1 计算机网络概论 1
1.1 计算机网络发展历史回顾 1
目录 1
1.2 计算机网络系统的概念 2
1.2.1 计算机网络的概念、建网目的与意义 2
1.2.2 计算机网络与分布式系统 4
1.3 计算机网络种类的划分 4
1.3.1 按覆盖的地理范围划分 5
1.3.4 按在大范围网络内的作用与地位划分 6
1.3.5 其他分类法 6
1.3.3 以Internet技术为基础的网络划分 6
1.3.2 按公用与专用划分 6
1.4 从网络通信实例看开放式系统互联参考模型 7
1.4.1 实例一：两台相同计算机在理想环境下直接互联 7
1.4.2 实例二：两台相同计算机在非理想环境下直接互联 8
1.4.3 实例三：两台或两台以上相同计算机间接互联 9
1.4.4 实例四：两台或两台以上相同计算机通过多个或多种网络互联 10
1.4.5 实例五：半／全双工问题与计算机系统的不可靠性带来的新问题 10
1.4.6 实例六：数据表示的差异、数据压缩与加密问题 11
1.5.1 OSI/RM概述 12
1.4.7 实例七：通用性应用问题 12
1.5 开放式系统互联参考模型（OSI/RM） 12
1.5.2 OSI/RM要点 13
1.5.3 OSI/RM的成功与失败小议 15
1.6 Internet 16
1.6.1 Internet发展过程回顾 16
1.6.2 Internet的体系结构 17
1.6.3 Internet体系结构小议 18
1.7 信息传输网向信息网的过渡 19
1.7.1 网络的高速化 19
1.7.2 网络的综合化 21
1.7.3 网络的智能化 22
1.7.4 网络的易用性 24
1.8 小结 24
2 典型的公用数据网 26
2.1 前言 26
2.2 以X.25为基础的公用数据网 26
2.2.1 网络的体系结构 26
2.2.2 提供的服务特点 27
2.3.1 网络的体系结构 28
2.2.3 小议 28
2.3 以IP为基础的公用数据网 28
2.3.2 提供的服务特点 30
2.3.3 小议 30
2.4 以ATM为基础的网络 31
2.4.1 网络的体系结构 31
2.4.2 提供的服务特点 33
2.5 以帧中继（Frame Relay）为基础的公用数据网 35
2.5.1 网络的体系结构 35
2.4.3 小议 35
2.5.2 提供的服务特点 36
2.5.3 小议 36
2.6 窄带综合业务数字网（N-ISDN） 37
2.6.1 网络的体系结构 37
2.6.2 网络与用户间的服务参考点 39
2.6.3 提供的服务特点 40
2.6.4 小议 41
2.7 纯物理层的公用通信网络 41
2.7.1 电话交换网PSTN 42
2.7.2 数字数据网DDN 43
2.7.3 卫星通信网 45
2.7.4 光纤与同轴电缆混合网HFC 48
2.7.5 小议 49
2.8 纯物理层的公用通信网络（续） 50
2.8.1 准同步数字体系结构PDH 50
2.8.2 同步数字体系结构SDH 52
2.9 无线通信网 61
2.9.1 移动通信技术 61
2.9.2 移动通信网的协议层次结构 64
2.10 国家信息基础设施NII与信息港 65
2.10.1 国家与地区信息基础设施的内涵与特点 66
2.10.2 信息港基本构成 66
2.10.3 信息港建设的基本技术 68
2.11 未来公用数字网络平台和信息网络体系结构 71
2.11.1 全球信息基础设施GII模型 72
2.11.2 开放数据网络ODN模型 74
2.11.3 未来信息网络体系结构的参考模型雏形 75
2.12 小结 76
3.1 前言 78
3 通信介质网与数字通信技术 78
3.2 物理通信介质网 79
3.2.1 概述 79
3.2.2 电话用户线（Subscriber Line） 80
3.2.3 结构化布线系统的双绞线 81
3.2.4 同轴电缆 84
3.2.5 光纤 85
3.3 数字通信技术基础 95
3.3.1 概述 95
3.3.2 信道 96
3.3.3 噪声与干扰 98
3.3.4 信道容量 99
3.3.5 带宽、吞吐率与信道容量 100
3.4 数字基带传输技术 102
3.4.1 概述 102
3.4.2 基带信号与基带传输 102
3.4.3 数字基带信号的频谱特性 103
3.5 调制传输技术 105
3.5.1 概述 105
3.5.2 数字调幅技术——振幅键控ASK（Amplitude Shift Keying） 109
3.5.3 数字调频技术——频移键控FSK（Frequency Shift Keying） 111
3.5.4 数字调相技术——相移键控PSK（Phase Shift Keying） 113
3.5.5 典型数字调制技术主要性能参数比较 115
3.6 数字基带传输信号的波形、编码与码型 117
3.6.1 数字基带传输信号的波形典型特征 117
3.6.2 编码 119
3.6.3 码型 124
3.7 信道复用技术 126
3.7.1 频分复用技术（FDM） 126
3.7.2 时分复用技术（TDM） 127
3.7.3 波分复用技术（WDM） 128
3.7.4 骨干通信网络传输能力升级方案 134
3.8 小结 134
4 广（城）域网物理层协议与接口 137
4.1 前言 137
4.2 中、低速物理层DTE/DCE接口 138
4.2.1 CCITT的物理层连接模型 139
4.2.2 常用的DTE/DCE接口信号电路的规定 140
4.2.3 EIA RS-232-C与RS-449接口 143
4.3.1 调制解调器技术的发展 146
4.3 V系列调制解调器与相关通信技术 146
4.3.2 低速V系列调制解调器 150
4.3.3 V.34调制解调器 155
4.3.4 V.90调制解调器 156
4.3.5 利用调制解调器进行数据通信的过程 157
4.4 数字用户线接入技术（XDSL） 162
4.4.1 ADSL 163
4.4.2 ADSL的变化形式 174
4.4.3 高速DSL（HDSL，即High-speed DSL） 176
4.4.4 甚高速DSL（VDSL，即Very-high speed DSL） 180
4.4.5 其他DSL技术与各种DSL技术简单比较 182
4.4.6 XDSL技术小议 184
4.5 以同轴电缆为基础的高速接入技术 184
4.5.1 HFC技术 184
4.5.2 以电缆调制解调器（Cable Modem）为基础的网络标准 187
4.5.3 三种主要标准简单比较 192
4.5.4 Cable Modem技术小议 192
4.6 ATM物理层技术 193
4.6.2 PMD子层 194
4.6.1 ATM物理层内部结构 194
4.6.3 TC子层 196
4.7 小结 196
5 广（城）域网数据链路层协议 199
5.1 前言 199
5.2 数据链路层基本技术 200
5.2.1 数据链路层服务 200
5.2.2 数据链路层协议分类 202
5.2.4 成帧 203
5.2.3 数据链路层的基本功能 203
5.2.5 确认与流控 206
5.2.6 检错与纠错 208
5.2.7 多路复用／解复用与分流／合流 211
5.2.8 链路控制管理 211
5.3 高级数据链路控制（HDLC）协议及X.25数据链路协议 212
5.3.1 高级数据链路协议（HDLC，即High-level Data Link Control） 213
5.3.2 X.25数据链路层协议与HDLC的异同 215
5.3.3 链路的建立与拆除 216
5.3.4 信息的传送 216
5.3.5 异常处理 217
5.3.6 多链路协议 218
5.4 帧中继技术的数据链路层协议 219
5.4.1 背景与特点 219
5.4.2 帧中继网的协议层次结构与水平方向的互联结构 222
5.4.3 帧中继协议数据单元（PDU）格式 223
5.4.4 帧中继SVC连接建立过程 224
5.4.5 帧中继网拥塞控制和服务质量控制 225
5.4.6 与帧中继相关的标准 226
5.5.1 点到点协议PPP 227
5.5 点对点协议（PPP）和串行线IP协议（SLIP） 227
5.5.2 PPP的帧格式 228
5.5.3 PPP链路层的运作过程 229
5.5.4 PPP的链路控制协议LCP 230
5.5.5 网络控制协议NCP 232
5.5.6 串行线IP协议（SLIP） 233
5.6 B-ISDN的数据链路层协议 234
5.6.1 概述 234
5.6.2 ATM信元格式 235
5.6.3 VPC和VCC 237
5.7 调制解调器之间的数据链路层协议 238
5.7.1 既成事实的工业标准MNP 238
5.6.4 ATM信元层服务 238
5.7.2 ITU的调制解调器使用的链路访问协议（LAPM） 239
5.8 小结 241
6 局域网技术 244
6.1 前言 244
6.2 局域网的体系结构与标准概述 245
6.2.1 局域网的体系结构 245
6.3 IEEE 802.3协议集 246
6.2.2 局域网标准概述 246
6.4 IEEE 802.3中十兆局域网协议 247
6.4.1 CSMA/CD的工作原理 248
6.4.2 IEEE 802.3的10Mbps MAC子层 249
6.4.3 LLC子层及与MAC子层间接口 250
6.4.4 物理层信令子层PLS 253
6.4.5 介质接入子层MAU 254
6.5 100 Mbps的高速以太网 258
6.5.1 100BASE-T与10BASE-T 258
6.5.2 适配子层（RS）和介质无关接口（MII） 260
6.5.3 简化型MII 263
6.5.4 不同介质的百兆以太网 264
6.6 Gbps的超高速以太网 266
6.6.1 百兆和千兆以太网协议的主要区别 267
6.6.2 半双工千兆以太网MAC运作 268
6.6.3 千兆以太网介质无关接口GMII 269
6.6.4 物理编码子层PCS（PhysicalCoding Sub-layer） 271
6.6.5 物理接入子层PMA 274
6.6.6 物理介质有关子层PMD 275
6.7.1 概述 281
6.7 全双工以太网技术 281
6.7.2 MAC子层的修改 282
6.7.3 流量控制问题 282
6.8 以太网的自动协商功能 284
6.8.1 10 BASE-T与100 BASE-TX的自动协商 284
6.8.2 千兆以太网的自动协商 287
6.9 中继、桥接与交换 288
6.9.1 概述 288
6.9.2 中继器（Repeater） 290
6.9.3 桥接器（Bridge） 293
6.9.4 二层交换机 294
6.9.5 三层交换机 300
6.9.6 交换机的交换结构 301
6.10 十千兆以太网 303
6.10.1 十千兆以太网进展概述 303
6.10.2 以太网内部协议层次的变化 305
6.10.3 十千兆以太网技术决策特点 305
6.10.4 十千兆以太网内部协议层次结构 307
6.10.5 物理层的上部部件 309
6.10.6 10 GE物理层的下部部件 311
6.11 类以太网技术——HomePNA 318
6.11.1 HomePNA概述 318
6.11.2 HomePNA物理层技术 319
6.11.3 HomePNA的数据链路层技术 321
6.11.4 展望 322
6.12 其他局域网技术 322
6.12.1 令牌总线局域网（IEEE 803.4） 322
6.12.2 令牌环局域网（IEEE 802.5） 326
6.12.3 以光纤数字接口FDDI为基础的局域网（ISO IS 931） 331
6.13 小结 337
7 网络层（一） 343
7.1 概述 343
7.2 网络层的基本功能 344
7.2.1 网络地址 345
7.2.2 网络中继与选径 348
7.2.3 网络拥塞控制（Congestion Control） 349
7.2.4 闭环拥塞控制技术 352
7.3 OSI网络服务 354
7.3.1 OSI服务原语 354
7.3.2 时序图 357
7.3.3 状态变迁图（State Transition Diagram） 359
7.4 面向连接的网络层协议1——X.25分组级协议 359
7.4.1 X.25分组级协议（PLP）提供的业务 361
7.4.2 X.25分组级协议的分组种类与格式 361
7.4.3 X.25分组级协议网络层功能（1） 364
7.4.4 X.25分组级协议网络层功能（2） 368
7.4.5 用X.25分组级协议实现OSI面向连接的网络服务 369
7.4.6 与协议有关的非形式化和形式化技术 375
7.5.1 B-ISDN体系结构回顾与细化 376
7.5 面向连接的网络层协议2——B-ISDN信控平面的网络层 376
7.5.2 用户平面（UserPlane） 377
7.5.3 ATM信控平面的信令协议集 386
7.5.4 信控平面UNI接口的网络层上部协议——Q.2931 387
7.5.5 7号信令系统和NNI接口上的信令协议（MTP3） 391
7.5.6 信控平面的信控适配层SAAL 393
7.5.7 宽带ISDN的“用户部分”（B-ISUP） 399
7.5.8 B-ISDN网络工作过程 402
8.1 概述 407
8 Internet的网络层协议集 407
8.2 Internet网络层内部层次结构 409
8.3 IPv4 410
8.4 IPv6 414
8.4.1 IPv6的特点与分组格式 414
8.4.2 IPv4与IPv6分组头的简单比较 415
8.4.3 IPv6的地址 416
8.4.4 IPv6的单播地址（Unicast Address） 419
8.4.5 IPv6的组代播地址（Anycast Address） 420
8.5.1 定义ICMP的目的 421
8.5 控制报文协议ICMP 421
8.4.6 IPv6的组播地址（Multicast Address） 421
8.5.2 ICMP报文格式与种类 422
8.5.3 ICMP典型应用举例 425
8.6 路径选择协议 426
8.6.1 概述 426
8.6.2 路径选择信息协议（RIP） 427
8.6.3 开放式最短通路优先（OSPF）协议 429
8.6.4 边界网关路径选择协议 445
8.6.5 外部网关路径选择协议 448
8.6.6 关于获取目的主机IP地址问题 449
8.7 服务质量问题 450
8.7.1 概述 450
8.7.2 服务质量（QoS）指标体系框架的国际标准 450
8.7.3 资源预留协议（RSVP） 453
8.7.4 集成服务（Integrated Service） 458
8.7.5 区别服务（Diffserv） 461
8.7.6 Internet服务质量（QoS）小议 465
8.8 安全问题 466
8.8.1 不安全的IP网络 467
8.8.2 IETF的安全协议集IPSec（IP Security） 468
8.8.3 第二层隧道协议（L2TP） 471
8.8.4 IETF的其他关于网络安全的工作 477
8.9 网络地址与低层地址间的解析 481
8.9.1 概述 481
8.9.2 ARP的协议数据单元 482
8.9.3 ARP的工作过程 483
8.9.4 RARP、DRARP和IARP 483
8.10 网络管理问题 484
8.10.1 SNMP发展历史的简短回顾 484
8.10.2 与SNMP有关的工作概述 485
8.10.3 简单网络管理协议（SNMP）实体的组织结构 490
8.10.4 简单网络管理协议 492
8.11 网络互联问题（Internetworking） 495
8.11.1 概述 495
8.11.2 中继系统内部体系结构的模型和协议转换 497
8.11.3 以IP为运送载体（Everything over IP） 498
8.11.4 借用各种传输技术传送IP（IP over Everything） 499
8.11.5 多协议标签交换（MPLS）与通用多协议标签交换（GMPLS） 507
结束语 519