3.5 網橋的廣播

5.3.6 MAC網橋

5.3.7 LLC網橋

5.4 網橋的路由

5.4.1 固定路由

5.4.2 生成樹路由

5.4.3 源路由

5.5 網橋的侷限性

小結

習題5

第6章 交換機

6.1 網絡交換技術概述

6.1.1 網絡的過載

6.1.2 交換技術

6.2 交換機的功能及分類

6.2.1 交換機的功能

6.2.2 交換機的分類

6.3 以太網交換機

6.3.1 以太網交換機的結構

6.3.2 以太網交換機的工作原理

6.3.3 快速選擇以太網交換機的方法

6.4 令牌環交換機

6.4.1 概述

6.4.2 令牌環交換技術的應用

6.4.3 令牌環交換技術的性能

6.4.4 令牌環交換機的選購

6.5 交換機性能的評定方法

6.5.1 交換機應用中幾個值得注意的問題

6.5.2 數字的內在因素

6.5.3 交換機的主要技術參數

6.6 交換機之間的連接

6.7 交換機的選擇

小結

習題6

第7章 路由器

7.1 路由器的原理

7.1.1 原理與作用

7.1.2 路由器結構

7.2 路由器中的幾個重要概念

7.2.1 路由表

7.2.2 端口地址

7.2.3 網段與端口

7.3 路由器的功能

7.3.1 路由選擇

7.3.2 數據轉發

7.3.3 分段和組裝功能

7.3.4 流量控制

7.4 路由器類型

7.4.1 模塊化路由器

7.4.2 單協議路由器

7.4.3 多協議路由器

7.5 路由選擇

7.5.1 路由選擇策略

7.5.2 外部路由選擇協議

7.5.3 內部路由選擇協議

7.6 訪問一個TCP/IP網絡的異步協議

7.7 路由表及其生成方法

7.7.1 路由表（以IP為例）

7.7.2 靜態路由表及其生成方法

7.7.3 動態路由表及其生成方法

7.8 路由算法

7.8.1 設計目標

7.8.2 算法類型

7.8.3 路由的度量

7.9 路由器的配置與調試

7.9.1 配置

7.9.2 綜合調試

小結

習題7

第8章 集線器

8.1 集線器功能

8.2 集線器工作原理

8.2.1 以太網簡介

8.2.2 集線器的工作原理

8.3 集線器的分類

8.3.1 基於類型的劃分

8.3.2 基於發展過程的劃分

8.4 集線器的結構

8.4.1 外部結構

8.4.2 內部結構

8.5 集線器在組網中的應用

8.5.1 集線器應用概述

8.5.2 集線器在以太網中的應用

8.6 集線器的選擇

8.6.1 傳輸帶寬

8.6.2 外形尺寸

8.6.3 網絡管理功能

8.6.4 結構

8.6.5 接口類型

小結

習題8

第9章 網絡需求分析

9.1 需求分析的必要性

9.2 收集需求分析的過程

9.2.1 業務需求

9.2.2 用户需求

9.2.3 應用需求

9.2.4 計算機平台需求

9.2.5 網絡需求

9.3 編制需求説明書

小結

習題9

第10章 邏輯網絡設計

10.1 邏輯設計過程概述

10.1.1 確定邏輯設計目標

10.1.2 網絡服務評價

10.1.3 技術評價

10.1.4 技術決策

10.2 物理層的考慮

10.2.1 以需求分析和通信規範作指導

10.2.2 物理介質和拓撲結構的考慮

10.3 網際互連的考慮

10.3.1 交換機和路由器的選擇

10.3.2 使用交換機優化局域網性能

10.4 邏輯網絡圖

10.5 VLAN策略

10.5.1 VLAN概述

10.5.2 VLAN劃分方法

10.5.3 VLAN標準及專有屬性

10.5.4 VLAN的優點

10.6 廣域網技術

10.6.1 廣域網及相關概念

10.6.2 廣域網的基本實現模式

10.6.3 廣域網性能優化

10.7 網絡管理

10.7.1 網絡管理基本概念

10.7.2 網絡管理功能

10.7.3 簡單網絡管理協議（SNMP）

10.7.4 遠程監控（RMON）

10.7.5 使用RMON/ROMN2監控局域網通信流量

10.7.6 使用RMON/ROMN2監控廣域網

10.8 TCP/IP地址設計

10.8.1 IP地址分配

10.8.2 子網掩碼和IP地址複用

10.8.3 無分類域間路由（cIDR）

10.9 網絡安全

10.9.1 網絡安全基本概念

10.9.2 網絡安全所面臨的威脅

10.9.3 總體安全解決方案的分層方法

10.9.4 OSI安全服務

10.9.5 OSI安全機制

10.9.6 網絡信息安全系統的設計原則

10.9.7 網絡信息安全系統的設計和實現步驟

10.9.8 制定嚴格的安全管理措施

10.9.9 加密技術

10.9.10 防火牆

10.9.11 防火牆系統組成及實例

10.10 編寫邏輯設計文檔

10.11 邏輯網絡設計舉例

10.11.1 邏輯設計説明書

10.11.2 邏輯設計的批准

小結

習題10

第11章 物理網絡設計

11.1 結構化佈線系統

11.1.1 結構化佈線系統概述

11.1.2 結構化佈線系統組成

11.1.3 結構化佈線子系統

11.1.4 佈線距離

11.2 線纜

11.2.1 同軸電纜

11.2.2 絞線

11.2.3 光纜

11.2.4 IBM公司的線纜類型

11.3 佈線技術

11.3.1 線纜安裝準則

11.3.2 線槽佈線技術

11.3.3 線纜牽引技術

11.3.4 綜合佈線系統標準

11.4 綜合佈線系統等級

11.5 物理網絡圖

11.6 物理網絡設計文檔的編寫

11.7 物理網絡設計舉例

小結

習題11

第12章 網絡測試與維護

12.1 網絡測試

12.1.1 原型網絡系統測試概述

12.1.2 建立和測試原型網絡系統

12.1.3 網絡測試工具

12.2 故障定位

12.2.1 故障定位的步驟

12.2.2 故障恢復

12.3 性能優化

12.3.1 服務質量（QoS）

12.3.2 資源預留協議

12.3.3 服務模型

12.3.4 信令

12.3.5 報文分類

12.3.6 擁塞管理

12.3.7 流量監管與流量整形

12.3.8 物理接口總速率限制

12.3.9 多協議標記交換

12.3.10 IP組播

12.4 網絡監控

12.5 文檔

小結

習題12

參考文獻 ^[1]