计算机网络技术教程PDF电子书下载

第1章　计算机网络概述 1

1.1　计算机网络的产生和发展 1

1.1.1 以单计算机为中心的联机系统 1

1.1.2　计算机—计算机网络 2

1.1.3　体系结构标准化网络 3

1.1.4　Internet时代 3

1.2　计算机网络的概念 3

1.2.1　计算机网络与终端分时系统 4

1.2.2　计算机网络与多机系统 5

1.2.3　计算机网络与分布式系统 5

1.3　计算机网络的功能 6

1.4　计算机网络系统组成 6

1.4.1　网络软件 6

1.4.2　网络系统组成 6

1.5　计算机网络的分类 7

1.5.1　按距离分类 7

1.5.2　按通信介质分类 7

1.5.3　按通信传播方式分类 7

1.5.4　按通信速率分类 8

1.5.5　按使用范围分类 8

1.5.6　按网络控制方式分类 8

1.5.7　按网络环境分类 8

1.5.8　按拓扑结构分类 9

1.6　计算机网络的应用 10

1.6.1　企业信息化 10

1.6.2　电子商务 10

1.6.3　信息的发布与检索 11

1.6.4　个人通信 11

1.6.5　家庭娱乐 11

1.7　我国计算机网络的发展历史 11

1.7.1　我国互联网络的建设 11

1.7.2　我国四大互联网络 12

习题 13

第2章　数据通信基础 14

2.1　数据通信的基本概念 14

2.1.1　数据通信的定义及特点 14

2.1.2　衡量数据通信的质量指标 15

2.2　数据通信系统模型 16

2.3　数字信号及其编码技术 17

2.3.1　数字信号 18

2.3.2　数字信号的基本形式 18

2.3.3　数字信号的码型 20

2.4　传输技术 22

2.4.1　基带传输 22

2.4.2　频带传输 22

2.4.3　宽带信号传输 24

2.4.4　数字数据传输 24

2.4.5　字符代码 24

2.5　数据电路 24

2.5.1　数据电路的连接方式 24

2.5.2 通信媒体 25

2.6　多路复用技术 31

2.6.1　频分多路复用（FDM-Frequency Division Multiplexing） 31

2.6.2　时分多路复用（TDM-Time Division Multiplexing） 32

2.6.3　波分多路复用（WDM-Wavelength Division Multiplexing） 32

2.6.4　码分多路复用（CDMA） 33

2.7　数据交换方式 33

2.7.1　电路交换 33

2.7.2　报文交换 34

2.7.3　分组交换 35

2.7.4　快速交换 36

2.8　差错检验和控制 38

2.8.1　差错控制方式 39

2.8.2　检错及纠错原理 40

2.8.3　常用的检错纠错码 42

习题 44

第3章　计算机网络的体系结构和物理层 45

3.1　网络体系结构 45

3.1.1 网络体系结构的定义和发展 45

3.1.2　网络体系结构的分层原理 45

3.1.3　通信协议 46

3.2　开放系统互联参考模型 47

3.2.1　开放系统 47

3.2.2　OSI划分层次的原则 47

3.2.3　OSI七层模型 47

3.2.4　OSI/RM分层结构的一般概念 48

3.3　TCP/IP体系结构 50

3.3.1 TCP/IP体系结构 50

3.3.2 TCP/IP协议的功能 50

3.4　物理层概述 51

3.4.1　物理层的功能 51

3.4.2　物理层的基本特性分析 52

3.5　RS-232-C接口 53

3.5.1　机械特性 53

3.5.2　电气特性 53

3.5.3　功能特性 54

3.5.4　过程特性 54

3.5.5　空Modem电缆 55

3.6　其他接口 57

3.6.1　RS-449接口 57

3.6.2　RS-530接口 58

3.6.3　X.21建议 59

习题 61

第4章　数据链路层 62

4.1　数据链路层的基本概念 62

4.2　停止—等待协议 63

4.2.1　不需要数据链路层协议的数据传输 63

4.2.2　具有简单流量控制的数据链路层协议 64

4.2.3　实用的停止等待协议 65

4.2.4　停止等待协议的算法 66

4.2.5　停止等待协议的定量分析 67

4.3　连续ARQ协议 68

4.3.1　连续ARQ协议的工作原理 68

4.3.2　连续ARQ协议的吞吐量 69

4.3.3　滑动窗口技术 70

4.3.4　选择重传ARQ协议 72

4.4　面向比特的链路控制规程HDLC 72

4.4.1　HDLC协议的产生 72

4.4.2　HDLC的帧结构 73

4.5　Internet中的数据链路控制协议 76

4.5.1 串行线路网际协议SLIP 76

4.5.2　点对点协议PPP 77

习题 78

第5章　局域网 79

5.1　局域网概述 79

5.1.1　局域网的特点 79

5.1.2　局域网关键技术 79

5.1.3　局域网的体系结构 81

5.2　IEEE802.3标准：CSMA/CD 83

5.2.1　物理层标准 84

5.2.2　MAC子层和帧结构 85

5.2.3　载波侦听多路访问控制（CSMA） 86

5.2.4　带有冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD） 87

5.2.5　CSMA/CD中使用的退避算法 89

5.3　IEEE802.5协议：令牌环 90

5.3.1　概述 90

5.3.2　令牌环网的帧格式 92

5.3.3　管理与维护 93

5.3.4　性能分析 94

5.4　IEEE802.4：令牌总线局域网 95

5.4.1　令牌总线网概述 95

5.4.2　MAC子层 95

5.4.3　三种局域网的比较 96

5.5　高速局域网技术 97

5.5.1　100M快速以太网 97

5.5.2　千兆位以太网和万兆位以太网 102

5.5.3　光纤分布数据接口（FDDI） 104

5.6　无线局域网 109

5.6.1　计算机无线网络的形式 109

5.6.2　无线网络的应用 110

5.6.3　无线局域网标准 110

5.6.4　无线局域网的物理层 111

5.6.5　无线局域网的数据链路层 116

5.7　网络操作系统 118

5.7.1　概述 118

5.7.2　UNIX和Linux 126

5.7.3　Windows NT网络操作系统 129

5.7.4　Netware网络操作系统 135

习题 136

第6章　广域网 137

6.1　广域网结构 137

6.1.1　虚电路和数据报 138

6.1.2　两者比较 139

6.2　路由选择 140

6.2.1　广域网中的路由 140

6.2.2　缺省路由的使用 142

6.2.3　路由表计算 143

6.2.4　最短路径算法 143

6.2.5　分布式路由计算 144

6.2.6　矢量距离路由 144

6.2.7　链接状态路由 145

6.2.8　路由信息协议 146

6.2.9　开放最短路径优先算法 147

6.2.10　边界网关协议 147

6.3　拥塞和死锁 147

6.3.1　拥塞控制的意义 148

6.3.2　拥塞控制的一般原理 149

6.3.3　拥塞处理和死锁 149

6.4　X.25建议与帧中继 151

6.4.1　分组交换网（X.25） 151

6.4.2　帧中继简介 152

6.4.3　帧中继协议 155

6.4.4　帧中继用户接入及帧中继设备 159

6.5　ATM 162

6.5.1　ISDN 162

6.5.2　ATM物理层 164

6.5.3　ATM层 164

6.5.4　ATM高层 166

6.5.5　ATM适配层 167

6.6　其他广域网 168

6.6.1 电话交换网（PSTN） 168

6.6.2　数字数据网（DDN） 168

6.6.3　交换式多兆位数据服务（SMDS） 169

6.7　各种广域网的比较 170

习题 171

第7章　网络互连 172

7.1　网络互连的类型与层次 172

7.1.1　网络互连的类型 172

7.1.2　网络互连的层次 173

7.2　网络互连设备的工作原理 176

7.2.1　中继器 176

7.2.2　网桥 176

7.2.3　交换机 177

7.2.4　路由器 178

7.2.5　网关 179

7.3　第三层交换技术 180

7.3.1　产生第三层交换的背景 180

7.3.2　网桥、交换机和第二层交换 180

7.3.3　第三层交换技术 181

7.4　IP地址 181

7.4.1　虚拟互联网地址 181

7.4.2　IP编址方案 182

7.4.3　IP地址层次 182

7.4.4　IP地址分类 182

7.4.5　地址类别的计算 183

7.4.6　地址的表示方法 184

7.4.7　地址空间的划分 185

7.4.8　地址的授权 185

7.4.9　编址实例 185

7.4.10　特殊IP地址 186

7.4.11　路由器和IP编址原则 187

7.4.12　多穴主机 188

7.5　IP数据报 188

7.5.1　IP地址与路由表项 189

7.5.2　屏蔽码域和数据报转发 189

7.5.3 目的地和下一站地址 190

7.5.4　尽力传递 190

7.5.5　IP数据报头部格式 191

7.6　IP封装、分段与重组 192

7.6.1　封装 192

7.6.2　封装后数据报在互联网上的传输 192

7.6.3　MTU、数据报长度和封装 193

7.6.4　重组 194

7.6.5　标识一个数据报 194

7.6.6　段丢失 195

7.6.7　段的进一步分解 195

7.7　其他协议 195

7.7.1　ARP协议 196

7.7.2　RARP协议 196

7.8　ICMP协议 197

7.9　IPv6 198

7.9.1　IP地址消耗 198

7.9.2　IP的其他缺点 199

7.9.3　分组头 199

7.9.4　IPv6编址 201

7.9.5　与IPv4的兼容 202

习题 204

第8章　运输层 206

8.1　概述 206

8.1.1　TCP/IP体系运输层中的两个协议：UDP和TCP 206

8.1.2　端口 206

8.2　传输控制协议 207

8.2.1　TCP为应用提供的服务 207

8.2.2　端对端服务和数据报 208

8.2.3　实现可靠性 208

8.2.4　包丢失与重发 209

8.2.5　自适应重发 209

8.2.6　重发时间的对比 210

8.2.7　缓冲、流控与窗口 210

8.2.8　三次握手 211

8.3　拥塞控制 212

8.4　TCP段格式 213

8.4.1　各字段意义 214

8.4.2　编号与确认 215

8.5　UDP协议 215

8.5.1　UDP报文的格式 215

8.5.2　UDP协议的特性 216

8.5.3　UDP的基本工作过程 216

8.6　Socket编程基础 217

8.6.1　基本概念 217

8.6.2　Socket概述 218

8.6.3　Socket中的主要调用 218

8.6.4　典型套接字调用过程举例 221

8.6.5　Socket实例 223

8.6.6　阻塞和非阻塞 226

习题 229

第9章　综合布线系统 230

9.1　综合布线系统概述 230

9.1.1　综合布线系统的基本概念 230

9.1.2　综合布线系统的优点 233

9.1.3　结构化综合布线系统的标准与规范 234

9.2　结构化布线系统的等级 235

9.2.1　基本型综合布线系统 235

9.2.2　增强型综合布线系统 236

9.2.3　综合型布线系统 236

9.3　综合布线的设计 236

9.3.1　综合布线系统设计原则 236

9.3.2　综合布线系统设计 237

9.4　网络工程的验收 246

习题 247

第10章　Internet的应用 248

10.1　Internet概述 248

10.1.1　Internet的发展概况 248

10.1.2　Internet提供的信息服务 248

10.1.3　信息高速公路 249

10.1.4　Internet在我国的发展 250

10.2　域名服务 250

10.2.1　DNS所提供的服务 251

10.2.2　DNS基本工作原理 252

10.2.3　DNS和ARP的比较 252

10.3　远程登录 253

10.4　FTP服务 253

10.4.1　FTP的工作原理 254

10.4.2　简单文件传输协议和网络文件系统 255

10.4.3　FTP的访问形式 256

10.5　电子邮件服务 256

10.5.1　E-mail的工作原理 256

10.5.2　邮件传送协议 257

10.5.3　E-mail的地址 258

10.6　因特网的多媒体应用 258

10.6.1　因特网的多媒体应用分类 258

10.6.2 目前因特网上发展多媒体应用所存在的障碍 259

10.6.3　音频和视频压缩 259

10.6.4　储存式音频和视频流媒体 260

10.6.5　IP电话 263

10.7　万维网 265

10.7.1　超文本传送协议 266

10.7.2　HTTP报文格式 268

10.7.3　万维网的缓存机制 271

10.7.4　HTTP和SMTP的比较 272

10.7.5　超文本标记语言 273

10.7.6　浏览器的结构 275

10.7.7　万维网网站的软件构架 276

10.8　Internet其他服务 278

10.8.1　Internet新闻组 278

10.8.2　BBS 279

10.8.3　IRC和ICQ 279

习题 280

第11章　网络安全 281

11.1　计算机安全基本概念 281

11.1.1　计算机网络安全的定义 281

11.1.2　计算机网络的安全等级 281

11.1.3　网络安全的内容 282

11.2　网络安全的威胁 283

11.2.1　物理威胁 283

11.2.2　线缆连接 284

11.2.3　身份鉴别 284

11.2.4　编程 284

11.2.5　系统漏洞 285

11.3　计算机网络安全防护体系 285

11.3.1　直接风险控制策略 286

11.3.2　自适应网络安全策略 286

11.3.3　智能网络安全系统策略 286

11.3.4　网络安全体系 286

11.4　数据加密技术 287

11.4.1　秘密密钥加密 288

11.4.2　公开密码体制 288

11.4.3　网络加密技术 289

11.4.4　鉴别 289

11.4.5　数字签名 290

11.5　防火墙技术 291

11.5.1　防火墙的基本概念 291

11.5.2　防火墙的功能 292

11.5.3　包过滤技术 292

11.5.4　代理技术 293

11.5.5　状态监视技术 294

11.5.6　防火墙系统的基本组件 294

11.5.7　防火墙系统结构 295

11.6　计算机病毒及其防治 298

11.6.1　计算机病毒基本知识 298

11.6.2　网络病毒防范措施 299

习题 301

第12章　网络实验 302

实验一　网线制作 302

实验二　网络命令 303

实验三　Cisco路由器基本操作 306

实验四　生成树协议和路由器IP配置 308

实验五　路由协议和访问控制列表 308

实验六　安装并配置DNS服务器和DHCP服务器 310

实验七　安装并配置FTP服务器和WEB服务器 314

实验八　Linux网络配置 319

附录　计算机网络名词英文缩写 333

参考文献 341