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計算機網絡（第4版）

（2017年清華大學出版社出版的圖書）

《計算機網絡（第4版）》是由吳功宜、吳英編著，2017年清華大學出版社出版的“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材、普通高等教育精品教材、21世紀大學本科計算機專業系列教材。該教材適合作為計算機、軟件工程、信息安全、物聯網工程、通信工程與電子信息等相關專業的本科生與研究生的教材，也可以作為信息技術領域的工程技術人員與技術管理人員學習、研究網絡技術的參考書。^[1]

該教材依據計算機網絡技術發展的三條主線——互聯網、無線網絡與網絡安全，介紹網絡的基本概念、網絡體系結構、網絡互聯與分佈式進程通信、Internet應用與網絡安全技術。^[1]

書名: 計算機網絡（第4版）
作者: 吳功宜、吳英
ISBN: 9787302468486
類別: “十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材
頁數: 450頁

出版社: 清華大學出版社
出版時間: 2017年4月1日
裝幀: 平裝
開本: 16開
字數: 715千字
CIP核字號: 2017053320

計算機網絡（第4版）成書過程

計算機網絡（第4版）修訂情況

該教材的寫作得到南開大學劉瑞挺教授、徐敬東教授、張建忠教授、吳英副教授、張玉副教授和許昱瑋老師以及網絡實驗室學生的幫助。吳英副教授編著完成了書中的插圖與習題，修改了第7章、第8章。劉立新老師幫助在網上查找了習題。^[2]

計算機網絡（第4版）出版工作

2017年4月1日，該教材由清華大學出版社出版。^[3]

出版社工作人員
責任編輯	封面設計	責任校對	責任印製
張瑞慶	何鳳霞	焦麗麗	楊豔^[4]

計算機網絡（第4版）內容簡介

該教材依據計算機網絡技術發展的三條主線——互聯網、無線網絡與網絡安全，介紹網絡的基本概念、網絡體系結構、網絡互聯與分佈式進程通信、Internet應用與網絡安全技術；在系統討論網絡基本工作原理的同時，注重網絡應用系統與網絡應用軟件設計、實現方法的學習；貼近技術發展的前沿，對研究與應用的熱點——無線網絡、移動互聯網與物聯網技術進行了系統的討論。^[1]

計算機網絡（第4版）教材目錄

第1章計算機網絡概論1

1.1計算機網絡的形成與發展1

1.1.1計算機網絡發展階段的劃分1

1.1.2計算機網絡的形成與發展2

1.1.3Internet的高速發展10

1.1.4寬帶城域網與三網融合技術的發展10

1.1.5物聯網的形成與發展11

1.2計算機網絡技術發展的三條主線12

1.2.1第一條主線:從ARPANET到Internet12

1.2.2第二條主線:從無線分組網到無線自組網、無線傳感器網絡13

1.2.3第三條主線:網絡安全技術13

1.3計算機網絡定義與分類14

1.3.1計算機網絡定義14

1.3.2我們生活與工作的網絡環境15

1.3.3廣域網18

1.3.4城域網20

1.3.5局域網23

1.3.6個人區域網23

1.3.7人體區域網25

1.4計算機網絡的組成與結構26

1.4.1早期計算機網絡的組成與結構26

1.4.2ISP的層次結構26

1.4.3Internet的網絡結構27

1.5計算機網絡拓撲結構29

1.5.1計算機網絡拓撲的定義29

1.5.2計算機網絡拓撲的分類與特點29

1.6分組交換技術的基本概念30

1.6.1數據交換方式的分類30

1.6.2線路交換的特點31

1.6.3分組交換的特點32

1.6.4數據報方式與虛電路方式34

1.6.5分組交換網中的延時36

1.6.6面向連接服務與無連接服務40

1.7網絡體系結構與網絡協議42

1.7.1網絡體系結構的基本概念42

1.7.2OSI參考模型46

1.7.3TCP/IP參考模型50

1.7.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較52

1.7.5網絡與Internet協議標準化組織和管理機構53

1.7.6一種建議的參考模型55

小結56

習題56

第2章物理層58

2.1物理層與物理層協議的基本概念58

2.1.1物理層的基本服務功能58

2.1.2物理層協議的類型59

2.1.3物理層向數據鏈路層提供的服務60

2.2數據通信的基本概念61

2.2.1信息、數據與信號61

2.2.2數據通信方式62

2.2.3傳輸介質的主要類型與特性66

2.2.4數據編碼分類73

2.3頻帶傳輸技術74

2.3.1頻帶傳輸的基本概念74

2.3.2模擬數據信號編碼方法74

2.3.3波特率的定義75

2.4基帶傳輸技術77

2.4.1基帶傳輸的定義77

2.4.2數字數據編碼方法77

2.4.3脈衝編碼調製方法78

2.4.4比特率的定義80

2.4.5奈奎斯特准則與香農定理81

2.5多路複用技術81

2.5.1多路複用的基本概念81

2.5.2時分多路複用83

2.5.3頻分多路複用84

2.5.4波分多路複用85

2.6同步光纖網與同步數字體系85

2.6.1SONET與SDH的基本概念85

2.6.2基本速率標準的制定86

2.6.3SDH速率體系86

2.7接入技術88

2.7.1接入技術的分類88

2.7.2ADSL接入技術89

2.7.3HFC接入技術91

2.7.4光纖接入技術93

2.7.5移動通信接入技術95

小結98

習題98

第3章數據鏈路層100

3.1差錯產生的原因與差錯控制方法100

3.1.1設計數據鏈路層的原因100

3.1.2差錯產生的原因和差錯類型101

3.1.3誤碼率的定義102

3.1.4檢錯碼與糾錯碼102

3.1.5循環冗餘編碼工作原理102

3.1.6差錯控制機制105

3.2數據鏈路層的基本概念106

3.2.1鏈路與數據鏈路106

3.2.2數據鏈路層的主要功能106

3.2.3數據鏈路層與網絡層、物理層的關係107

3.3數據鏈路層協議的演變與發展109

3.3.1面向字符型數據鏈路層協議的特點109

3.3.2面向比特型數據鏈路層協議的特點112

3.4點點協議115

3.4.1PPP協議的主要特點115

3.4.2PPP協議幀結構116

3.4.3PPP協議工作過程117

小結120

習題120

第4章介質訪問控制子層121

4.1局域網技術的發展與演變121

4.1.1局域網技術的研究與發展121

4.1.2CSMA/CD、TokenBus與TokenRing的比較122

4.1.3Ethernet技術的研究與發展126

4.1.4局域網參考模型與協議標準129

4.2Ethernet基本工作原理132

4.2.1Ethernet數據發送流程分析132

4.2.2Ethernet幀結構136

4.2.3Ethernet接收流程分析137

4.2.4Ethernet網卡設計與物理地址139

4.2.5Ethernet物理層標準命名方法143

4.3交換式局域網與虛擬局域網技術143

4.3.1交換式局域網技術143

4.3.2虛擬局域網技術146

4.4高速Ethernet的研究與發展151

4.4.1FastEthernet151

4.4.2GigabitEthernet152

4.4.310GigabitEthernet153

4.4.440GigabitEthernet與100GigabitEthernet154

4.4.5光以太網與城域以太網155

4.5Ethernet組網設備與組網方法156

4.5.1Ethernet基本的組網方法與設備156

4.5.2交換Ethernet與高速Ethernet組網方法158

4.6局域網互聯與網橋158

4.6.1局域網互聯與網橋的基本概念158

4.6.2網橋的工作流程160

4.6.3生成樹協議162

4.6.4網橋與中繼器、集線器、交換機的比較165

4.7無線局域網167

4.7.1無線局域網基本概念167

4.7.2IEEE802.11協議的特點172

4.7.3IEEE802.11的CSMA/CA協議實現方法180

4.7.4IEEE802.11管理幀與漫遊管理185

4.7.5IEEE802.11控制幀與預約模式190

4.7.6IEEE802.11數據幀191

4.8IEEE802.11無線網絡設備與WiFi組網方法196

4.8.1IEEE802.11無線網卡196

4.8.2IEEE802.11無線接入點199

4.8.3統一無線網絡與無線局域網控制器201

小結207

習題208

第5章網絡層211

5.1網絡層與IP協議211

5.1.1網絡層基本概念211

5.1.2IP協議的發展與演變212

5.2IPv4協議的基本內容213

5.2.1IP協議的主要特點213

5.2.2IPv4分組格式214

5.3IPv4地址219

5.3.1IP地址的基本概念219

5.3.2標準分類IP地址221

5.3.3劃分子網的三級地址結構225

5.3.4無類別域間路由227

5.3.5網絡地址轉換230

5.4路由選擇算法與分組交付233

5.4.1分組交付和路由選擇的基本概念233

5.4.2路由表的建立、更新與路由選擇協議239

5.4.3路由信息協議240

5.4.4最短路徑優先協議243

5.4.5外部網關協議248

5.4.6路由器與第三層交換技術249

5.5Internet控制報文協議254

5.5.1Internet控制報文協議的作用與特點254

5.5.2ICMP報文類型256

5.5.3Ping與Traceroute命令258

5.6IP多播與IGMP協議260

5.6.1IP多播的基本概念260

5.6.2IP多播地址262

5.6.3IGMP協議的基本內容263

5.6.4多播路由器與IP多播中的隧道技術264

5.7MPLS協議265

5.7.1資源預留協議與區分服務265

5.7.2多協議標識交換265

5.7.3MPLSVPN的應用267

5.8地址解析協議269

5.8.1IP地址與物理地址的映射269

5.8.2地址解析工作過程270

5.9移動IP協議273

5.9.1移動IP協議的基本概念273

5.9.2移動IP協議的設計目標與主要特徵274

5.9.3移動IP協議的結構與基本術語274

5.9.4移動IPv4協議的基本工作原理276

5.9.5移動IPv4協議中移動結點和結點主機的基本操作279

5.10IPv6協議281

5.10.1IPv6協議的基本概念281

5.10.2IPv6協議的主要特徵281

5.10.3IPv6地址282

5.10.4IPv6分組結構與基本報頭284

5.10.5IPv4到IPv6過渡的基本方法286

小結289

習題290

第6章傳輸層293

6.1傳輸層與傳輸層協議293

6.1.1傳輸層的基本功能293

6.1.2傳輸協議數據單元的基本概念294

6.1.3應用進程、傳輸層接口與套接字295

6.1.4網絡環境中分佈式進程標識方法296

6.1.5傳輸層的多路複用與多路分解298

6.1.6TCP、UDP協議與應用層協議的關係299

6.2用户數據報協議299

6.2.1UDP協議的主要特點299

6.2.2UDP協議報文格式300

6.2.3UDP校驗和的基本概念301

6.2.4UDP協議適用的範圍301

6.3傳輸控制協議302

6.3.1TCP協議的主要特點302

6.3.2TCP協議報文格式304

6.3.3TCP連接建立與釋放307

6.3.4TCP協議滑動窗口與確認、重傳機制311

6.3.5TCP協議滑動窗口與流量控制、擁塞控制316

小結324

習題325

第7章應用層327

7.1Internet應用與應用層協議的分類327

7.1.1Internet應用技術發展的三個階段327

7.1.2C/S模式與P2P模式的比較328

7.1.3應用層協議的分類330

7.2域名系統332

7.2.1DNS研究的背景332

7.2.2DNS域名空間334

7.2.3域名服務器336

7.2.4域名解析337

7.2.5域名系統性能優化340

7.3遠程登錄服務與TELNET協議340

7.3.1TELNET協議產生的背景340

7.3.2TELNET協議基本工作原理341

7.4電子郵件服務與SMTP協議341

7.4.1電子郵件服務的基本概念341

7.4.2電子郵件服務的工作過程342

7.4.3POP3、IMAP4協議與基於Web的電子郵件344

7.5Web與基於Web的網絡應用346

7.5.1Web服務的基本概念346

7.5.2超文本傳輸協議348

7.5.3超文本標記語言351

7.5.4Web瀏覽器353

7.5.5搜索引擎355

7.6即時通信與會話初始化協議357

7.6.1即時通信工作模型357

7.6.2會話初始化協議的基本內容358

7.7主機配置與動態主機配置協議361

7.7.1動態主機配置的基本概念361

7.7.2DHCP的基本內容362

7.8網絡管理與簡單網管協議365

7.8.1網絡管理的基本概念365

7.8.2SNMP協議的基本內容367

7.9典型應用層協議——FTP的分析371

7.9.1FTP模型與測試分析環境371

7.9.2FTP控制連接建立過程的分析374

7.9.3FTP用户登錄與身份驗證過程的分析375

7.9.4FTP數據連接建立過程的協議分析377

7.9.5FTP數據傳輸過程的分析379

7.9.6FTP用户退出登錄過程的分析380

7.9.7FTP連接釋放過程的分析382

小結382

習題383

第8章網絡安全386

8.1網絡空間安全與網絡安全的基本概念386

8.1.1網絡空間安全概念的提出386

8.1.2網絡空間安全理論體系387

8.1.3OSI安全體系結構388

8.1.4網絡安全研究的主要內容392

8.2加密與認證技術394

8.2.1密碼算法與密碼體制的基本概念394

8.2.2對稱密碼體系396

8.2.3非對稱密碼體系397

8.2.4公鑰基礎設施399

8.2.5數字簽名技術400

8.2.6身份認證技術的發展402

8.3網絡安全協議403

8.3.1網絡層安全與IPSec協議、IPSecVPN403

8.3.2傳輸層安全與SSL、TLP協議405

8.3.3應用層安全與PGP、SET協議406

8.4網絡攻擊與防禦409

8.4.1網絡攻擊的基本概念409

8.4.2DoS攻擊與DDoS攻擊411

8.5入侵檢測技術412

8.5.1入侵檢測的基本概念412

8.5.2入侵檢測的基本方法413

8.5.3蜜罐技術的基本概念415

8.6防火牆技術415

8.6.1防火牆的基本概念415

8.6.2包過濾路由器416

8.6.3應用級網關的概念419

8.6.4防火牆的系統結構421

8.6.5防火牆報文過濾規則制定方法424

8.7網絡安全發展的新動向427

小結430

習題431

附錄A詞彙索引435

附錄B參考答案444

參考文獻451

（注：目錄排版順序為從左列至右列^[5] ）

計算機網絡（第4版）教學資源

該教材有配套的教師用書——《計算機網絡教師用書（第4版）》《計算機網絡習題解析與同步練習（第2版）》《計算機網絡軟件編程指導書（第2版）》。^[6-8]

書名	書號	出版社	出版時間	作者
《計算機網絡教師用書（第4版）》	9787302469018	清華大學出版社	2017.06.01	吳功宜、吳英^[6]
《計算機網絡習題解析與同步練習（第2版）》	9787302469025	清華大學出版社	2017.06.01	吳英^[7]
《計算機網絡軟件編程指導書（第2版）》	9787302481317	清華大學出版社	2017.11.01	吳英^[8]

計算機網絡（第4版）教材特色

該教材章節內容逐步遞進。體系建設堅持“理論學習和能力培養並重”的指導思想。^[1]

該教材在知識結構的設計中，堅持每一章內容力求集中回答計算機網絡中一些基本的問題；
該教材堅持加強“基礎與方法論”的教學，在後續章節不斷深化，並通過剖析常用的網絡應用實例，對網絡應用系統的設計方法進行總結；
該教材增加新技術的內容，對相關章節的內容做出了適當取捨；
在第7章“應用層”中，作者選取了代表性的Internet應用——Email、Web，尤其是FTP應用，從網絡協議、軟件編程與操作系統進程通信交互過程的角度，採用“系統觀”的方法對前5章描述的計算機網絡的概念、原理與實現方法進行了概括和總結。^[2]

計算機網絡（第4版）作者簡介

吳功宜，南開大學計算機與控制工程學院教授、博士生導師。主要從事互聯網、物聯網與信息安全方向的教學與研究工作。歷任南開大學計算機系主任、研究生院常務副院長、信息技術科學學院院長。^[1]

吳英，博士，南開大學計算機與控制工程學院副教授、碩士生導師。主要研究方向為計算機網絡、物聯網與網絡存儲。主要從事計算機網絡、物聯網導論與軟件編程教學工作；曾獲天津市教學成果一等獎1項。^[1]

參考資料

1. 計算機網絡（第4版）．清華大學出版社[引用日期2019-10-18]
2. 計算機網絡（第4版）：前言．清華大學出版社[引用日期2019-10-18]
3. 計算機網絡（第4版）．清華大學出版社[引用日期2019-09-16]
4. 吳功宜、吳英．計算機網絡（第4版）：清華大學出版社，2017：版權頁
5. 計算機網絡（第4版）：目錄．清華大學出版社[引用日期2019-10-18]
6. 計算機網絡教師用書（第4版）．清華大學出版社[引用日期2019-10-18]
7. 計算機網絡習題解析與同步練習（第2版）．清華大學出版社[引用日期2019-12-05]
8. 計算機網絡軟件編程指導書（第2版）．清華大學出版社[引用日期2019-12-05]

計算機網絡（第4版）的概述圖

詞條統計

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1 成書過程: 1.1 修訂情況; 1.2 出版工作
2 內容簡介
3 教材目錄
4 教學資源
5 教材特色
6 作者簡介