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第1章　计算机网络基础知识 1

1.1　计算机网络的发展历程 1

1.1.1　计算机网络的发展阶段 1

1.1.2　计算机网络技术的演进 2

1.2　计算机网络的基本概念 3

1.2.1　计算机网络的定义 4

1.2.2　计算机网络的分类 4

1.2.3　计算机网络的拓扑结构 6

1.3　计算机网络的组成 8

1.3.1　资源子网 9

1.3.2　通信子网 10

1.4　计算机网络的体系结构 10

1.4.1　网络层次参考模型 11

1.4.2　OSI参考模型的各层功能 12

1.4.3　TCP/IP协议模型 13

1.4.4　通信协议标准化组织 14

思考与进阶 15

第2章　数据信号传输 16

2.1　通信代码 16

2.1.1　ASCII码 16

2.1.2　Unicode 17

2.1.3　汉字编码 18

2.2　数据传输的基本概念 19

2.2.1　数据传输方式分类 19

2.2.2　传输速率 22

2.3　传输损耗 24

2.3.1　误码率 24

2.3.2　衰减 24

2.3.3　噪声 25

2.3.4　信道容量 26

2.4　传输媒介 27

2.4.1　有线媒介 27

2.4.2　无线媒介 31

2.5　信号编码技术 33

2.5.1　数字信号的波形 34

2.5.2　数字信号的编码方案 35

2.5.3　信号编码方案的评价 36

2.6　信号调制技术 37

2.6.1　ASK 37

2.6.2　FSK 38

2.6.3　PSK 39

2.6.4　QAM 40

思考与进阶 41

第3章　流量控制和差错控制 42

3.1　流量控制 42

3.1.1　停－等流量控制方法 42

3.1.2　滑动窗口流量控制方法 43

3.1.3　其他流量控制方法 44

3.2　差错校验编码原理 46

3.2.1　差错类型 46

3.2.2　校验码的分类 46

3.2.3　编码的纠检错能力 47

3.3　差错校验编码 49

3.3.1　奇偶校验码 49

3.3.2　方阵校验码 50

3.3.3　校验和 50

3.3.4　CRC码 52

3.3.5　海明码 54

3.4　差错控制 56

3.4.1　差错控制方法概述 56

3.4.2　反馈重发纠错方式 56

3.4.3　前向纠错方式 57

3.4.4　混合纠错方式 57

3.4.5　其他差错控制方式 58

3.5　ARQ差错控制方法 59

3.5.1　停止等待ARQ 59

3.5.2 返回N-ARQ 60

3.5.3　选择拒绝ARQ 61

思考与进阶 62

第4章　局域网技术 63

4.1　局域网概述 63

4.1.1　局域网的特点 63

4.1.2　局域网的应用 64

4.1.3　局域网的核心技术 64

4.2　局域网协议体系结构 65

4.2.1　IEEE 802参考模型 65

4.2.2　IEEE 802标准 67

4.3　媒介访问控制 68

4.3.1　媒介访问控制技术分类 68

4.3.2　ALOHA 69

4.3.3　CSMA 70

4.3.4　CSMA/CD 71

4.3.5　802.11 MAC 72

4.4　以太网 76

4.4.1　共享式以太网 76

4.4.2　交换式以太网 76

4.4.3　以太网MAC帧结构 77

4.4.4　10 Mbit/s以太网 80

4.4.5　100 Mbit/s以太网 81

4.4.6　千兆位以太网 83

4.4.7　万兆位以太网 85

4.5　无线局域网 86

4.5.1　IEEE 802.11系列标准 86

4.5.2　802.11 MAC帧结构 87

4.5.3　无线局域网的工作模型 88

4.6　SAN 88

4.6.1　SAN的概念 89

4.6.2　SAN的组成 89

4.6.3　SAN的拓扑结构 91

4.6.4　SAN中的数据传输 91

思考与进阶 91

第5章　IP 93

5.1　IP地址 93

5.1.1　IP地址的分类 93

5.1.2　IP路由选择 95

5.2　子网与子网掩码 96

5.2.1　子网的划分 96

5.2.2　子网掩码 96

5.2.3　子网寻址 97

5.3　IP首部 98

5.3.1　IP数据报控制信息的功能 99

5.3.2　IP首部解析 100

5.3.3　TTL字段的应用 101

5.3.4　IP数据报的分片 103

5.4　ARP地址解析协议 106

5.4.1　ARP地址解析过程 106

5.4.2　ARP报文格式 108

5.4.3　IP数据报网络传输全过程 109

5.4.4　ARP病毒的机制 110

5.4.5　RARP逆向地址解析协议 111

5.5　ICMP网际控制报文协议 112

5.5.1　ICMP的报文格式 112

5.5.2　ICMP报文的应用——ping命令 114

5.5.3　ICMP报文的应用——tracert命令 116

5.6 IPv6 118

5.6.1　IPv6的分组格式 118

5.6.2　IPv6分组的扩展首部 119

5.6.3　IPv6的地址格式和类型 120

思考与进阶 121

第6章 TCP和UDP 123

6.1 TCP和UDP概述 123

6.2　TCP的连接过程 124

6.2.1　TCP连接的建立 125

6.2.2　TCP连接的终止 127

6.3　TCP的控制机制 128

6.3.1　流量机制 128

6.3.2　差错控制 130

6.3.3　拥塞控制 132

6.4　TCP首部 135

6.4.1　TCP首部格式 135

6.4.2　TCP的编码标志位 136

6.5 UDP协议 138

思考与进阶 140

第7章　应用层协议 142

7.1　域名系统 142

7.1.1　域名系统概述 142

7.1.2　域名解析原理 144

7.1.3　DNS报文 146

7.2　电子邮件系统 150

7.2.1　邮件系统结构 151

7.2.2　SMTP 153

7.2.3　MIME 156

7.2.4　POP3 158

7.2.5　IMAP 159

7.3　文件传输协议 159

7.3.1　FTP模型和传输模式 159

7.3.2　FTP命令和响应 161

7.3.3　文件传输实例 161

7.4　HTTP 163

7.4.1　HTTP概述 163

7.4.2　HTTP请求消息 165

7.4.3　HTTP响应消息 166

7.4.4　HTTP实体 166

7.4.5　HTTP连接实例 167

7.4.6　WWW 169

7.5 SNMP 172

7.5.1　SNMP体系结构 172

7.5.2　管理信息库MIB 173

7.5.3　SNMP报文 175

7.5.4　SNMP的操作 176

7.5.5　网络管理实例 178

7.6　思考与进阶 179

第8章　广域网技术 180

8.1　广域网概述 180

8.1.1　广域网的概念和特点 180

8.1.2　电路交换网络 181

8.1.3　分组交换网络 182

8.1.4　多路复用 183

8.1.5　广域网的基本设备 187

8.2　广域网实例 187

8.2.1　PSTN 187

8.2.2　DDN 190

8.2.3　X.25 191

8.2.4　ISDN 192

8.2.5　帧中继 194

8.2.6　ATM 195

8.3　接入网技术 199

8.3.1　接入网的概念 199

8.3.2　xDSL 201

8.3.3　FTTx 204

8.3.4　HFC 205

8.3.5　无线接入技术 207

8.4　广域网中的协议 209

8.4.1　HDLC 210

8.4.2　PPP、PPPoE和PPPoA 213

8.5　路由选择 215

8.5.1　路由算法 215

8.5.2　路由协议 216

思考与进阶 218

第9章　网络设备与组网实例 220

9.1 网络设备 220

9.1.1　网络适配器 220

9.1.2　集线器 221

9.1.3　交换机 221

9.1.4　路由器 223

9.1.5　交换机和路由器实例 224

9.2　组建小型局域网 227

9.2.1　NAT 227

9.2.2　DHCP 228

9.2.3　室内局域网组网实例 230

9.3　网吧组网 231

9.3.1　VLAN 231

9.3.2　网吧组网实例 234

9.4　校园网的组建 235

9.4.1　CERNET 235

9.4.2　校园网整体结构的设计 235

9.4.3　IP地址的分配和VLAN的划分 236

9.4.4　校园网结构分析与设备配置 237

思考与进阶 239

第10章　网络编程 241

10.1　网络编程概述 241

10.1.1　网络编程模式 241

10.1.2　网络编程语言 242

10.1.3　网络程序开发体系结构 244

10.1.4　网络编程技术 246

10.2　网络数据包的捕获和分析 247

10.2.1　Wireshark的操作 247

10.2.2　Wireshark的过滤表达式设置 248

10.2.3　网络编程包结构的定义和字节顺序 249

10.3　Socket编程 252

10.3.1　套接字的类型 253

10.3.2　Socket数据结构和函数 253

10.3.3　Socket编程实例 256

10.4　Winpcap编程 260

10.4.1　Winpcap原理与结构 260

10.4.2　Winpcap数据结构与函数 262

10.4.3　Winpcap编程实例 264

10.5　电子邮件编程实例 266

10.5.1　Jmail组件的函数 267

10.5.2　邮件的发送 268

10.5.3　邮件发送时的常见错误 268

思考与进阶 269

第11章　网络的融合与发展 270

11.1 网络的宽带化 270

11.1.1　宽带传输技术 270

11.1.2　高速交换和路由技术 271

11.1.3　宽带接入技术 271

11.2　网络的IP化 272

11.2.1　IP技术的发展 272

11.2.2　IP多媒体子系统IMS 272

11.3　网络的智能化 273

11.3.1　Web 3.0 273

11.3.2　物联网 273

11.3.3　智能光网络 274

11.4　网络的移动化 274

11.4.1　家庭网络 274

11.4.2　移动IP技术 274

11.5　网络的虚拟化 275

11.5.1 网格计算 275

11.5.2　云计算 276

11.6　网络的融合 276

11.6.1 三网融合 276

11.6.2　城域网融合技术 277

11.6.3　下一代网络 278

思考与进阶 279

附录　思考与进阶答案 280

参考文献 311