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 13
1.4.3 计算机网络的定义及类别 16
1.4.4 计算机网络的功能及应用 17
1.4.5 计算机网络的性能指标 18
1.5 计算机网络的体系结构和模型 21
1.5.1 层次型的体系结构 21
1.5.2 计算机网络模型 23
1.5.3 若干重要概念 27
1.6 标准及其制订机构 31
1.6.1 标准 31
1.6.2 标准化组织 31
1.7 发展趋势 33
1.7.1 泛在网络和泛在计算 33
1.7.2 新信息服务 35
1.7.3 云计算 36
1.7.4 下一代网络 37
1.7.5 网络融合 39
1.8 习题 40
第2章 数据通信基础知识 43
2.1 信息、数据和信号 43
2.1.1 信息 43
2.1.2 数据 44
2.1.3 信号 45
2.2 传输方式和传输速率 48
2.2.1 传输方式 48
2.2.2 传输速率 50
2.2.3 频带利用率 51
2.3 传输损伤和传输质量 52
2.3.1 传输损伤 52
2.3.2 传输质量 53
2.4 通信编码 57
2.5 传输信道及传输介质 58
2.5.1 信道概述 59
2.5.2 信道容量的计算 59
2.5.3 传输介质 61
2.6 习题 75
第3章 数据传输技术 78
3.1 数字基带传输技术 78
3.1.1 基带传输对信号的要求 78
3.1.2 基带信号的波形及其传输码型 79
3.2 数字频带传输技术 83
3.2.1 基本数字调制技术 84
3.2.2 正交幅度调制 92
3.2.3 幅相混合调制 93
3.2.4 正交频分复用调制 95
3.3 脉冲编码调制技术 95
3.3.1 标准PCM技术 96
3.3.2 自适应差分脉冲编码调制技术 97
3.4 信道访问技术 98
3.4.1 轮询访问技术 98
3.4.2 争用访问技术 100
3.5 信道复用技术 105
3.5.1 频分复用 105
3.5.2 波分复用 106
3.5.3 时分复用 108
3.5.4 码分复用 110
3.6 同步控制技术 111
3.6.1 载波同步 111
3.6.2 位同步 113
3.6.3 群同步 114
3.6.4 网同步 116
3.7 数据交换技术 118
3.7.1 电路交换 119
3.7.2 报文交换 119
3.7.3 分组交换 120
3.8 差错控制技术 122
3.8.1 差错控制概述 122
3.8.2 差错检测 124
3.8.3 差错纠正 128
3.9 习题 130
第4章 物理层 133
4.1 物理层概述 133
4.2 物理层接口特性 133
4.2.1 机械特性 134
4.2.2 电气特性 134
4.2.3 功能特性 136
4.2.4 规程特性 137
4.3 物理层的常用标准 138
4.3.1 EIA RS-232 138
4.3.2 EIA RS-449 141
4.3.3 RJ-45 142
4.4 数字传输系统 144
4.4.1 PCM传输体制 144
4.4.2 同步光纤网SONET和同步数字序列SDH 145
4.5 宽带接入技术 147
4.5.1 基于铜线的xDSL技术 148
4.5.2 基于混合光纤／同轴电缆的接入技术 150
4.5.3 基于五类线的以太网接入技术 151
4.5.4 光纤接入技术 152
4.6 习题 153
第5章 数据链路层 154
5.1 数据链路层概述 154
5.2 点对点信道的基本问题 155
5.2.1 帧定界 156
5.2.2 透明传输 157
5.2.3 差错检测 158
5.3 点对点信道的数据链路层协议 158
5.3.1 数据链路层协议概述 158
5.3.2 PPP协议 159
5.3.3 PPP协议的帧格式 160
5.3.4 PPF协议的状态图 161
5.4 广播信道的数据链路层 162
5.4.1 局域网概述 162
5.4.2 局域网体系结构 164
5.4.3 IEEE 802标准 167
5.5 传统以太网 167
5.5.1 以太网概述 167
5.5.2 CSMA/CD协议 169
5.5.3 以太网的信道利用率 171
5.6 扩展的以太网 172
5.6.1 在物理层扩展以太网 172
5.6.2 在数据链路层扩展以太网 174
5.7 虚拟局域网 179
5.8 高速以太网 180
5.8.1 100BASE-T以太网 181
5.8.2 吉比特以太网 182
5.8.3 10吉比特以太网 183
5.8.4 40/100吉比特以太网 184
5.9 习题 186
第6章 网络层 189
6.1 网络层概述 189
6.1.1 虚拟互连网络 189
6.1.2 网络层提供的服务 190
6.2 网际协议IPv4 193
6.2.1 分类的IP地址 194
6.2.2 划分子网 196
6.2.3 无分类编址 200
6.2.4 地址转换机制 202
6.2.5 IP数据报的格式 206
6.2.6 IP层分组转发机制 210
6.3 因特网路由选择协议 214
6.3.1 路由选择协议概述 214
6.3.2 内部网关协议 217
6.3.3 外部网关协议 223
6.3.4 路由选择的关键部件——路由器 225
6.4 网际控制报文协议ICMP 227
6.5 IP多播及其协议 229
6.5.1 IP多播概述 229
6.5.2 局域网IP多播 231
6.5.3 因特网IP多播协议 231
6.6 移动IP及其协议 234
6.6.1 移动IP概述 234
6.6.2 移动IP的基本原理 235
6.6.3 移动IP必须考虑的几个问题 237
6.7 下一代因特网的网络层协议 239
6.7.1 网际协议IPv6 239
6.7.2 网际控制报文协议ICMPv6 248
6.7.3 移动IPv6 249
6.8 习题 250
第7章 传输层 255
7.1 传输层概述 255
7.1.1 传输层的基本功能 255
7.1.2 传输层的协议 256
7.1.3 传输层的服务 257
7.1.4 传输层的端口 258
7.2 用户数据报协议UDP 259
7.2.1 UDP概述 259
7.2.2 UDP报文的格式 260
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 263
7.3.3 TCP传输控制 265
7.3.4 TCP拥塞控制 276
7.3.5 TCP连接管理 281
7.3.6 TCP连接管理模型 284
7.4 习题 286
第8章 应用层 290
8.1 应用层概述 290
8.2 域名系统 291
8.2.1 概述 291
8.2.2 因特网的域名结构 292
8.2.3 域名服务器 294
8.2.4 域名解析 295
8.3 万维网 297
8.3.1 概述 297
8.3.2 统一资源定位符URL 298
8.3.3 超文本传送协议HTTP 299
8.3.4 超文本标记语言HTML 304
8.3.5 万维网的文档 307
8.3.6 万维网的信息检索 309
8.3.7 博客、微博和轻博 310
8.4 电子邮件 312
8.4.1 概述 312
8.4.2 电子邮件的格式 314
8.4.3 简单邮件传送协议SMTP 314
8.4.4 邮件读取协议POP3和IMAP4 316
8.4.5 通用因特网邮件扩充协议MIME 317
8.4.6 基于万维网的电子邮件 319
8.5 文件传送 320
8.5.1 概述 320
8.5.2 文件传送协议FTP 320
8.5.3 简单文件传送协议TFTP 322
8.5.4 网络文件系统NFS 323
8.6 远程登录协议TELNET 323
8.7 动态主机配置协议DHCP 325
8.8 多媒体应用服务 327
8.8.1 概述 328
8.8.2 流式存储音频／视频 331
8.8.3 实时交互音频／视频 334
8.9 应用进程间的通信 343
8.9.1 系统调用 343
8.9.2 应用编程接口 344
8.10 习题 345
第9章 无线网络 348
9.1 无线局域网 348
9.1.1 无线局域网概述 348
9.1.2 IEEE 802.11标准 351
9.1.3 802.11局域网的MAC层 353
9.1.4 802.11局域网的MAC帧 357
9.1.5 802.11提供的服务 358
9.2 无线个域网 359
9.2.1 蓝牙技术 359
9.2.2 低速无线个域网 361
9.2.3 高速无线个域网 365
9.3 无线城域网 366
9.3.1 无线城域网概述 366
9.3.2 IEEE 802.16标准 367
9.4 其他无线网络 370
9.4.1 无线传感器网 370
9.4.2 无线网格网 372
9.5 蜂窝移动通信网 375
9.5.1 蜂窝移动通信概述 375
9.5.2 蜂窝移动通信系统 376
9.5.3 蜂窝移动通信中的抗干扰 379
9.5.4 无线应用协议WAP 380
9.6 习题 383
第10章 计算机网络的管理和安全 385
10.1 计算机网络的管理 385
10.1.1 网络管理概述 385
10.1.2 网络管理的一般模型 386
10.1.3 网络管理的体系结构 387
10.1.4 ISO的网络管理功能 387
10.2 简单网络管理协议SNMP 389
10.2.1 管理信息结构 389
10.2.2 管理信息库 392
10.2.3 SNMP报文和协议数据单元 393
10.3 计算机网络的安全 395
10.3.1 计算机网络面临的安全威胁 395
10.3.2 计算机网络的安全性需求 397
10.4 数据加密技术 397
10.4.1 数据加密通信的模型 397
10.4.2 对称密钥密码体制 398
10.4.3 公开密钥密码体制 401
10.5 网络安全策略 404
10.5.1 加密策略 404
10.5.2 密钥分配 405
10.5.3 鉴别 406
10.5.4 防火墙与入侵检测 408
10.6 虚拟专用网 411
10.7 因特网的安全协议 413
10.7.1 网络层安全协议 413
10.7.2 传输层安全协议 416
10.7.3 应用层安全协议 417
10.8 习题 419
附录A 部分习题参考答案 422
附录B 英文缩写词 437
附录C 重要网址 445
参考文献 446