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第1章 绪论 1

1.1计算机网络的定义和功能 1

1.1.1计算机网络的定义 1

1.1.2计算机网络的功能 2

1.2计算机网络的形成和发展 2

1.2.1计算机网络的形成 2

1.2.2计算机网络的发展方向 3

1.3计算机网络的分类 4

1.3.1按地理范围划分 4

1.3.2按拓扑结构划分 7

1.3.3按资源共享方式划分 9

1.3.4局域网的分类 10

1.4计算机网络结构 12

1.4.1通信子网与资源子网 12

1.4.2主机和终端 12

1.4.3现代网络的结构特点 12

1.5我国建立的计算机数据通信网简介 13

1.5.1电话网上的数据传输 13

1.5.2中国公用分组交换网 13

1.5.3中国公用数字数据网 14

1.6计算机网络的标准 15

1.6.1世界重要的标准化组织 15

1.6.2因特网的标准化 16

小结 16

习题 16

第2章 数据通信基础 18

2.1数据通信基础知识 18

2.1.1数据通信模型 18

2.1.2并行传输和串行传输 18

2.1.3同步传输和异步传输 19

2.1.4传输方式 20

2.1.5模拟传输和数字传输 20

2.2数据通信中的基本概念 21

2.2.1频率、频谱和带宽 21

2.2.2数据传输速率 24

2.2.3基带传输和宽带传输 25

2.3传输介质 25

2.3.1双绞线 25

2.3.2同轴电缆 27

2.3.3光纤 27

2.4无线通信与卫星通信技术 30

2.4.1电磁波谱 30

2.4.2无线电波的传输 32

2.4.3卫星通信 32

2.4.4微波传输（地面微波） 33

2.4.5红外线及毫米波（室内通信） 33

2.5编码和调制技术 33

2.5.1数字数据编码为数字信号 34

2.5.2数字数据调制为模拟信号 36

2.5.3模拟数据转换为数字信号 39

2.5.4模拟数据转换为模拟信号 40

2.6数据交换技术 41

2.6.1数据交换技术的类别 41

2.6.2数据交换技术的比较 45

2.7多路复用技术 47

2.7.1频分多路复用 47

2.7.2同步时分多路复用 48

2.7.3异步时分多路复用 48

2.7.4密集波分多路复用 49

2.7.5码分多址访问 52

2.8光纤通信 54

2.8.1光纤通信的特点 54

2.8.2光纤通信中的编码技术 55

2.9移动通信及蜂窝无线通信 57

2.9.1模拟蜂窝电话 57

2.9.2数字蜂窝无线通信 58

2.9.3第三代移动通信 60

2.10差错控制的基础知识 62

2.10.1差错产生的原因与差错类型 62

2.10.2差错控制的方法 62

小结 64

习题 64

第3章 计算机网络体系结构 66

3.1计算机网络体系结构 66

3.1.1ISO／OSI参考模型的产生 66

3.1.2各层功能概述 68

3.1.3层间关系 69

3.2TCP／IP的体系结构 71

3.2.1TCP／IP与OSI参考模型的比较 71

3.2.2TCP／IP的分层结构 72

小结 73

习题 73

第4章 物理层协议 75

4.1物理层协议的基本概念 75

4.1.1物理层的功能 75

4.1.2物理层的服务 76

4.1.3物理层对数据链路层提供的服务 76

4.1.4常用的物理层标准 77

4.2同步数字序列和同步光纤网 79

4.2.1SDH／SONET的产生 79

4.2.2SONET／SDH的传输速率 80

4.2.3SONET数字体系第一级STS-1／OC-1的帧格式 81

4.2.4SDH中的信元传输 81

小结 85

习题 85

第5章 数据链路层 86

5.1数据链路层的功能与协议 86

5.2流量控制方法 88

5.3差错控制方法 90

5.3.1自动请求重发协议 91

5.3.2差错控制方法——循环冗余校验码 92

5.4高级数据链路控制协议 94

5.4.1面向字符和面向位的链路控制协议 94

5.4.2HDLC协议的基本概念 95

5.4.3HDLC协议的帧格式 96

5.4.4HDLC协议的主要内容 97

5.5因特网中的点对点协议 99

5.5.1PPP的工作原理 100

5.5.2PPP的应用 102

小结 103

习题 103

第6章 介质访问控制子层和局域网 105

6.1局域网参考模型 105

6.2逻辑链路控制子层协议 106

6.3介质访问控制子层协议 107

6.4CSMA／CD介质访问控制方法 108

6.4.1CSMA／CD协议的工作原理 108

6.4.2MAC子层的帧格式 112

6.5局域网协议标准 114

6.5.1IEEE 802协议标准 114

6.5.2IEEE 802.3以太网标准 115

6.6虚拟局域网 122

6.6.1VLAN的作用 123

6.6.2VLAN的连接和划分 124

6.6.3VLAN的标准802.1Q和802.1P 126

6.6.4VLAN之间的通信 127

6.7无线局域网 129

6.7.1无线局域网的优点 130

6.7.2无线局域网的组成结构 130

6.7.3CSMA／CA协议的工作原理 133

小结 134

习题 134

第7章 网络层协议 138

7.1网络层提供的服务 138

7.1.1网络层为传输层提供的服务 138

7.1.2网络层的两种传输方式 139

7.2网络层路由算法 139

7.2.1路由算法的要求和分类 139

7.2.2最短路径算法 140

7.2.3扩散法 141

7.2.4距离向量路由算法 142

7.2.5链路状态路由算法 143

7.3拥塞控制 145

7.3.1拥塞控制的一般概念 145

7.3.2拥塞控制的方法和算法 147

7.4因特网中的网际协议 149

7.4.1IP数据报的格式 149

7.4.2IP地址 151

7.4.3划分子网和子网掩码 153

7.4.4专用地址与因特网地址转换NAT技术 157

7.5地址解析 159

7.5.1IP地址与物理地址的映射 159

7.5.2地址解析协议 161

7.5.3反向地址解析协议 163

7.6无分类域间路由选择 163

7.7因特网控制报文协议 165

7.7.1差错报告报文 166

7.7.2ICMP的查询报文 168

7.8IPv6和ICMPv6 169

7.8.1IPv6概述 169

7.8.2IPv6基本报头格式 171

7.8.3IPv6的地址结构 172

7.8.4IPv6的扩展报头 174

7.8.5IPv4向IPv6的过渡简介 177

7.8.6ICMPv6 177

7.9因特网的路由选择协议 180

7.9.1内部网关路由协议 180

7.9.2开放式最短路径优先协议 186

7.9.3单区域中OSPF的工作原理 189

7.9.4多区域中OSPF的工作原理 195

7.9.5边界网关协议 197

7.10虚拟专用网 201

7.10.1VPN的基本概念 201

7.10.2VPN连接和路由 202

7.10.3VPN中的隧道技术 204

7.11IP多播和IGMP 206

7.11.1IP多播的用途 207

7.11.2IGMP 207

7.11.3多播地址 208

7.11.4分布路由和多播路由协议 210

小结 211

习题 211

第8章 传输层协议 214

8.1传输控制协议的基本功能 214

8.1.1传输层的功能和服务 214

8.1.2传输层的几个重要概念 215

8.2传输控制协议 217

8.2.1TCP报文段的报头 217

8.2.2TCP的特性 220

8.2.3TCP的流量控制 222

8.2.4TCP的差错控制 223

8.2.5TCP的拥塞控制 224

8.3用户数据报协议 225

8.3.1UDP概述 225

8.3.2UDP通信过程和端口号 226

8.3.3UDP用户数据报的报头格式 227

8.3.4UDP的通信过程 228

8.4服务质量保证 230

8.4.1QoS的技术要求 230

8.4.2QoS保证的相关技术 231

8.4.3综合服务和区分服务 235

8.4.4多协议标签交换协议 238

小结 242

习题 242

第9章 应用层协议 245

9.1域名系统 245

9.2TCP／IP应用层协议 247

9.2.1文件传输协议 247

9.2.2电子邮件 248

9.2.3万维网 249

9.2.4远程终端协议 251

9.2.5信息检索 252

9.2.6简单网络管理协议 252

9.3博客和播客 253

9.3.1新闻与公告服务 253

9.3.2博客服务和播客服务 254

9.4即时通信服务与网络电视服务 256

9.4.1即时通信软件 256

9.4.2网络电视服务 256

9.5对等连接软件 259

9.5.1P2P概述 259

9.5.2P2P网络模型 259

9.5.3P2P文件共享程序 261

9.5.4P2P网络模型存在的问题和展望 262

9.6动态主机配置协议 262

9.6.1DHCP的用途 262

9.6.2DHCP的工作流程 263

小结 264

习题 264

第10章 网络安全技术 266

10.1网络安全概述 266

10.1.1网络安全的概念 266

10.1.2网络安全的分层理论 267

10.1.3网络安全策略 269

10.2信息加密技术 270

10.2.1密码技术基础 270

10.2.2加密算法 271

10.2.3数字签名 274

10.3报文鉴别 275

10.4防火墙技术 276

10.5入侵检测 278

10.5.1入侵检测的概念 278

10.5.2入侵检测系统模型 278

10.5.3入侵检测原理 279

10.6网络安全协议 280

10.6.1网络层安全协议簇 280

10.6.2安全套接字层 282

10.6.3电子邮件安全 283

小结 285

习题 285

第11章 联网设备 287

11.1网络接口卡 287

11.1.1网卡的分类 287

11.1.2网卡的工作原理 290

11.2调制解调器 292

11.2.1Modem的基本工作原理 292

11.2.2电缆电视Modem 293

11.2.3ADSL技术 294

11.3中继器和集线器 296

11.4网桥 296

11.4.1网桥的功能 296

11.4.2网桥的路径算法 298

11.5交换机 301

11.5.1交换机的功能和应用 301

11.5.2交换机的工作原理 303

11.5.3交换机的工作方式 305

11.5.4交换机的模块结构 305

11.6路由器 309

11.6.1路由器的工作原理 309

11.6.2路由器的结构 310

11.6.3路由器的功能 311

11.6.4网关 312

11.7三层交换机 313

11.7.1三层交换机的产生 313

11.7.2Switch Node的总体结构 314

小结 314

习题 315

第12章 网络实验 316

12.1网络实验室介绍 316

12.1.1网络实验室拓扑结构 316

12.1.2RACK实验柜的组成结构 317

12.1.3配线架插座的说明 317

12.1.4实验室的布局 318

12.1.5访问控制服务器简介 319

12.1.6基于Web的RCMS访问管理 319

12.2双绞线制作实验 320

12.2.1双绞线网线的制作标准 320

12.2.2双绞线网线制作实验 321

12.3交换机基础配置实验 323

12.3.1交换机配置的基础知识 323

12.3.2交换机的基础配置实验 329

12.3.3VLAN实现交换机端口隔离实验 332

12.3.4生成树协议的应用实验 334

12.4路由器基础配置实验 338

12.4.1路由器配置的基本知识 339

12.4.2路由器的基本配置实验 342

12.4.3路由器的静态路由配置实验 347

12.4.4路由器的动态路由——RIP配置实验 350

12.4.5配置PPP的PAP认证实验 354

习题 358

参考文献 360