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第一部分 计算机通信和网络基础 3

第1章 计算机通信和网络技术概述 3

目录 3

1.1 什么是计算机通信和网络技术 4

1.2 什么是计算机网络 5

1.2.1 网络成员：设备、节点和主机 5

1.2.2 网络媒体和通信协议 6

1.3 计算机网络的类型 7

1.3.1 网络分类——按所包含的区域 7

1.3.2 网络分类——按拓扑类型 8

1.3.3 交换网络 13

1.4 网络寻址、路由、可靠性、互操作性和安全性 14

1.4.1 寻址 14

1.4.2 路由 14

1.4.3 可靠性 15

1.5 网络标准 16

1.4.4 互操作性 16

1.4.5 安全性 16

1.5.1 法定标准 18

1.5.2 事实标准 18

1.5.3 专用标准 18

1.5.4 合作标准 19

1.5.5 因特网标准的发展 20

1.6 电话系统与数据通信 20

1.6.1 电话的发明 20

1.6.2 电话工业的进展和ATT 21

1.6.3 1984年ATT拆分 22

1.6.4 1996年电信法案1 23

1.6.5 数据通信与电信 24

1.7 本书的结构 24

1.9.1 总结 25

1.8 章末评注 25

1.9 本章复习资料 25

1.9.2 词汇检查 26

1.9.3 复习题 27

1.9.4 推荐读物及参考文献 28

第2章 基本术语和概念 29

2.1 网络应用和应用协议 30

2.2 计算机通信和网络模型 32

2.2.1 分散式系统 32

2.2.2 集中式系统 33

2.2.3 分布式系统 34

2.2.4 客户机／服务器模型 35

2.2.5 对等模型 36

2.2.6 基于Web的模型 37

2.3.1 串行和并行通信 39

2.3 通信服务方式和数据传输模型 39

2.2.7 新兴的文件共享模型：伺服 39

2.3.2 同步、异步与等时通信 40

2.3.3 单工和双工通信 41

2.4 模拟和数字通信 42

2.4.1 模拟通信 43

2.4.2 数字通信 45

2.5 通信信道的速度和容量 47

2.5.1 带宽和数据速率 47

2.5.2 吞吐量 47

2.5.3 噪声 48

2.6 多路复用和交换 50

2.6.1 多路复用 51

2.6.2 交换 53

2.7 网络体系结构和OSI参考模型 54

2.7.2 OSI服务类型 55

2.7.1 OSI模型 55

2.7.3 今天的OSI 59

2.8 章末评注 60

2.9 本章复习资料 61

2.9.1 总结 61

2.9.2 词汇检查 62

2.9.3 复习题 63

2.9.4 推荐读物及参考文献 64

第3章 模拟和数字通信概念 66

3.1 用模拟信号表示数据 67

3.1.1 转换模拟数据为模拟信号 68

3.1.2 转换数字数据为模拟信号 68

3.2 用数字信号表示数据 74

3.2.1 转换模拟数据为数字信号 75

3.2.2 转换数字数据为数字信号 77

3.3 数据速率和波特率 79

3.4 数字载波系统 79

3.4.1 T1和DS线路 80

3.4.2 部分T1 81

3.4.3 SONET和OC线路 84

3.5 章末评注 86

3.6 本章复习资料 86

3.6.1 总结 86

3.6.2 词汇检查 88

3.6.3 复习题 89

3.6.4 推荐读物及参考文献 90

第二部分 物理层、数据链路层和网络层概念 95

第4章 物理层概念 95

4.1 何为物理层 96

4.2.1 物理特性 97

4.2 导线的物理和电气特性 97

4.2.2 电气特性 100

4.3 铜线介质 101

4.3.1 非屏蔽和屏蔽双绞线 101

4.3.2 IBM电缆 103

4.3.3 同轴电缆 103

4.3.4 双轴电缆 105

4.4 光纤介质 105

4.5 无线通信 108

4.5.1 无线电传输 108

4.5.2 红外传输 110

4.5.3 无线LAN标准 111

4.6 卫星通信 112

4.7 结构化布线系统 115

4.9.1 总结 117

4.9 本章复习资料 117

4.8 章末评注 117

4.9.2 词汇检查 118

4.9.3 复习题 118

4.9.4 推荐读物及参考文献 119

第5章 数据链路层概念和IEEELAN标准 122

5.1 何为数据链路层 123

5.1.1 概述 123

5.1.2 IEEE和数据链路层 123

5.2 逻辑链路控制（LLC）子层 125

5.2.1 成帧 125

5.2.2 流量控制 128

5.2.3 差错控制 134

5.3 介质访问控制（MAC）子层 139

5.3.1 随机访问协议 139

5.3.3 随机访问与令牌传递协议 142

5.3.2 令牌传递协议 142

5.4 数据优先权和服务质量 143

5.5 章末评注 145

5.6 本章复习资料 146

5.6.1 总结 146

5.6.2 词汇检查 147

5.6.3 复习题 147

5.6.4 推荐读物及参考文献 149

第6章 网络硬件组件（1层及2层） 150

6.1 什么是连接器 151

6.1.1 概述 151

6.1.2 UTP线缆连接器 151

6.1.3 同轴电缆连接器 152

6.1.4 光缆连接器 152

6.2.1 收发器 153

6.2 收发器与介质转换器 153

6.1.5 其他连接器 153

6.2.2 介质转换器 155

6.3 转发器 156

6.4 网络接口卡与PC卡 158

6.4.1 网络接口卡 158

6.4.2 PC卡 159

6.5 网桥 160

6.5.1 概述 160

6.5.2 网桥标准 160

6.5.3 网桥与转发器 163

6.6 交换机 164

6.6.1 存储转发交换机 165

6.6.2 直通交换机 165

6.7 章末评注 167

6.6.4 交换机性能 167

6.6.3 混合交换机 167

6.8 本章复习资料 168

6.8.1 总结 168

6.8.2 词汇检查 169

6.8.3 复习题 169

6.8.4 推荐读物及参考文献 170

第7章 网际互连、网络层概念及组件 172

7.1 网络互连概念 173

7.2 网络层和选路概念 176

7.2.1 网络层概览 176

7.2.2 选路协议概念 177

7.2.3 选路算法 180

7.3 选路协议举例 182

7.3.1 自治系统、内部网关协议和边界网关协议 182

7.3.2 RIP 183

7.3.3 RIP-2 184

7.3.4 OSPF 186

7.3.5 其他选路协议 188

7.3.6 无类型域间选路 188

7.4 路由器和交换机 189

7.4.1 交换和交换机概述 189

7.4.2 2层交换机、3层交换机与路由器 189

7.4.3 4层交换 190

7.4.4 IP交换 190

7.4.5 桥路器与路由器 191

7.5 虚拟专用网 191

7.5.1 VPN策略 191

7.5.2 VPN的好处 193

7.6 章末评注 194

7.7.1 总结 195

7.7 本章复习资料 195

7.7.2 词汇检查 196

7.7.3 复习题 196

7.7.4 推荐读物及参考文献 199

第8章 因特网与TCP/IP 202

8.1 什么是因特网 203

8.2 因特网的历史 203

8.2.1 ARPAnet 203

8.2.2 BITNET、CSNET和UUCP 204

8.2.3 NSFNET 204

8.2.4 商用因特网 207

8.2.5 目前的公众因特网 208

8.2.6 其他因特网骨干网雏形 209

8.3 因特网的管理 210

8.3.1 管理与组织 210

8.3.2 标准的制定 211

8.3.3 因特网安全 212

8.4 什么是TCP/IP 213

8.4.1 简要历史介绍 213

8.4.2 TCP/IP模型与OSI模型 214

8.5 TCP/IP的传输层与网络层协议 217

8.5.1 基于因特网的通信概述与UDP、TCP、IP和端口号的作用 217

8.5.2 用户数据报协议（UDP） 219

8.5.3 传输控制协议（TCP） 220

8.5.4 因特网协议（IP） 226

8.6 IP地址 229

8.6.1 IPv4 229

8.6.2 IPv4地址子网划分 230

8.6.3 IP地址解析：DNS 234

8.6.4 IP地址与名字分配 236

8.7.1 需要IPv6 237

8.7 IPv6 237

8.7.3 IPv6地址 238

8.7.2 IPv6与IPv4 238

8.7.4 IPv6的过渡 242

8.8 TCP/IP应用层协议 242

8.8.1 电子邮件：SMTP、MIME和POP 242

8.8.2 Telnet协议 251

8.8.3 文件传输协议（FTP） 252

8.8.4 超文本传输协议（HTTP） 253

8.9 章末评注 260

8.10 本章复习资料 260

8.10.1 总结 260

8.10.2 词汇检查 262

8.10.3 复习题 263

8.10.4 推荐读物及参考文献 264

第9章 以太网和IEEE802.3 网络 271

第三部分 层域网和广域网技术 271

9.1 以太网的历史 272

9.1.1 开始 272

9.1.2 以太网与IEEE802.3 273

9.2 10Mbit/s以太网／802.3 局域网 275

9.2.1 物理和数据链路层的信息 275

9.2.2 网络直径和冲突域的概念 278

9.2.3 5-4-3转发器布局规则 281

9.2.4 回避5-4-3转发器布局规则 283

9.2.5 性能问题 283

9.3 交换式以太网、全双工以太网以及虚拟局域网 284

9.3.1 分段的概念 284

9.3.2 交换式以太网 286

9.3.3 全双工以太网 290

9.3.4 虚拟局域网（VLAN） 291

9.4 100Mbit/s以太网LAN 292

9.4.1 快速以太网 293

9.4.2 100VG-AnyLAN 296

9.5 吉比特以太网 299

9.5.1 概述 299

9.5.2 IEEE802.3 z：光纤之上的吉比特以太网 301

9.5.3 IEEE802.3 ab：铜缆之上的吉比特以太网 303

9.5.4 吉比特以太网与异步传输模式（ATM） 304

9.5.5 吉比特以太网的基本特点 305

9.5.6 越快是否就越好 305

9.5.7 以太网作为一种WAN协议：IEEE802.3 ae——10吉比特以太网 306

9.6 与以太网相关的其他课题 306

9.8 本章复习资料 307

9.8.1 总结 307

9.7 章末评注 307

9.8.2 词汇检查 309

9.8.3 复习题 310

9.8.4 推荐读物及参考文献 312

第10章 令牌环 316

10.1 什么是令牌环 317

10.2 物理层规范 319

10.3 帧格式 319

10.3.1 令牌帧 319

10.3.2 数据帧 320

10.4 优先级和预留 322

10.5 监视器站 323

10.6 第二代令牌环 324

10.6.1 交换式令牌环 324

10.6.2 专用令牌环 325

10.6.4 高速令牌环 326

10.6.3 全双工令牌环 326

10.7 令牌环与令牌总线 327

10.8 章末评注 328

10.9 本章复习资料 328

10.9.1 总结 328

10.9.2 词汇检查 329

10.9.3 复习题 329

10.9.4 推荐读物及参考文献 330

第11章 光纤分布式数据接口（FDDI） 331

11.1 什么是FDDI 332

11.2 物理层规范 333

11.3 帧格式和媒体访问规范 334

11.3.1 帧格式 334

11.3.2 MAC子层：FDDI与令牌环 336

11.3.3 运行 337

11.4 配置和设计问题 338

11.5 FDDI与以太网／802.3 或ATM网络的互连 340

11.6 FDDI的未来 341

11.7 章末评注 341

11.8 本章复习资料 342

11.8.1 总结 342

11.8.2 词汇检查 342

11.8.3 复习题 343

11.8.4 推荐读物及参考文献 343

第12章 综合业务数字网（ISDN） 345

12.1 什么是ISDN 346

12.1.1 历史 346

12.1.2 标准 347

12.2 ISDN的组成 349

12.2.1 模块、设备和适配器 349

12.2.2 接口 350

12.3.1 B信道 351

12.3 ISDN的信道类型 351

12.3.2 D信道 352

12.3.3 H信道 352

12.4 基本和初等速率接口 352

12.4.1 基本速率接口（BRI） 353

12.4.2 初等速率接口（PRI） 353

12.5 ISDN协议 354

12.5.1 概述 354

12.5.2 链路访问协议——D信道（LAP-D） 355

12.6 ISDN的特性、业务及应用 356

12.6.1 业务概要特征标识（SPID）号 356

12.6.2 线路与特征集 356

12.6.3 电信业务 356

12.6.4 ISDN与常规的电话业务 357

12.6.5 ISDN和因特网 357

12.6.6 局域网到局域网（LAN-LAN）的连接 358

12.7 其他的ISDN创新 359

12.7.1 永久在线／动态ISDN 359

12.7.2 宽带ISDN 360

12.8 章末评注 360

12.9 本章复习资料 361

12.9.1 总结 361

12.9.2 词汇检查 362

12.9.3 复习题 362

12.9.4 推荐读物及参考文献 363

第13章 帧中继 365

13.1 什么是帧中继 366

13.2 帧中继电路 368

13.2.1 永久虚电路（PVC） 368

13.2.2 承诺信息速率（CIR） 368

13.2.3 CIR和超额订购 371

13.2.4 交换虚电路（SVC） 373

13.3 技术概述和数据链路层问题 374

13.3.1 基本操作 374

13.3.2 帧中继的帧 374

13.3.3 数据链路连接标识符（DLCI） 376

13.3.4 拥塞控制与管理 377

13.3.5 链路管理 379

13.4 其他的帧中继信息 379

13.4.1 帧中继话音 379

13.4.2 帧中继与其他LAN-LAN的技术 381

13.4.3 新闻报道中的帧中继 381

13.5 章末评注 382

13.6 本章复习资料 382

13.6.1 总结 382

13.6.3 复习题 383

13.6.2 词汇检查 383

13.6.4 推荐读物及参考文献 384

第14章 交换式多兆位数据服务（SMDS） 386

14.1 什么是SMDS 387

14.1.1 概述 387

14.1.2 历史 387

14.1.3 其他开发基本原理 388

14.2 SMDS技术概述 389

14.2.1 物理层规范 389

14.2.2 数据链路层规范：DQDB 390

14.3 SMDS接口协议（SIP） 391

14.4 SMDS寻址 394

14.5 SMDS与其他的LAN-LAN技术 395

14.6 SMDS的现状 396

14.8.2 词汇检查 398

14.8.1 总结 398

14.7 章末评注 398

14.8 本章复习资料 398

14.8.3 复习题 399

14.8.4 推荐读物及参考文献 399

第15章 异步传输模式（ATM） 401

15.1 什么是ATM 402

15.1.1 概述 402

15.1.2 历史 402

15.2 一般的概念和工作方式 404

15.2.1 一般概念 404

15.2.2 工作方式 404

15.3 ATM接口标准 405

15.4 ATM信元、虚连接和寻址 407

15.4.1 ATM信元 408

15.4.2 虚连接 409

15.4.3 寻址 410

15.5 ATM适配层（AAL） 411

15.6 ATM和融合技术 413

15.7 ATM与其他技术和服务的对比 414

15.7.1 ATM与快速和吉比特以太网的对比 414

15.7.2 ATM与帧中继的对比 415

15.7.3 ATM与SONET的对比 415

15.7.4 ATM作为一种仿真局域网技术 415

15.8 章末评注 417

15.9 本章复习资料 417

15.9.1 总结 417

15.9.2 词汇检查 418

15.9.3 复习题 419

15.9.4 推荐读物和参考文献 419

第16章 拨号和家庭连网 423

第四部分 相关的网络概念、应用和技术 423

16.1 什么是拨号网络 424

16.1.1 终端拨号连接 424

16.1.2 网络拨号连接 425

16.2 模拟调制解调器的概念 426

16.2.1 概述 426

16.2.2 调制解调器的标准 426

16.2.3 DCE、DTE、压缩和差错控制 427

16.2.4 56K调制解调器 429

16.3 DSL服务 430

16.3.1 概述 430

16.3.2 DSL传输率和电路质量 431

16.3.3 DSL服务类型 433

16.4 电缆调制解调器 436

16.5.1 连接到因特网 438

16.5 家庭连网的概念和问题 438

16.5.2 连接一个以上的家庭计算机 440

16.5.3 家庭网络的基础设施 441

16.5.4 家庭网络的安全 441

16.5.5 配置家庭网络时的潜在问题 442

16.6 章末评注 443

16.7 本章复习资料 443

16.7.1 总结 443

16.7.2 词汇检查 444

16.7.3 复习题 445

16.7.4 推荐读物及参考文献 446

第17章 网络安全问题 448

17.1 什么是网络安全 449

17.2 威胁评估 450

17.2.1 鉴别关键资产 450

17.2.2 谁觊觎你的资产 451

17.2.3 风险分析 452

17.2.5 文档记录 453

17.3 网络攻击和安全措施的考虑 453

17.3.1 网络攻击的例子 453

17.2.4 战争游戏 453

17.3.2 拒绝服务攻击 454

17.3.3 实现网络安全的障碍 455

17.3.4 安全措施的考虑 456

17.4 防火墙 458

17.4.1 概述 458

17.4.2 防火墙的类型 459

17.4.3 防火墙和多协议的环境 460

17.4.4 防火墙实现的考虑 461

17.5 加密方法 462

17.5.1 概述 462

17.5.3 数据加密标准（DES） 463

17.5.2 开密钥基础设施（PKI） 463

17.5.4 PGP 464

17.5.5 RSA 465

17.6 身份认证和访问控制措施 470

17.6.1 数字证书 470

17.6.2 智能卡 470

17.6.3 Kerberos 471

17.7 虚拟专用网和因特网安全 471

17.7.1 VPN安全协议 472

17.7.2 IP安全协议（IPSec） 473

17.7.3 保护VPN连接 475

17.8 章末评注 475

17.9 本章复习资料 475

17.9.1 总结 475

17.9.2 词汇检查 477

17.9.3 复习题 478

17.9.4 推荐读物及参考文献 479

第18章 网络融合 481

18.1 什么是网络融合 482

18.1.1 概述 482

18.1.2 融合不仅仅是话音和数据的结合 483

18.2 连网问题和融合 485

18.2.1 网络媒介和融合 485

18.2.2 网络应用和融合 486

18.2.3 融合和多媒体连网 487

18.3 网络融合对商业的影响 489

18.3.1 融合对传统网络和系统的影响 489

18.3.2 融合对计算和连网类型的影响 490

18.3.3 融合对网络性能和发展速度的影响 490

18.3.4 公司结构的变化与融合 491

18.3.5 网络管理和融合 492

18.3.6 融合和具有公司网络应用的因特网 493

18.4 家庭内的融合 493

18.5 章末评注 494

18.6 本章复习资料 495

18.6.1 总结 495

18.6.2 词汇检查 495

18.6.3 复习题 495

18.6.4 推荐读物及参考文献 496

附录A 厂商以太网／802.3 前缀 498

附录B 单比特错误恢复使用的奇偶校验 499

附录C 安装UTP电缆的指导 501

附录D 网络设计和分析指南，网络政治 503

附录E X.25 508

术语表 513