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第1章 计算机网络概论 1

1.1计算机网络的基本概念 1

1.1.1计算机网络的定义和组成 1

1.1.2计算机网络的分类 2

1.2计算机网络的发展历程 6

1.2.1计算机网络的产生 7

1.2.2分组交换网的出现 8

1.2.3局域网的产生与发展 9

1.2.4计算机网络体系结构的形成 10

1.2.5 Internet时代和下一代Internet 10

1.2.6 计算机网络在我国的发展 14

1.3计算机网络的组成与结构 15

1.3.1资源子网的概念 16

1.3.2通信子网的概念 16

1.3.3现代网络结构的特点 16

1.4计算机网络的主要性能指标 17

1.4.1带宽 17

1.4.2时延 18

习题 19

第2章 网络体系结构与网络协议 21

2.1网络体系结构的基本概念 21

2.1.1网络协议的概念 21

2.1.2协议、层次、接口与网络体系结构的概念 22

2.1.3网络体系结构的研究方法 24

2.1.4服务与服务原语 25

2.2 OSI参考模型 28

2.2.1 OSI参考模型的基本概念 28

2.2.2 OSI参考模型的结构 28

2.2.3 OSI参考模型各层的功能 29

2.2.4 OSI中的层间通信 30

2.2.5面向连接服务与无连接服务 31

2.2.6 OSI参考模型的评价 31

2.3 TCP／IP参考模型 32

2.3.1 TCP／IP参考模型的发展 32

2.3.2 TCP／IP参考模型各层的功能 33

2.3.3 TCP／IP参考模型的特点 34

2.3.4 TCP／IP参考模型的评价 36

2.4网络通信标准化组织与Internet协议标准 36

2.4.1建立标准的必要性 36

2.4.2网络通信标准化组织 37

2.4.3 RFC文档、Internet草案与Internet协议标准 38

2.5五层实用参考模型 39

习题 40

第3章 物理层 42

3.1物理层的基本概念及所提供的服务 42

3.1.1物理层的基本概念 42

3.1.2物理层向数据链路层提供的服务 43

3.2数据通信的基础知识 43

3.2.1数据通信系统的模型 43

3.2.2数据通信中的基本概念 44

3.2.3数据通信的主要技术指标 45

3.2.4数据传输方式 48

3.2.5数据通信方式 49

3.2.6数据同步技术 50

3.3传输媒体 52

3.3.1导向传输媒体 52

3.3.2非导向传输媒体 55

3.4数据编码技术 58

3.4.1数据编码类型 58

3.4.2模拟数据编码方法 58

3.4.3数字数据编码方法 61

3.4.4模拟信号的脉冲编码调制 62

3.5基带传输技术 64

3.5.1基带传输的定义 64

3.5.2数字基带传输系统 64

3.6 频带传输技术 65

3.6.1频带传输的定义 65

3.6.2调制解调器的基本工作原理 66

3.7信道复用技术 67

3.7.1多路复用的分类 67

3.7.2频分多路复用 68

3.7.3波分多路复用 68

3.7.4时分多路复用 69

3.8同步数字体系（SDH） 71

3.8.1 SDH发展的背景 71

3.8.2 SDH速率体系 71

3.8.3 SDH的主要技术特点 72

3.9物理层标准举例 72

3.9.1 EIA-232-E接口标准 72

3.9.2 RS-449接口标准 77

习题 78

第4章 数据链路层 81

4.1数据链路层的基本概念 81

4.1.1物理线路与数据链路 81

4.1.2设计数据链路层的原因 82

4.1.3数据链路层的主要功能 82

4.2差错控制 83

4.2.1差错产生的原因和差错控制 83

4.2.2常用的简单差错控制编码 84

4.3停止等待协议 91

4.3.1完全理想化的数据传输 91

4.3.2具有最简单流量控制的数据链路层协议 92

4.3.3实用的停止等待协议 93

4.3.4停止等待协议的算法 94

4.3.5停止等待协议的分析 96

4.4连续ARQ协议 98

4.4.1连续ARQ协议的工作原理 98

4.4.2连续ARQ协议的吞吐量 99

4.4.3滑动窗口的概念 100

4.5选择重传ARQ协议 103

4.6 面向比特的链路控制规程HDLC 105

4.6.1 HDLC协议配置与模式 105

4.6.2 HDLC的帧结构 105

4.6.3 HDLC帧的类型与操作过程举例 107

4.7 Internet中的数据链路层 111

4.7.1 Internet数据链路层协议 111

4.7.2 PPP协议 112

4.7.3 PPP协议工作状态 114

习题 115

第5章 局域网 118

5.1局域网的基本概念 118

5.1.1 LAN的拓扑结构 118

5.1.2 LAN的体系结构 119

5.1.3 LAN介质访问控制方法 121

5.2以太网的发展史 122

5.3传统以太网 124

5.3.1传统以太网概述 124

5.3.2以太网介质访问控制方法——CSMA／CD 125

5.3.3 CSMA／CD以太网的传输特点 129

5.3.4以太网的MAC帧格式 130

5.3.5 MAC层的硬件地址 132

5.3.6 10 Base-T以太网的连接 135

5.4高速以太网 140

5.4.1高速局域网的发展 140

5.4.2快速以太网 141

5.4.3千兆以太网 143

5.4.4万兆以太网 146

5.5交换式以太网 147

5.5.1网桥 148

5.5.2交换机 153

5.5.3交换式以太网及其特点 157

5.6虚拟局域网 158

5.6.1 VLAN的概念 158

5.6.2 VLAN的实现技术 160

5.6.3 VLAN的帧结构 161

5.6.4 VLAN的运行 162

5.7无线局域网 163

5.7.1 WLAN的应用 163

5.7.2 WLAN的网络结构 165

5.7.3 IEEE 802.11 WLAN MAC层 167

5.7.4 IEEE 802.11 WLAN物理层 172

习题 173

第6章 广域网 176

6.1广域网的基本概念 176

6.1.1广域网的构成 176

6.1.2广域网的特征 177

6.2广域网的数据交换技术 178

6.2.1线路交换技术 178

6.2.2存储转发交换技术 180

6.2.3数据报方式 181

6.2.4虚电路方式 182

6.3广域网中的分组转发与路由 183

6.3.1分级编址方案 184

6.3.2分组转发机制 185

6.3.3路由选择算法与路由选择协议 187

6.4拥塞控制 189

6.4.1网络拥塞现象 189

6.4.2拥塞控制的基本策略 190

6.5分组交换广域网 192

6.5.1 X.25网 192

6.5.2帧中继 193

6.5.3异步传输模式 197

6.6广域网技术的演变与发展 202

习题 205

第7章 网络层 208

7.1网络层与网络互联的基本概念 208

7.1.1网络层的基本概念 208

7.1.2网络互联的基本概念 209

7.2因特网的网际协议IP 210

7.2.1网际层的服务与协议 210

7.2.2 IP地址的基本概念和表示方法 213

7.2.3分类的IP地址 214

7.2.4 IP数据报结构与报头格式 220

7.2.5 IP数据报的分片与重组 222

7.2.6 IP数据报的转发 225

7.3子网与超网 231

7.3.1设计子网和超网的原因 231

7.3.2划分子网 232

7.3.3使用子网掩码的分组转发过程 238

7.3.4超网与无分类域间路由（CIDR） 239

7.4地址解析 243

7.4.1 IP地址与硬件地址 243

7.4.2地址解析协议（ARP） 246

7.4.3反向地址解析协议（RARP） 248

7.5 Internet的路由选择协议 248

7.5.1 Internet的两类路由协议 248

7.5.2内部网关协议RIP 250

7.5.3内部网关协议OSPF 256

7.5.4外部网关协议BGP 262

7.6路由器与第三层交换 267

7.6.1路由器的基本功能 267

7.6.2路由器的基本工作原理 268

7.6.3路由器的构成 270

7.6.4第三层交换 271

7.7 ICMP协议 274

7.7.1 ICMP的作用与特点 274

7.7.2 ICMP报文的格式和类型 275

7.8 IP多播与IGMP协议 277

7.8.1 IP多播的基本概念 277

7.8.2 IGMP协议 280

7.9虚拟专用网（VPN）和网络地址转换（NAT） 282

7.9.1虚拟专用网（VPN） 282

7.9.2网络地址转换（NAT） 284

7.10下一代网际协议IPv6 285

7.10.1 IPv6产生的背景和特点 285

7.10.2 IPv6数据报 286

7.10.3 IPv6地址 289

7.10.4从IPv4向IPv6过渡的基本方法 291

习题 291

第8章 传输层 294

8.1传输层概述 294

8.1.1传输层的基本功能 294

8.1.2传输层服务 297

8.1.3网络环境中的分布式进程通信 300

8.2 TCP／IP体系中的传输层 301

8.2.1传输层中的两个协议 301

8.2.2端口的概念及作用 302

8.3用户数据报协议（UDP） 304

8.3.1 UDP概述 304

8.3.2 UDP的格式 306

8.3.3 UDP的基本工作过程 308

8.4传输控制协议 310

8.4.1 TCP协议概述 310

8.4.2 TCP报文段的格式及选项 312

8.4.3 TCP的数据编号与确认 316

8.4.4 TCP传输连接的建立与释放 317

8.4.5 TCP重传机制 320

8.4.6 TCP流量控制 323

8.4.7 TCP拥塞控制 326

习题 331

第9章 应用层 333

9.1应用层概述 333

9.1.1主要的应用层协议及应用层协议与低层协议的关系 333

9.1.2网络应用进程交互的客户／服务器模式 334

9.1.3进程通信中客户／服务器模式的实现方法 336

9.2域名系统（DNS） 338

9.2.1域名系统概述 338

9.2.2因特网的域名结构 339

9.2.3域名系统的层次结构 341

9.2.4域名解析 342

9.3文件传送协议 345

9.3.1文件传送协议概述 345

9.3.2文件传送协议 345

9.3.3简单文件传送协议 347

9.4电子邮件 349

9.4.1电子邮件系统概述 349

9.4.2简单邮件传送协议 351

9.4.3邮件读取协议POP3和IMAP 351

9.4.4电子邮件的信息格式 352

9.5万维网（W W W） 355

9.5.1万维网的工作原理 355

9.5.2统一资源定位符（URL） 361

9.5.3超文本传送协议（HTTP） 362

9.5.4超文本标记语言（HTML） 364

9.5.5动态Web文档技术 368

9.5.6活动Web文档技术 371

9.6简单网络管理协议（SNMP） 373

9.6.1网络管理的基本概念和一般模型 373

9.6.2 SNMP网络管理系统 374

9.6.3 SNMP 376

9.6.4管理信息结构（SMI） 378

9.6.5管理信息库 382

9.6.6 SNMPv2和SNMPv3 383

习题 384

第10章 网络安全 386

10.1网络安全基础知识 386

10.1.1网络安全的含义 386

10.1.2网络安全的特征 387

10.1.3计算机网络面临的安全威胁 388

10.1.4网络安全服务与关键技术 390

10.2密码学基础 391

10.2.1概述 391

10.2.2对称密钥密码体制 392

10.2.3公开密钥密码体制 395

10.3数字签名与报文鉴别 398

10.3.1数字签名 398

10.3.2报文鉴别 399

10.4身份认证与密钥分发 401

10.4.1基于对称密钥的密钥分发与认证 401

10.4.2基于公钥的认证与密钥分发 403

10.5访问控制：防火墙技术 405

10.5.1防火墙的基本概念 405

10.5.2包过滤防火墙 406

10.5.3状态检测防火墙 409

10.5.4应用级网关的概念 411

10.6 Internet网络安全技术 413

10.6.1 IP层安全技术 413

10.6.2传输层安全技术 418

10.6.3应用层安全技术 419

习题 421

参考文献 424