第1章 概述 1
1.1 数据通信概述 1
1.1.1 模拟通信、数字通信和数据通信 1
1.1.2 数据通信系统的模型 2
1.2 数据通信系统 3
1.2.1 数据通信系统的组成 3
1.2.2 数据通信系统的分类 4
1.2.3 数据通信系统的主要性能指标 5
1.3 数据通信网络 6
1.4 计算机网络概述 7
1.4.1 计算机网络的发展过程 7
1.4.2 因特网的组成 11
1.4.3 计算机网络的定义及类别 14
1.4.4 计算机网络的功能及应用 15
1.4.5 计算机网络的性能指标 16
1.5 计算机网络的体系结构和模型 19
1.5.1 层次型的体系结构 19
1.5.2 计算机网络的模型 20
1.5.3 若干重要概念 24
1.6 标准及其制定机构 28
1.6.1 标准 28
1.6.2 标准化组织 28
1.7 发展趋势 30
1.7.1 泛在网络和泛在计算 30
1.7.2 新信息服务 32
1.7.3 云计算和大数据 33
1.7.4 下一代网络 34
1.7.5 网络融合 36
1.8 小结 37
1.9 习题 38
第2章 数据通信基础知识 40
2.1 消息、信息、数据和信号 40
2.1.1 消息和信息 40
2.1.2 数据 41
2.1.3 信号 42
2.2 传输方式和传输速率 44
2.2.1 传输方式 44
2.2.2 传输速率 46
2.2.3 频带利用率 48
2.3 传输损伤和传输质量 48
2.3.1 传输损伤 48
2.3.2 传输质量 49
2.4 通信编码 53
2.5 传输信道 54
2.5.1 信道概述 54
2.5.2 信道容量的计算 55
2.6 传输介质 57
2.6.1 导引型传输介质 58
2.6.2 非导引型传输介质 63
2.7 小结 70
2.8 习题 71
第3章 数据传输技术 74
3.1 模拟信号数字化传输技术 74
3.1.1 模拟信号的抽样 74
3.1.2 抽样模拟信号的量化 76
3.1.3 脉冲编码调制（PCM） 77
3.1.4 差分脉冲编码调制（DPCM） 79
3.1.5 自适应差分脉冲编码调制 79
3.2 数字基带传输技术 80
3.2.1 基带传输对信号的要求 80
3.2.2 基带信号的波形及其传输码型 81
3.3 数字频带传输技术 85
3.3.1 基本数字调制技术 86
3.3.2 正交幅度调制 94
3.3.3 幅相混合调制 95
3.3.4 正交频分复用调制 97
3.4 信道访问技术 97
3.4.1 轮询访问技术 98
3.4.2 争用访问技术 99
3.5 信道复用技术 103
3.5.1 频分复用 104
3.5.2 波分复用 105
3.5.3 时分复用 107
3.5.4 码分复用 109
3.6 同步控制技术 111
3.6.1 载波同步 111
3.6.2 位同步 112
3.6.3 群同步 113
3.6.4 网同步 115
3.7 数据交换技术 117
3.7.1 电路交换 118
3.7.2 报文交换 118
3.7.3 分组交换 119
3.8 差错控制技术 120
3.8.1 差错控制概述 120
3.8.2 差错检测 122
3.8.3 差错纠正 126
3.9 小结 128
3.10 习题 130
第4章 物理层 132
4.1 物理层概述 132
4.2 物理层接口特性 132
4.2.1 机械特性 133
4.2.2 电气特性 133
4.2.3 功能特性 135
4.2.4 规程特性 136
4.3 物理层的常用标准 137
4.3.1 EIA RS-232 137
4.3.2 EIA RS-449 140
4.3.3 RJ-45 141
4.4 数字传输系统 143
4.5 宽带接入技术 145
4.5.1 基于五类线的以太网接入技术 145
4.5.2 基于铜线的xDSL技术 146
4.5.3 基于混合光纤/同轴电缆的接入技术 148
4.5.4 光纤接入技术 149
4.6 小结 150
4.7 习题 151
第5章 数据链路层 152
5.1 数据链路层概述 152
5.2 数据链路层的3个基本问题 153
5.2.1 帧定界 153
5.2.2 透明传输 155
5.2.3 差错检测 156
5.3 点对点信道的数据链路层协议 156
5.3.1 数据链路层协议概述 156
5.3.2 PPP和PPPoE协议 157
5.3.3 PPP和PPPoE协议的帧格式 158
5.3.4 PPP协议的状态图 159
5.4 广播信道的数据链路层 160
5.4.1 局域网概述 160
5.4.2 局域网体系结构 162
5.4.3 IEEE 802标准 163
5.5 使用广播信道的以太网 163
5.5.1 以太网概述 163
5.5.2 以太网的MAC子层 164
5.5.3 CSMA/CD协议 167
5.5.4 以太网的信道利用率 169
5.6 扩展的以太网 170
5.6.1 在物理层扩展以太网 170
5.6.2 在数据链路层扩展以太网 171
5.7 高速以太网 177
5.7.1 100BASE-T以太网 177
5.7.2 吉比特以太网 178
5.7.3 10吉比特以太网 179
5.7.4 40/100吉比特以太网 179
5.8 小结 180
5.9 习题 182
第6章 网络层 184
6.1 网络层概述 184
6.1.1 虚拟互连网络 184
6.1.2 网络层提供的两种服务 185
6.2 网际协议IPv4 187
6.2.1 分类的IP地址 188
6.2.2 划分子网 190
6.2.3 无分类编址 194
6.2.4 地址解释和地址转换 196
6.2.5 IP数据报的格式 200
6.2.6 IP层分组转发机制 204
6.3 因特网路由选择协议 208
6.3.1 路由选择协议概述 208
6.3.2 内部网关协议 210
6.3.3 外部网关协议 217
6.3.4 路由选择的关键部件——路由器 218
6.4 网际控制报文协议ICMPv4 220
6.5 多协议标记交换MPLS 222
6.5.1 MPLS概述 222
6.5.2 MPLS的基本原理 223
6.5.3 MPLS的首部和格式 227
6.6 IP多播及其协议 228
6.6.1 IP多播概述 228
6.6.2 局域网IP多播 229
6.6.3 因特网IP多播 230
6.7 移动IP及其协议 232
6.7.1 移动IP概述 232
6.7.2 移动IP的基本原理 233
6.7.3 移动IP必须考虑的几个问题 236
6.8 下一代因特网的网络层协议 237
6.8.1 网际协议IPv6 237
6.8.2 网际控制报文协议ICMPv6 246
6.8.3 移动IPv6 247
6.9 小结 248
6.10 习题 250
第7章 传输层 256
7.1 传输层概述 256
7.1.1 传输层的基本功能 256
7.1.2 传输层的协议 257
7.1.3 传输层的服务 258
7.1.4 传输层的端口 259
7.2 用户数据报协议UDP 260
7.2.1 UDP概述 260
7.2.2 UDP报文的格式 261
7.3 传输控制协议TCP 262
7.3.1 TCP概述 262
7.3.2 TCP报文段的格式 264
7.3.3 TCP传输控制 266
7.3.4 TCP拥塞控制 276
7.3.5 TCP连接管理 283
7.4 小结 288
7.5 习题 290
第8章 应用层 294
8.1 应用层概述 294
8.2 域名系统 295
8.2.1 概述 295
8.2.2 因特网的域名结构 296
8.2.3 域名服务器 298
8.2.4 域名解析 300
8.3 万维网 301
8.3.1 概述 301
8.3.2 统一资源定位符URL 303
8.3.3 超文本传送协议HTTP 303
8.3.4 超文本标记语言HTML 308
8.3.5 万维网的文档 310
8.3.6 万维网的信息检索 313
8.3.7 博客、微博、轻博和微信 314
8.4 电子邮件 316
8.4.1 概述 316
8.4.2 电子邮件的格式 318
8.4.3 简单邮件传送协议SMTP 318
8.4.4 邮件读取协议POP3和IMAP4 320
8.4.5 通用因特网邮件扩充协议MIME 321
8.4.6 基于万维网的电子邮件 323
8.5 动态主机配置协议DHCP 324
8.6 应用进程间的通信 326
8.6.1 系统调用 326
8.6.2 应用编程接口 326
8.7 小结 328
8.8 习题 329
第9章 因特网的多媒体应用服务 332
9.1 多媒体应用服务概述 332
9.1.1 多媒体信息的传输特性 332
9.1.2 音频/视频服务的分类 334
9.1.3 音频/视频信号的数字化和压缩 335
9.2 流式存储音频/视频 336
9.2.1 具有元文件的万维网服务器 337
9.2.2 媒体服务器 337
9.2.3 实时流式协议RTSP 338
9.3 实时交互音频/视频 339
9.3.1 IP电话的基本原理 339
9.3.2 IP电话的关键技术 340
9.3.3 IP电话的信令标准 341
9.3.4 实时传输协议RTP 345
9.3.5 实时传输控制协议RTCP 347
9.4 服务质量的改进 348
9.4.1 服务质量概述 348
9.4.2 改进服务质量的几种机制 349
9.4.3 综合服务 352
9.4.4 区分服务 354
9.5 小结 356
9.6 习题 358
第10章 无线网络 359
10.1 无线局域网 359
10.1.1 无线局域网概述 359
10.1.2 IEEE 802.11标准 362
10.1.3 802.11局域网的MAC层协议 364
10.1.4 802.11局域网的MAC帧 369
10.1.5 802.11提供的服务 370
10.2 无线个域网 370
10.2.1 蓝牙技术 371
10.2.2 低速无线个域网 372
10.2.3 高速无线个域网 376
10.3 无线城域网 377
10.3.1 无线城域网概述 377
10.3.2 IEEE 802.16标准 378
10.4 其他无线网络 381
10.4.1 无线传感器网 381
10.4.2 无线网格网 383
10.5 蜂窝移动通信网 385
10.5.1 蜂窝移动通信概述 385
10.5.2 蜂窝移动通信系统 387
10.5.3 蜂窝移动通信中的抗干扰 389
10.5.4 无线应用协议WAP 390
10.6 小结 393
10.7 习题 394
第11章 计算机网络的管理和安全 396
11.1 计算机网络的管理 396
11.1.1 网络管理概述 396
11.1.2 网络管理的一般模型 397
11.1.3 网络管理的体系结构 398
11.1.4 ISO的网络管理功能 398
11.2 简单网络管理协议SNMP 400
11.2.1 管理信息结构 400
11.2.2 管理信息库 403
11.2.3 SNMP报文和协议数据单元 404
11.3 计算机网络的安全 406
11.3.1 计算机网络面临的安全威胁 406
11.3.2 计算机网络的安全性需求 408
11.4 数据加密技术 408
11.4.1 数据加密通信的模型 408
11.4.2 对称密钥密码体制 409
11.4.3 公开密钥密码体制 411
11.5 网络安全策略 414
11.5.1 加密策略 414
11.5.2 密钥分配 416
11.5.3 鉴别 417
11.5.4 防火墙与入侵检测 420
11.6 虚拟专用网 422
11.7 因特网的安全协议 424
11.7.1 网络层安全协议 425
11.7.2 传输层安全协议 427
11.7.3 应用层安全协议 429
11.8 小结 431
11.9 习题 433
附录A 部分习题参考答案 435
附录B 英文缩写词 450
参考文献 459