計算機網絡

一本講述計算機網絡知識的圖書，由王洪泊、邊勝琴著。本教材以計算機網絡各層核心協議工作原理、實現標準為主線，以提升學習者探索興趣為先導，系統、全面地介紹計算機網絡原理與技術。全書共8章，第1章概要介紹計算機網絡的發展歷史、基本概念和組成結構；第2～6章從應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層到物理層，自頂向下地介紹TCP/IP的核心協議所解決的科學問題，循序漸進地剖析通信子網中重要設備（路由器、交換機等）的配置及使用的技術細節；第7章介紹計算機網絡典型實驗；第8章為課程設計。

本書可作為高等學校計算機相關專業的計算機網絡課程教材，也可供相關技術人員和社會培訓課程參考使用。 ^[1] 

第1章緒論/1

1.1計算機網絡的歷史發展1

1.1.1主機多終端式的發展階段1

1.1.2有獨立功能的多主機互連階段2

1.1.3計算機網絡標準化階段3

1.1.4計算機網絡的高速化、個性化、綜合化、智能化

發展階段4

1.2計算機網絡的基本概念4

1.2.1網絡的定義4

1.2.2資源子網和通信子網5

1.2.3通信鏈路5

1.2.4廣域網、局域網和城域網6

1.2.5公用網和專用網6

1.2.6互聯網6

1.2.7無線網6

1.2.8透明和虛擬6

1.2.9虛擬局域網與虛擬專用網7

1.3計算機網絡的組成7

1.3.1計算機網絡的基本要素7

1.3.2計算機網絡的拓撲結構描述7

1.3.3計算機網絡的系統組成7

1.3.4計算機網絡的功能和特點9

1.3.5計算機網絡分類及拓撲結構10

1.3.6計算機網絡體系結構與協議12

1.3.7TCP/IP體系結構18

本章小結21

習題21

第2章應用層核心協議/22

2.1域名系統22

〖1〗計算機網絡目錄[3]〖3〗

2.1.1域名系統的研究歷史22

2.1.2域名系統概述23

2.1.3Internet的域名結構23

2.1.4域名服務器與域名解析24

2.2文件傳送協議27

2.2.1FTP概述27

2.2.2基本工作原理27

2.2.3主動和被動模式28

2.2.4FTP和網頁瀏覽器29

2.3網絡文件系統29

2.3.1NFS組成及配置過程29

2.3.2NFS的技術優勢29

2.4簡單文件傳送協議30

2.4.1TFTP的主要特點30

2.4.2TFTP的工作原理30

2.4.3FTP與TFTP的區別32

2.5遠程登錄32

2.5.1客户/服務器工作模式32

2.5.2Telnet的使用32

2.6電子郵件33

2.6.1概述33

2.6.2電子郵件的組成34

2.6.3電子郵件的發送和接收過程35

2.6.4電子郵件的組成35

2.6.5簡單郵件傳送協議36

2.6.6郵件讀取協議POP3和IMAP36

2.6.7通用Internet郵件擴充協議36

2.7萬維網38

2.7.1伯納斯李與萬維網的創建38

2.7.2萬維網的工作原理38

2.7.3統一資源定位符40

2.7.4超文本傳送協議41

2.7.5超文本標記語言45

2.7.6萬維網頁面中的超鏈46

2.7.7動態文檔48

2.7.8Web動態編程技術JSP50

2.7.9萬維網上的信息檢索系統51

2.8引導程序協議與動態主機配置協議52

2.8.1引導程序協議52

2.8.2動態主機配置協議53

2.9網絡管理55

2.9.1網絡管理的基本概念55

2.9.2簡單網絡管理協議56

2.9.3管理信息庫57

2.9.4SNMPv1的5種協議數據單元57

2.9.5SNMPv2和SNMPv359

2.10網絡應用進程接口59

2.10.1應用編程接口與socket編程59

2.10.2無連接循環服務與面向連接併發服務60

本章小結63

習題63

第3章傳輸層核心協議/64

3.1傳輸層協議概述64

3.1.1傳輸層協議的地位64

3.1.2傳輸層與應用進程通信64

3.1.3傳輸層協議和網絡層協議65

3.2TCP/IP體系中的傳輸層66

3.2.1TCP與UDP66

3.2.2傳輸層網絡端口67

3.3用户數據報協議67

3.3.1UDP概述67

3.3.2用户數據報首部格式68

3.4傳輸控制協議68

3.4.1TCP概述68

3.4.2TCP報文段的首部68

3.4.3面向字節的數據編號與確認機制70

3.4.4流量控制與擁塞控制70

3.4.5重傳機制73

3.4.6採用隨機早期丟棄進行擁塞控制74

3.4.7TCP的傳輸連接管理74

3.4.8管理信息庫76

本章小結76

習題76

第4章網絡層核心協議/77

4.1網絡層的主要任務及網絡互聯的基本概念77

4.1.1網絡層的基本概念77

4.1.2網絡互聯的基本概念77

4.2IPv4地址77

4.2.1IPv4地址概述77

4.2.2IPv4地址分類79

4.2.3幾種特殊IP地址形式80

4.2.4子網81

4.2.5子網地址空間的劃分82

4.2.6超網86

4.2.7無類域間路由技術87

4.2.8NAT技術89

4.3IP分組交付和路由選擇96

4.3.1IP分組交付96

4.3.2路由選擇的基本概念97

4.4Internet的路由選擇協議98

4.4.1自治系統與路由選擇協議98

4.4.2路由信息協議99

4.4.3最短路徑優先協議104

4.4.4外部網關協議109

4.5IPv4協議112

4.5.1IPv4協議的特點112

4.5.2IPv4數據報112

4.5.3IP數據報的分片與重組113

4.6地址解析協議114

4.6.1IP地址與物理地址的映射115

4.6.2地址解析方法的改進116

4.7路由器與第三層交換117

4.7.1路由器的基本功能117

4.7.2路由器的結構119

4.7.3路由器的基本工作原理120

4.7.4第三層交換機122

4.7.5路由器的基本操作與配置方法123

4.7.6路由器的基本配置及公用命令124

4.7.7路由器的接口配置125

4.7.8路由器的靜態路由配置126

4.7.9動態路由協議的配置126

4.7.10路由器的DHCP功能及其配置129

4.7.11路由器IP訪問控制列表的功能及其配置131

4.8Internet控制報文協議133

4.8.1ICMP的作用與特點133

4.8.2ICMP報文類型134

4.8.3ICMP差錯報告及控制134

4.9IP組播與Internet組管理協議135

4.9.1IP組播的基本概念135

4.9.2Internet組管理協議136

4.9.3組播路由器與IP組播中的隧道技術136

4.10IPv6與IPSec137

4.10.1IPv6的主要特點137

4.10.2IPv6地址表示方法137

4.10.3IPv6與IPv4報頭的比較138

4.10.4IPv4到IPv6的過渡139

4.10.5IPSec安全協議140

本章小結141

習題142

第5章數據鏈路層核心協議/143

5.1數據鏈路層概述143

5.1.1基本術語143

5.1.2數據鏈路層的主要功能143

5.1.34個基本問題144

5.2停止等待協議146

5.2.1透明化數據傳輸146

5.2.2具有最簡單流量控制的數據鏈路層協議147

5.2.3實用的停止等待協議148

5.2.4循環冗餘檢驗的原理149

5.2.5停止等待協議的算法150

5.2.6停止等待協議的定量分析151

5.3連續ARQ協議153

5.3.1連續ARQ協議的工作原理153

5.3.2滑動窗口的概念154

5.3.3信道利用率與最佳幀長155

5.3.4選擇重傳ARQ協議155

5.4面向比特的鏈路層協議HDLC155

5.4.1HDLC協議概述155

5.4.2HDLC的幀結構156

5.5Internet的點對點協議157

5.5.1點對點協議的工作原理157

5.5.2點對點協議的幀格式157

5.5.3點對點協議的工作狀態158

本章小結158

習題159

第6章物理層核心協議/160

6.1物理層的主要功能160

6.1.1物理層與局域網160

6.1.2物理層的主要特性161

6.2Ethernet概述162

6.2.1Ethernet的工作原理162

6.2.2Ethernet的連接方法164

6.3Ethernet的MAC層166

6.3.1MAC層的硬件地址166

6.3.2兩種不同的MAC幀格式167

6.4局域網的擴展方式168

6.4.1在物理層擴展局域網168

6.4.2在數據鏈路層擴展局域網168

6.5虛擬局域網172

6.5.1虛擬局域網的概念172

6.5.2虛擬局域網使用的Ethernet幀格式173

6.6高速Ethernet173

6.6.1100BASETEthernet173

6.6.2吉比特Ethernet174

6.6.310吉比特Ethernet175

6.7無線局域網176

6.7.1無線局域網的組成176

6.7.2IEEE802.11標準中的物理層177

6.7.3IEEE802.11標準中的MAC層177

本章小結180

習題181

第7章計算機網絡典型實驗/182

7.1實驗一:數據鏈路層PPP協議182

7.1.1實驗目的182

7.1.2應用背景182

7.1.3實驗設備183

7.1.4實驗拓撲183

7.1.5實驗步驟183

7.2實驗二:單台交換機劃分VLAN185

7.2.1實驗目的185

7.2.2應用背景185

7.2.3實驗設備186

7.2.4實驗拓撲186

7.2.5實驗步驟186

7.3實驗三:跨交換機實現相同VLAN互訪188

7.3.1實驗目的188

7.3.2應用背景188

7.3.3實驗設備188

7.3.4實驗拓撲189

7.3.5實驗步驟189

7.4實驗四:RIP路由協議191

7.4.1實驗目的191

7.4.2應用背景191

7.4.3實驗設備192

7.4.4實驗拓撲192

7.4.5實驗步驟192

7.5實驗五:OSPF路由協議196

7.5.1實驗目的196

7.5.2應用背景196

7.5.3實驗設備197

7.5.4實驗拓撲197

7.5.5實驗步驟197

7.6實驗六:利用NAT實現內部源地址轉換201

7.6.1實驗目的201

7.6.2應用背景201

7.6.3實驗設備202

7.6.4實驗拓撲202

7.6.5實驗步驟202

7.7實驗七:訪問控制列表206

7.7.1實驗目的206

7.7.2應用背景207

7.7.3實驗設備207

7.7.4實驗拓撲207

7.7.5實驗步驟207

7.8實驗八:IPv6手動隧道211

7.8.1實驗目的211

7.8.2應用背景211

7.8.3實驗設備211

7.8.4實驗拓撲212

7.8.5實驗步驟212

第8章計算機網絡課程設計/219

8.1課程設計概述219

8.1.1課程設計內容219

8.1.2課程設計要求219

8.1.3課程設計目的219

8.1.4相關基礎知識220

8.1.5課程設計模板221

8.2課程設計實例:基於Socket的文本傳輸(一對一)222

8.2.1課程設計背景222

8.2.2功能實現要點222

8.2.3系統分析222

8.2.4系統設計227

8.2.5核心模塊實現228

8.2.6總體實現231

附錄A常用縮略語表/233

附錄B期末考試模擬題/235

附錄C期末考試模擬題參考答案/238

參考文獻/241 ^[2]