第0章 计算机网络课程知识点设计与组织的总体说明 1
0.1 计算机网络课程的性质 1
0.2 计算机网络课程知识点设计 2
0.2.1 计算机网络课程教学的特点 2
0.2.2 计算机网络课程知识点组织的基本思路 4
0.3 计算机网络课程知识点设计与章节的结构 5
0.3.1 计算机网络课程教学单元的划分 5
0.3.2 关于广域网与局域网、城域网的物理层、数据链路层内容的安排 6
0.3.3 全书的知识点结构的组织 7
0.3.4 《计算机网络》教材体系与教学安排的建议 9
0.3.5 《计算机网络教师用书》编写的指导思想 11
0.3.6 教学方法的讨论 13
0.4 计算机网络技术演变与教材内容的更新 17
0.4.1 计算机网络技术演变对教学内容的影响 17
0.4.2 国外经典的计算机网络教材分析 18
第1章 计算机网络概论 22
1.0 本章学习目的、要求与知识点结构 22
1.0.1 本章学习目的与要求 22
1.0.2 本章知识点的组织与结构 23
1.1 对计算机网络的形成与发展要点的理解 24
1.2 对计算机网络定义与分类的理解 25
1.2.1 计算机网络定义的基本要点 25
1.2.2 对计算机网络的分类方法的理解 26
1.3 对计算机网络的组成与结构要点的理解 30
1.3.1 资源子网和通信子网划分的意义与局限性 30
1.3.2 组网方式的变化与现代网络系统的结构特点 31
1.4 对计算机网络的拓扑构型要点的理解 32
1.4.1 网络拓扑构型的要点 32
1.4.2 对计算机网络拓扑的分类方法的理解 32
1.5 分组交换技术的基本概念 34
1.5.1 分组交换技术的研究与发展 34
1.5.2 线路交换的特点 39
1.5.3 存储转发交换的特点 39
1.5.4 数据报方式与虚电路方式的比较 40
1.6 典型计算机网络 41
1.6.1 ARPANET的发展过程 41
1.6.2 ARPANET对推动网络技术发展的贡献 44
1.6.3 TCP/IP协议与网络体系结构研究 44
1.6.4 TCP/IP协议的应用 45
1.6.5 Internet的发展 46
1.6.6 Web技术对Internet应用发展的影响 51
1.6.7 搜索引擎技术研究与发展 56
1.6.8 P2P文件共享技术的发展 60
1.7 网络计算研究与应用的发展 62
1.7.1 网络计算的基本概念 62
1.7.2 移动计算网络与无线Ad hoc、无线传感器网络WSN的研究与发展 63
1.7.3 多媒体网络的研究与应用 73
1.7.4 网络并行计算的研究与应用 74
1.7.5 存储区域网络的研究与应用 76
第2章 网络体系结构与网络协议 77
2.0 本章学习目的、要求与知识点的结构 77
2.0.1 本章学习目的与要求 77
2.0.2 本章知识点的组织与结构 77
2.1 网络体系结构的基本概念 79
2.1.1 对网络通信协议的理解 79
2.1.2 对网络协议、协议族基本概念的理解 80
2.1.3 对协议、层次、接口与体系结构概念的理解 81
2.1.4 对面向连接服务与无连接服务的理解 82
2.1.5 对确认和重传机制的理解 83
2.2 对OSI参考模型评价的理解 84
2.3 对TCP/IP参考模型评价的理解 85
2.4 网络与Internet协议标准组织与管理机构 85
2.4.1 网络协议标准组织 85
2.4.2 RFC文档 86
2.4.3 Internet管理机构 87
2.4.4 Internet管理和研究机构网址 89
2.5 一种建议的参考模型 89
第3章 物理层 90
3.0 本章学习目的、要求与知识点结构 90
3.0.1 本章学习目的与要求 90
3.0.2 本章知识点的组织与结构 90
3.1 对物理层与物理层协议基本概念的理解 92
3.2 对数据通信基本概念的理解 93
3.2.1 对信息、数据和信号概念的理解 93
3.2.2 数据通信研究的主要问题 94
3.2.3 传输介质的主要类型 96
3.3 数据编码技术 104
3.3.1 数据编码类型 104
3.3.2 对多相调制方法的理解 105
3.3.3 脉冲编码调制方法 105
3.4 对基带信号的频谱特性的理解 107
3.4.1 观察与分析电信号的时域方法与频域方法 107
3.4.2 傅里叶分析的基本方法 7
3.4.3 周期性矩形脉冲信号的频谱分析 108
3.4.4 数字信号的频谱特点 109
3.4.5 对通信信道带宽对基带传输影响的理解 110
3.4.6 对奈奎斯特准则与香农定律的理解 111
3.5 对频带传输方法的理解 115
3.5.1 电话交换网的结构 115
3.5.2 频带传输的定义 116
3.5.3 调制解调器的基本工作原理 116
3.5.4 EIA RS-232物理接口标准 119
3.6 对多路复用技术的理解 122
3.6.1 多路复用技术的基本概念 122
3.6.2 频分多路复用的基本概念 123
3.6.3 波分多路复用的基本概念 123
3.6.4 时分多路复用的基本概念 123
3.6.5 同步时分多路复用与统计时分多路复用 124
3.7 对同步数字体系SDH的理解 125
3.7.1 SDH发展的背景 125
3.7.2 SDH速率体系的基本概念 126
3.7.3 SDH速率体系 127
3.7.4 SDH的主要技术特点 128
第4章 数据链路层 130
4.0 本章学习目的、要求与知识点结构 130
4.0.1 本章学习目的与要求 130
4.0.2 本章知识点的组织与结构 130
4.1 对差错产生与差错控制方法的理解 131
4.1.1 为什么要设计数据链路层 131
4.1.2 对差错产生的原因和差错类型的理解 132
4.1.3 理解误码率定义的要点 133
4.1.4 对检错码与纠错码的理解 133
4.1.5 对循环冗余编码工作原理的理解 134
4.1.6 对差错控制机制要点的理解 134
4.2 对数据链路层的基本概念的理解 136
4.2.1 物理线路与数据链路 136
4.2.2 对数据链路控制原理的理解 136
4.2.3 数据链路层向网络层提供的服务 137
4.3 面向字符型数据链路层协议实例 138
4.3.1 数据链路层协议的分类 138
4.3.2 面向字符型协议实例 139
4.4 面向比特型数据链路层协议实例 140
4.4.1 HDLC发展过程 140
4.4.2 对数据链路的配置方式和数据传送方式要点的理解 140
4.4.3 HDLC的帧结构 141
4.5 Internet中的数据链路层 142
4.5.1 Internet数据链路层协议 142
4.5.2 SLIP协议的技术要点 143
4.5.3 CSLIP协议的技术要点 143
4.5.4 PPP协议 144
第5章 介质访问控制子层 145
5.0 本章学习目的、要求与知识点的结构 145
5.0.1 本章学习目的与要求 145
5.0.2 本章知识点的组织与结构 146
5.1 局域网与城域网基本概念 146
5.1.1 局域网的主要技术特点 146
5.1.2 局域网拓扑、传输介质与介质访问控制方法的分类 147
5.1.3 对IEEE 802组织与IEEE 802.3协议结构的理解 150
5.2 Ethernet与高速局域网技术的发展 153
5.2.1 ALOHANET与介质访问控制方法 153
5.2.2 Ethernet的产生与发展 154
5.2.3 高速Ethernet技术的发展 156
5.3 对Ethernet核心技术的理解 158
5.3.1 ALOHANET与Ethernet 158
5.3.2 CSMA/CD理论研究的发展 159
5.3.3 CSMA/CD、Token Bus与Token Ring特点的比较 163
5.4 Ethernet协议的实现 167
5.4.1 Ethernet协议结构 167
5.4.2 Ethernet发送与接收流程设计 170
5.4.3 Ethernet帧结构 174
5.4.4 Ethernet的MAC地址 175
5.4.5 Ethernet网卡结构 177
5.4.6 Ethernet物理层标准 180
5.5 Fast Ethernet 182
5.5.1 Fast Ethernet的基本特点 182
5.5.2 Fast Ethernet介质专用接口MII 182
5.5.3 Fast Ethernet的物理层标准 183
5.5.4 100Base-T的4B/5B编码方法 183
5.5.5 全双工与半双工工作模式 184
5.5.6 10Mbps与100Mbps速率自动协商功能 185
5.6 Gigabit Ethernet 186
5.6.1 Gigabit Ethernet的基本特点 186
5.6.2 Gigabit Ethernet的物理层协议 187
5.6.3 Gigabit Ethernet对IEEE 802.3协议的调整 188
5.6.4 吉位介质专用接口GMII 190
5.7 10Gbps Ethernet 191
5.7.1 10Gbps Ethernet的主要特点 191
5.7.2 10Gbps Ethernet的物理层协议 192
5.7.3 10Gbps Ethernet对IEEE 802.3协议的调整 193
5.8 交换式局域网 195
5.8.1 局域网连接设备与网桥 196
5.8.2 透明网桥与生成树协议STP 200
5.8.3 局域网交换机与网桥的区别 204
5.8.4 局域网交换机的帧转发方式 205
5.8.5 局域网交换机的结构 207
5.9 虚拟局域网 209
5.9.1 虚拟局域网的基本概念 210
5.9.2 虚拟局域网的实现技术 210
5.9.3 虚拟局域网的组网方法 211
5.9.4 虚拟局域网的优点 212
5.10 无线局域网 213
5.10.1 无线局域网的基本概念 213
5.10.2 无线局域网标准IEEE 802.11 213
第6章 网络层 219
6.0 本章学习目的、要求与知识点结构 219
6.0.1 本章学习目的与要求 219
6.0.2 知识点的组织与结构 220
6.1 对网络层作用与IP协议要点的理解 222
6.1.1 网络互联的需求是推动网络层和IP协议研究的原动力 223
6.1.2 网络层协议必须独立于互联网络通信子网所采用的技术 223
6.1.3 IP协议设计遵循的基本原则 223
6.1.4 网络层中常用术语之间的联系与区别 224
6.2 对IP地址概念的理解 225
6.2.1 IP地址类型 225
6.2.2 确定一个IP地址的类 229
6.2.3 特殊地址形式 231
6.2.4 IP地址的申请与管理 231
6.3 对子网与超网基本概念的理解 233
6.3.1 为什么要划分子网与超网 233
6.3.2 对子网掩码与子网地址空间划分办法的理解 233
6.3.3 子网规划与地址空间划分举例 234
6.3.4 可变长度子网掩码VLSM的技术要点 241
6.3.5 无类域间路由技术要点 242
6.3.6 专用IP地址与内部网络地址规划方法 248
6.4 对IP分组交付和路由选择技术要点的理解 258
6.4.1 IP分组交付 258
6.4.2 对路由选择算法基本概念的理解 259
6.4.3 提高路由表查询效率的基本方法 260
6.5 Internet的路由选择协议 261
6.5.1 自治系统与路由选择协议 261
6.5.2 对于内部网关协议要点的理解 262
6.5.3 对于开放最短路径优先要点的理解 263
6.5.4 对于外部网关协议要点的理解 265
6.6 对IP协议技术要点的理解 267
6.6.1 IP协议的特点 267
6.6.2 IP数据报的格式 268
6.6.3 对IP数据报的分片与组装技术要点的理解 271
6.6.4 IP数据报选项 273
6.7 对地址解析技术要点的理解 280
6.7.1 IP地址与物理地址的映射 280
6.7.2 对地址解析协议技术要点的理解 281
6.7.3 反向地址解析协议 284
6.8 对路由器与第3层交换技术要点的理解 284
6.8.1 路由器的基本功能 284
6.8.2 对路由器的结构与工作原理的理解 285
6.8.3 路由器技术演变与发展 287
6.8.4 对路由器与第3层交换机异同点与应用范围的理解 290
6.9 对Internet控制报文协议要点的理解 291
6.9.1 控制报文协议的作用与特点 291
6.9.2 ICMP数据报格式与类型 292
6.9.3 ICMP差错报告数据报 293
6.9.4 ICMP查询报文 298
6.10 对IP多播与Internet组管理协议的理解 302
6.10.1 IP多播的基本概念 302
6.10.2 Internet组管理协议 304
6.10.3 多播路由器与IP多播中的隧道技术 305
6.11 对IPv6、IPSec与ICMPv6协议要点的理解 306
6.11.1 对IPv6协议要点的理解 306
6.11.2 ICMPv6与IPv6的网络层协议结构 311
6.11.3 从IPv4向IPv6的过渡方法 312
6.11.4 对IPSec技术要点的理解 314
第7章 传输层 316
7.0 学习目的、要求和知识点的组织与结构 316
7.0.1 本章学习目的与要求 316
7.0.2 本章知识点的组织与结构 316
7.1 对网络环境中分布式进程通信的理解 317
7.1.1 单机系统中的进程通信方法 317
7.1.2 网络环境中分布式进程通信的特点 318
7.1.3 对进程间相互作用模式client/server的理解 319
7.1.4 进程通信中client/server模式实现方法 321
7.2 对传输层的基本功能的理解 325
7.2.1 传输层的端到端通信 325
7.2.2 传输层协议的基本功能 326
7.2.3 网络服务与服务质量QoS 328
7.3 用户报文协议UDP 329
7.3.1 UDP协议的主要RFC文档与特点 329
7.3.2 UDP的基本工作过程 330
7.3.3 UDP端口号 332
7.3.4 UDP数据报格式 334
7.3.5 UDP检验和的基本概念与计算示例 335
7.4 传输控制协议TCP 337
7.4.1 关于TCP协议的主要RFC文档 337
7.4.2 TCP协议的主要特点 339
7.4.3 TCP的端口号分配和socket地址 340
7.4.4 TCP报文段格式 341
7.4.5 对TCP流量控制技术要点的理解 345
7.4.6 对TCP差错控制技术要点的理解 347
7.4.7 TCP传输连接建立、维护与释放 350
7.4.8 对TCP状态转换图的理解 352
第8章 应用层 355
8.0 本章学习目的、要求和知识点的组织与结构 355
8.0.1 本章学习目的与要求 355
8.0.2 本章知识点的组织与结构 355
8.1 应用层协议基本概念的理解 356
8.2 对域名系统技术要点的理解 357
8.2.1 学习域名系统的目的 357
8.2.2 关于域名系统的主要RFC文档、标准草案与Internet标准 357
8.2.3 域名解析与地址解析的区别 358
8.2.4 域名系统研究的背景与设计目标 358
8.2.5 域名系统的解决方案 360
8.2.6 域名数据库 361
8.2.7 域名系统技术发展与安全问题 364
8.3 对电子邮件系统技术要点的理解 367
8.3.1 关于电子邮件协议的主要RFC文档、标准草案与Internet标准 367
8.3.2 Internet电子邮件系统设计的基本思路 367
8.3.3 对电子邮件体系结构与基本工作原理的理解 368
8.3.4 邮件报文交付的三个阶段 370
8.3.5 SMTP协议要点 371
8.3.6 通用协议Internet邮件扩展MIME协议要点 375
8.3.7 POP3与IMAP4协议 376
8.4 对FTP技术要点的理解 377
8.4.1 关于FTP协议的主要RFC文档、标准草案与Internet标准 377
8.4.2 FTP协议的主要特点 378
8.4.3 RFC 959定义的FTP主要命令 378
8.4.4 简易文件传输协议TFTP要点 379
8.5 对WWW技术要点的理解 380
8.5.1 关于WWW服务的主要RFC文档、标准草案与Internet标准 380
8.5.2 对WWW服务方法的理解 380
8.5.3 超文本传输协议HTTP要点 381
8.5.4 对客户、服务器的持续、非持续连接与协商方法的理解 389
8.5.5 超文本标记语言HTML要点 392
第9章 网络安全与网络管理 395
9.0 本章学习目的、要求与知识点结构 395
9.0.1 本章学习目的与要求 395
9.0.2 本章知识点的组织与结构 395
9.1 对网络安全的重要性与研究的主要问题的理解 396
9.1.1 网络安全的重要性 396
9.1.2 网络安全技术研究的主要问题 397
9.1.3 网络安全服务与安全标准 399
9.1.4 网络安全策略的设计 402
9.1.5 网络安全策略制定的方法与基本内容 405
9.1.6 网络安全问题的鉴别与受到威胁时的行动方案 409
9.2 对加密与认证技术要点的理解 413
9.2.1 密码算法与密码体制的基本概念 414
9.2.2 对称密钥密码体系的要点 414
9.2.3 对称密钥密码体系实现方法举例 415
9.2.4 非对称密钥密码体系要点 418
9.2.5 公钥加密实现方法的举例 419
9.2.6 对密钥的管理与CA认证中心概念的理解 422
9.2.7 对数字信封技术要点的理解 423
9.2.8 对数字签名技术要点的理解 423
9.2.9 了解身份认证技术的发展 425
9.3 对防火墙技术要点的理解 426
9.3.1 防火墙的基本概念 426
9.3.2 包过滤路由器 427
9.3.3 应用级网关的概念 427
9.3.4 防火墙系统结构分析 429
9.3.5 选择防火墙产品应注意的问题 433
9.4 对网络防攻击与入侵检测技术要点的理解 435
9.4.1 网络攻击方法分析 435
9.4.2 入侵检测的基本概念 436
9.4.3 入侵检测的基本方法 437
9.5 对网络文件备份与恢复技术要点的理解 437
9.5.1 网络文件备份与恢复的重要性 437
9.5.2 网络文件备份的基本方法 438
9.6 对网络防病毒技术要点的理解 438
9.6.1 造成网络感染病毒的主要原因 438
9.6.2 网络病毒的危害 439
9.6.3 典型网络防病毒软件的应用 439
9.6.4 网络工作站防病毒方法 440
9.7 对网络管理技术要点的理解 440
9.7.1 网络管理的基本概念 440
9.7.2 OSI管理功能域 441
9.7.3 简单网络管理协议SNMP 442
参考文献 443