計算機網絡

計算機網絡是計算機科學與技術專業的主幹課程之一，也是自動化、電子信息工程以及通信等專業學生所必須掌握的一門技術。

本書採用自頂向下的方法，結合Internet和以太網技術，按照網絡體系結構的層次模型，從應用層開始按照數據發送時的信息流向來深入剖析和講解計算機網絡的工作原理，為學生建立一個完整的網絡通信模型，最後還介紹了主動網、自組網、無線傳感器網等新型網絡技術以及集羣計算、網格計算、移動計算及普適計算等網絡計算新模式。

本書兼顧實用性和先進性，內容精煉全面，結構清晰，系統性強，易於閲讀和理解，可以作為高等學校計算機科學與技術及其相近專業的本科生和研究生教材，也可以作為廣大網絡愛好者自學的參考書。 ^[1] 

第一篇 計算機網絡與通信基礎

第1章 計算機網絡概述3

1.1 計算機網絡的產生與發展3

1.2 計算機網絡的定義和功能5

1.3 計算機網絡的組成與分類6

1.3.1 計算機網絡的組成6

1.3.2 計算機網絡的拓撲結構7

1.3.3 計算機網絡的分類8

1.4 計算機網絡協議與體系結構9

1.4.1 網絡協議9

1.4.2 網絡體系結構10

1.4.3 層次網絡體系結構下數據的發送和接收過程11

1.5 典型的網絡體系結構12

1.5.1 開放式系統互連參考模型OSI/RM12

1.5.2 Internet體系結構13

1.6 常用的網絡設備14

1.7 計算機網絡中的一些重要概念15

1.7.1 IP地址和物理地址15

1.7.2 計算機網絡的服務模式15

1.7.3 計算機網絡的性能指標16

1.7.4 計算機網絡中的數據傳輸方式17

1.8 網絡操作系統17

1.9 典型的計算機網絡簡介20

1.10 計算機網絡在我國的發展22

1.11 計算機網絡的應用23

習題124

第2章 數據通信技術基礎26

2.1 數據通信的基本概念26

2.2 傳輸介質27

2.2.1 有線傳輸介質27

2.2.2 無線傳輸介質28

2.3 信道及其複用29

2.3.1 信道29

2.3.2 信道複用29

2.4 數據傳輸的方式31

2.5 信息編碼與數字信號編碼32

2.6 信息傳輸速率34

2.7 調製技術與遠程傳輸34

習題235

第二篇 Internet與TCP/IP協議

第3章 應用層39

3.1 概述39

3.2 域名和域名解析41

3.2.1 域名及域名結構41

3.2.2 域名解析43

3.3 遠程終端協議45

3.4 文件傳輸協議46

3.4.1 FTP的工作原理46

3.4.2 FTP的使用及所傳輸的文件類型47

3.4.3 TFTP及與FTP的區別48

3.5 電子郵件服務48

3.5.1 電子郵件系統的組成及工作過程48

3.5.2 電子郵件協議的擴充49

3.6 WWW服務50

3.6.1 WWW服務的工作原理51

3.6.2 超文本標記語言51

3.6.3 統一資源定位符52

3.6.4 HTTP協議52

3.7 動態主機配置協議54

3.8 其他Internet服務57

習題357

計算機網絡目錄第4章 運輸層59

4.1 TCP/IP協議的運輸層59

4.2 TCP協議60

4.2.1 TCP報文段的格式61

4.2.2 TCP協議的複用和分用63

4.2.3 報文段的順序控制63

4.2.4 可靠性控制65

4.2.5 流量控制與擁塞控制66

4.2.6 TCP的連接管理70

4.3 用户數據報協議71

4.3.1 概述71

4.3.2 用户數據報的首部73

4.3.3 UDP協議的應用73

習題473

第5章 網絡層與網絡互聯75

5.1 路由器76

5.2 因特網的網絡層77

5.3 IP協議78

5.3.1 IP地址78

5.3.2 IP數據報83

5.3.3 數據報的分片與重組87

5.3.4 IP數據報的轉發89

5.3.5 地址解析與逆向地址解析90

5.4 路由選擇協議92

5.4.1 路由選擇算法92

5.4.2 路由選擇協議93

5.5 因特網控制報文協議99

5.6 因特網組管理協議102

5.7 下一代網際協議IPv6104

習題5108

第三篇 物 理 網 絡

第6章 數據鏈路層113

6.1 引言113

6.2 流量控制114

6.2.1 停止等待協議114

6.2.2 連續ARQ協議116

6.3 差錯控制118

6.3.1 奇偶校驗119

6.3.2 校驗和119

6.3.3 循環冗餘校驗119

6.4 高級數據鏈路控制協議120

6.4.1 概述120

6.4.2 HDLC的幀結構121

6.4.3 HDLC的信息交換過程123

6.5 SLIP/PPP協議123

6.5.1 SLIP協議124

6.5.2 PPP協議124

習題6126

第7章 物理層128

7.1 物理層的基本概念128

7.2 典型的物理層協議129

習題7131

第8章局域網132

8.1局域網概述132

8.2傳統以太網134

8.2.1邏輯鏈路控制層134

8.2.2介質訪問控制層136

8.2.3以太網的介質訪問控制方式138

8.2.4傳統以太網的物理層142

8.2.5傳統以太網的連接方法143

8.3高速以太網145

8.3.1100BASE-T以太網145

8.3.2千兆以太網147

8.3.3萬兆以太網148

8.4其他高速局域網150

8.5局域網中的網絡連接設備152

8.5.1中繼器152

8.5.2集線器152

8.5.3網橋153

8.5.4以太網交換機155

8.6虛擬局域網157

8.6.1虛擬局域網的概念157

8.6.2VLAN的標準及幀格式158

8.6.3VLAN的劃分方法159

8.6.4VLAN交換機及應用160

8.7無線局域網161

8.7.1無線局域網的組成與分類161

8.7.2無線局域網的體系結構162

習題8163

第9章廣域網165

9.1廣域網概述165

9.2廣域網的組成及數據交換技術165

9.3廣域網中的物理地址與分組轉發168

9.4廣域網的擁塞控制169

9.5X.25網171

9.5.1X.25網概述171

9.5.2X.25網絡協議171

9.5.3X.25網的接入173

9.5.4X.25網的特點及應用174

9.6幀中繼174

9.6.1幀中繼的概念及特點174

9.6.2幀中繼的協議層次及幀格式175

9.6.3幀中繼的工作過程176

9.6.4幀中繼的擁塞控制177

9.6.5幀中繼網的接入178

9.6.6幀中繼的應用179

9.7ISDN180

9.7.1ISDN的定義與特點180

9.7.2ISDN的協議和基本結構181

9.7.3ISDN的接入182

9.7.4ISDN的應用182

9.8ATM183

9.8.1ATM的基本概念及特點184

9.8.2ATM的工作原理184

9.8.3ATM的協議參考模型和信元結構186

9.8.4ATM的流量控制與擁塞控制188

9.8.5ATM設備及接入189

9.8.6ATM的應用191

習題9191

第10章Internet接入技術193

10.1概述193

10.2雙絞線接入193

10.2.1通過普通電話撥號接入193

10.2.2通過ISDN接入194

10.2.3通過ADSL接入196

10.3DDN接入196

10.4HFC接入198

10.5光纖接入198

10.6無線接入199

習題10200

第四篇計算機網絡安全與管理

第11章網絡管理203

11.1概述203

11.2網絡管理的功能203

11.3簡單網絡管理協議205

11.3.1SNMP的產生與發展205

11.3.2SNMP的組成及網絡管理模型206

11.4遠程網絡監控210

11.5常用的網絡管理系統211

習題11213

第12章網絡與信息安全214

12.1概述214

12.2網絡的脆弱性及安全威脅215

12.2.1網絡的脆弱性215

12.2.2網絡的安全威脅216

12.3網絡攻擊與攻擊過程217

12.3.1網絡攻擊217

12.3.2網絡攻擊過程219

12.4網絡安全的基本功能和網絡安全技術220

12.5密碼學與數據加密221

12.5.1對稱密鑰密碼體制222

12.5.2非對稱密鑰密碼體制222

12.5.3混合密碼體制223

12.5.4常見的密碼算法223

12.5.5新興的密碼技術224

12.6消息認證與數字簽名225

12.6.1消息認證225

12.6.2數字簽名226

12.7信息隱藏技術227

12.8公開秘鑰基礎設施229

12.8.1數字證書229

12.8.2PKI的組成及功能231

12.9防火牆技術233

12.9.1防火牆技術概述233

12.9.2防火牆的功能及分類234

12.9.3防火牆的體系結構236

12.9.4防火牆的發展趨勢238

12.10網絡入侵檢測技術238

12.10.1入侵檢測及入侵檢測系統239

12.10.2入侵檢測系統的組成及其工作過程239

12.10.3入侵檢測系統的分類240

12.10.4典型的入侵檢測系統242

12.10.5入侵檢測和其他技術的融合及發展243

習題12245

第五篇新型計算機網絡與計算模式的變革

第13章新型計算機網絡249

13.1主動網249

13.1.1主動網的產生及特點249

13.1.2主動網體系結構250

13.1.3主動網的實現方法253

13.1.4主動網的應用253

13.2自組網255

13.2.1自組網的概念及其特徵256

13.2.2自組網的組成結構257

13.2.3自組網中的關鍵技術258

13.2.4自組網的應用261

13.3無線傳感器網絡262

13.3.1概述262

13.3.2無線傳感器網絡的體系結構264

13.3.3無線傳感器網絡的關鍵技術及研究重點266

13.3.4無線傳感器網絡的應用267

習題13268

第14章計算機網絡與計算模式的變革270

14.1高性能集羣計算270

14.1.1集羣計算系統及其體系結構270

14.1.2集羣計算系統的分類272

14.1.3集羣計算系統中的關鍵技術273

14.1.4集羣計算系統的應用275

14.2網格計算276

14.2.1網格的基本特徵和內涵276

14.2.2網格的分類278

14.2.3網格的體系結構278

14.2.4網格系統的層次劃分281

14.2.5網格計算中的關鍵技術281

14.2.6國內外網格計算技術的研究現狀284

14.2.7網格計算的應用285

14.3移動計算285

14.3.1移動計算環境的組成及特點286

14.3.2移動計算中的關鍵技術287

14.3.3移動計算的應用290

14.4普適計算290

14.4.1普適計算的產生、組成及特性291

14.4.2實現普適計算的關鍵技術292

14.4.3普適計算的典型研究工作介紹294

習題14296

參考文獻298 ^[1-2]