計算機網絡

《計算機網絡》是由謝希仁編寫的國內外使用最廣泛、最權威的計算機網絡經典教材。自1989年首次出版以來，於1994年、1999年和2003年分別出了修訂版。2006年8月本教材通過了教育部的評審，被納入普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。《計算機網絡》的第5版，在內容和結構方面都有了很大的修改。 ^[1] 

全書分為10章，比較全面系統地介紹了計算機網絡的發展和原理體系結構、物理層、數據鏈路層、網絡層、運輸層、應用層、網絡安全、因特網上的音頻/視頻服務、無線網絡和下一代因特網等內容。可供電氣信息類和計算機類專業的大學本科生和研究生使用，對從事計算機網絡工作的工程技術人員也有學習參考價值。

《計算機網絡》的特點是概念準確、論述嚴謹、內容新穎、圖文並茂。突出基本原理和基本概念的闡述，同時力圖反映出計算機網絡的一些最新發展。《計算機網絡》可供電氣信息類和計算機類專業的大學本科生和研究生使用，對從事計算機網絡工作的工程技術人員也有學習參考價值。

在講述網絡各層次內容的同時，還與時俱進地引入了最新的網絡技術，包括無線網絡、3g蜂窩網絡、rfid與傳感器網絡、內容分發與p2p網絡、流媒體傳輸與ip語音，以及延遲容忍網絡等。另外，《計算機網絡》針對當前網絡應用中日益突出的安全問題，用了一整章的篇幅對計算機網絡的安全性進行了深入討論，而且把相關內容與最新網絡技術結合起來闡述。

《計算機網絡》的適用對象非常廣泛。由於本書的重點立足於計算機網絡的基本原理，同時兼顧了internet體系結構與tcp/ip協議等內容，因此對於學習計算機網絡課程的本科生和研究生，本書都是絕佳的教材或教學參考書。《計算機網絡》每章後面給出了大量練習題，有助於教師根據教學目的酌情安排課後練習。

謝希仁，1931年生，1952年畢業於清華大學電機系。先後在解放軍通信工程學院（張家口），西安軍事電信工程學院（西軍電）、通信兵工程學院（重慶）和通信工程學院（南京）任教。現任大連理工大學計算機系教授，博士生導師，全軍網絡技術研究中心主任，總參通信部科技創新工作站專家委員會委員，中國電子學會會士和中國通信學會會士，IEEE高級會員，《電子學報》編委。曾被評為全國和全軍優秀教師，獲國家和軍隊級科技進步獎多次以及全軍通信系統有突出貢獻優秀科技人員獎和總參謀部人梯獎。研究領域是網管系統和衞星通信網控系統，領導和參加研製出我國第一個商用和軍用的VSAT衞星通信網控中心。

本專業培養德、智、體全面發展，具有計算機網絡技術的基礎理論知識，具備計算機網絡、計算機信息處理、企業網站建設與管理、網頁設計與網絡宣傳、網絡數據庫的開發應用以及網絡安全技術等方面能力的高等技術應用性人才。

隨着計算機及其互聯技術（也即通常所謂的“網絡技術”）的迅速發展，以太網成為了迄今為止普及率最高的短距離二層計算機網絡。而以太網的核心部件就是以太網交換機。

不論是人工交換還是程控交換，都是為了傳輸語音信號，是需要獨佔線路的“電路交換”。而以太網是一種計算機網絡，需要傳輸的是數據，因此採用的是“包交換”。但無論採取哪種交換方式，交換機為兩點間提供“獨享通路”的特性不會改變。就以太網設備而言，交換機和集線器的本質區別就在於：當A發信息給B時，如果通過集線器，則接入集線器的所有網絡節點都會收到這條信息（也就是以廣播形式發送），只是網卡在硬件層面就會過濾掉不是發給本機的信息；而如果通過交換機，除非A通知交換機廣播，否則發給B的信息C絕不會收到（獲取交換機控制權限從而監聽的情況除外。

第1章 概述

1.1 計算機網絡在信息時代中的作用

1.2 因特網概述

1.2.1 網絡的網絡

1.2.2 因特網發展的三個階段

1.2.3 因特網的標準化工作

1.3 因特網的組成

1.3.1 因特網的邊緣部分

1.3.2 因特網的核心部分

1.4 計算機網絡在我國的發展

1.5 計算機網絡的類別

1.5.1 計算機網絡的定義

1.5.2 幾種不同類別的網絡

1.6 計算機網絡的性能

1.6.1 計算機網絡的性能指標

1.6.2 計算機網絡的非性能特徵

1.7 計算機網絡體系結構

1.7.1 計算機網絡體系結構的形成

1.7.2 協議與劃分層次

1.7.3 具有五層協議的體系結構

1.7.4 實體、協議、服務和服務訪問點

1.7.5 TCP/IP的體系結構

習題

第2章 物理層

2.1 物理層的基本概念

2.2 數據通信的基礎知識

2.2.1 數據通信系統的模型

2.2.2 有關信道的幾個基本概念

2.2.3 信道的極限容量

2.3 物理層下面的傳輸媒體

2.3.1 導向傳輸媒體

2.3.2 非導向傳輸媒體

2.4 信道複用技術

2.4.1 頻分複用、時分複用和統計時分複用

2.4.2 波分複用

2.4.3 碼分複用

*2.5 數字傳輸系統

*2.6 寬帶接入技術

2.6.1 xDSL技術

2.6.2 光纖同軸混合網(HFC網)

2.6.3 FTTx技術

習題

第3章 數據鏈路層

*3.1 使用點對點信道的數據鏈路層

3.1.1 數據鏈路和幀

3.1.2 三個基本問題

*3.2 點對點協議PPP

3.2.1 PPP協議的特點

3.2.2 PPP協議的幀格式

3.2.3 PPP協議的工作狀態

*3.3 使用廣播信道的數據鏈路層

3.3.1 局域網的數據鏈路層

3.3.2 CSMA/CD協議

3.4 使用廣播信道的以太網

*3.4.1 使用集線器的星形拓撲

3.4.2 以太網的信道利用率

*3.4.3 以太網的MAC層

*3.5 擴展的以太網

3.5.1 在物理層擴展以太網

3.5.2 在數據鏈路層擴展以太網

*3.6 高速以太網

3.6.1 100BASE-T以太網

3.6.2 吉比特以太網

3.6.3 10吉比特以太網

3.6.4 使用高速以太網進行寬帶接入

3.7 其他類型的高速局域網或接口

習題

第4章 網絡層

*4.1 網絡層提供的兩種服務

*4.2 網際協議IP

4.2.1 虛擬互連網絡

4.2.2 分類的IP地址

4.2.3 IP地址與硬件地址

4.2.4 地址解析協議ARP和逆地址解析協議RARP

4.2.5 IP數據報的格式

4.2.6 IP層轉發分組的流程

*4.3 劃分子網和構造超網

4.3.1 劃分子網

4.3.2 使用子網時分組的轉發

4.3.3 無分類編址CIDR(構造超網)

*4.4 網際控制報文協議ICMP

4.4.1 ICMP報文的種類

4.4.2 ICMP的應用舉例

*4.5 因特網的路由選擇協議

4.5.1 有關路由選擇協議的幾個基本概念

4.5.2 內部網關協議RIP

4.5.3 內部網關協議OSPF

4.5.4 外部網關協議BGP

4.5.5 路由器的構成

4.6 IP多播

4.6.1 IP多播的基本概念

4.6.2 在局域網上進行硬件多播

4.6.3 網際組管理協議IGMP和多播路由選擇協議

4.7 虛擬專用網VPN和網絡地址轉換NAT

4.7.1 虛擬專用網VPN

4.7.2 網絡地址轉換NAT

習題

第5章 運輸層

*5.1 運輸層協議概述

5.1.1 進程之間的通信

5.1.2 運輸層的兩個主要協議

5.1.3 運輸層的端口

*5.2 用户數據報協議UDP

5.2.1 UDP概述

5.2.2 UDP的首部格式

*5.3 傳輸控制協議TCP概述

5.3.1 TCP最主要的特點

5.3.2 TCP的連接

*5.4 可靠傳輸的工作原理

5.4.1 停止等待協議

5.4.2 連續ARQ協議

*5.5 TCP報文段的首部格式

5.6 TCP可靠傳輸的實現

*5.6.1 以字節為單位的滑動窗口

*5.6.2 超時重傳時間的選擇

5.6.3 選擇確認SACK

5.7 TCP的流量控制

*5.7.1 利用滑動窗口實現流量控制

5.7.2 必須考慮傳輸效率

*5.8 TCP的擁塞控制

5.8.1 擁塞控制的一般原理

5.8.2 幾種擁塞控制方法

5.8.3 隨機早期檢測RED

5.9 TCP的運輸連接管理

*5.9.1 TCP的連接建立

*5.9.2 TCP的連接釋放

5.9.3 TCP的有限狀態機

習題

第6章 應用層

*6.1 域名系統DNS

6.1.1 域名系統概述

6.1.2 因特網的域名結構

6.1.3 域名服務器

6.2 文件傳送協議

6.2.1 FTP概述

6.2.2 FTP的基本工作原理

6.2.3 簡單文件傳送協議TFTP

6.3 遠程終端協議TELNET

*6.4 萬維網WWW

6.4.1 萬維網概述

6.4.2 統一資源定位符URL

6.4.3 超文本傳送協議HTTP

6.4.4 萬維網的文檔

6.4.5 萬維網的信息檢索系統

*6.5 電子郵件

6.5.1 電子郵件概述

6.5.2 簡單郵件傳送協議SMTP

6.5.3 電子郵件的信息格式

6.5.4 郵件讀取協議POP3和IMAP

6.5.5 基於萬維網的電子郵件

6.5.6 通用因特網郵件擴充MIME

*6.6 動態主機配置協議DHCP

6.7 簡單網絡管理協議SNMP

6.7.1 網絡管理的基本概念

6.7.2 管理信息結構SMI

6.7.3 管理信息庫MIB

6.7.4 SNMP的協議數據單元和報文

6.8 應用進程跨越網絡的通信

6.8.1 系統調用和應用編程接口

6.8.2 幾種常用的系統調用

習題

第7章 網絡安全

*7.1 網絡安全問題概述

7.1.1 計算機網絡面臨的安全性威脅

7.1.2 計算機網絡安全的內容

7.1.3 一般的數據加密模型

*7.2 兩類密碼體制

7.2.1 對稱密鑰密碼體制

7.2.2 公鑰密碼體制

*7.3 數字簽名

*7.4 鑑別

7.4.1 報文鑑別

7.4.2 實體鑑別

*7.5 密鑰分配

7.5.1 對稱密鑰的分配

7.5.2 公鑰的分配

7.6 因特網使用的安全協議

7.6.1 網絡層安全協議

7.6.2 運輸層安全協議

7.6.3 應用層的安全協議

*7.7 鏈路加密與端到端加密

7.7.1 鏈路加密

7.7.2 端到端加密

*7.8 防火牆

習題

第8章 因特網上的音頻/視頻服務

*8.1 概述

8.2 流式存儲音頻/視頻

8.2.1 具有元文件的萬維網服務器

*8.2.2 媒體服務器

*8.2.3 實時流式協議RTSP

*8.3 交互式音頻/視頻

8.3.1 IP電話概述

8.3.2 IP電話所需要的幾種應用協議

8.3.3 實時運輸協議RTP

8.3.4 實時運輸控制協議RTCP

8.3.5 H.323

8.3.6 會話發起協議SIP

8.4 改進“盡最大努力交付”的服務

8.4.1 使因特網提供服務質量

8.4.2 調度和管制機制

8.4.3 綜合服務IntServ與資源預留協議RSVP

8.4.4 區分服務DiffServ

習題

第9章 無線網絡

9.1 無線局域網WLAN

*9.1.1 無線局域網的組成

9.1.2 802.11局域網的物理層

*9.1.3 802.11局域網的MAC層協議

*9.1.4 802.11局域網的MAC幀

9.2 無線個人區域網WPAN

9.3 無線城域網WMAN

習題

第10章 下一代因特網

*10.1 下一代網際協議IPv6 (IPng)

10.1.1 解決IP地址耗盡的措施

10.1.2 IPv6的基本首部

10.1.3 IPv6的擴展首部

10.1.4 IPv6的地址空間

10.1.5 從IPv4向IPv6過渡

10.1.6 ICMPv6

10.2 多協議標記交換MPLS

10.2.1 MPLS的產生背景

10.2.2 MPLS的工作原理

10.2.3 MPLS首部的位置與格式

10.3 P2P文件共享

習題

附錄A 部分習題的解答

附錄B 英文縮寫詞

附錄C 參考文獻與網址