計算機網路與通信[2009年01月清華大學出版社]

內容簡介

《計算機網路與通信》的內容涵蓋了計算機網路和數據通信的基本概念、原理、技術和套用，反映了數據通信與計算機網路技術的最新進展。主要包括計算機網路概述、數據通信基礎、網路體系結構、區域網路、通信網與廣域網、網路互聯技術、Internet、網路作業系統、網路管理及安全技術、網路綜合實驗等內容。

《計算機網路與通信》論述嚴謹、內容新穎、圖文並茂，注重基本原理和基本概念的闡述，強調理論聯繫實際，突出套用技術和實踐。可作為高等學校計算機及相關專業本科高年級學生和研究生的教材或參考教材，也可作為從事計算機網路與數據通信工作的廣大科技人員及工程技術人員的參考用書。

目錄

第1章 計算機網路概述

1.1 計算機網路的產生和發展

1.1.1 面向終端的遠程在線上系統

1.1.2 共享資源的計算機網路

1.1.3 標準化網路

1.1.4 網際網路與高速網路

1.1.5 區域網路的發展

1.1.6 計算機網路的發展趨勢

1.2 計算機網路概念、功能及特點

1.2.1 計算機網路的概念

1.2.2 計算機網路的主要功能

1.2.3 計算機網路的特點

1.3 計算機網路的組成與邏輯結構

1.3.1 計算機網路的基本組成

1.3.2 計算機網路的邏輯結構

1.4 計算機網路分類

1.4.1 按網路覆蓋的範圍分類

1.4.2 按通信介質分類

1.4.3 按通信方式分類

1.4.4 按使用範圍分類

1.4.5 按拓撲結構分類

1.4.6 按其他方式分類

1.5 計算機網路套用

1.6 小結

習題

第2章數據通信基礎

2.1 數據通信的基本概念

2.1.1 數據、信息和信號

2.1.2 數據通信系統模型

2.1.3 數據通信

2.1.4 數據通信系統的主要質量指標

2.2 數據編碼技術

2.2.1 數字數據的數位訊號編碼

2.2.2 數字數據的模擬信號編碼

2.2.3 模擬數據的數位訊號編碼

2.3 數據通信方式

2.3.1 並行與串列傳輸

2.3.2 單工與雙工通信

2.3.3 連線方式

2.3.4 基帶與頻帶傳輸

2.3.5 異步傳輸與同步傳輸

2.4 數據傳輸介質

2.4.1 同軸電纜

2.4.2 雙絞線

2.4.3 光纖

2.4.4 無線傳輸介質

2.4.5 不同傳輸介質的比較和選擇

2.5 多路復用技術

2.5.1 頻分多路復用

2.5.2 時分多路復用

2.5.3 波分多路復用

2.5.4 碼分多路復用

2.6 數據交換技術

2.6.1 電路交換

2.6.2 報文交換

2.6.3 分組交換

2.6.4 三種數據交換技術的比較

2.6.5 其他數據交換

2.7 差錯控制技術

2.7.1 差錯控制方法

2.7.2差錯控制編碼

2.8 小結

習題

第3章 網路體系結構

3.1 網路體系結構

3.1.1 協定

3.1.2 分層原則

3.1.3 相關概念

3.2 開放系統互連參考模型

3.2.1 概述

3.2.2 物理層

3.2.3 數據鏈路層

3.2.4 網路層

3.2.5 傳輸層

3.2.6 會話層

3.2.7 表示層

3.2.8 套用層

3.2.9 OSI參考模型中的數據傳輸

3.3 TCP/IP參考模型

3.3.1 網路接口層

3.3.2 網路互聯層

3.3.3 傳輸層

3.3.4 套用層

3.4 OSI參考模型和TCP/IP參考模型的比較

3.4.1 OSI參考模型和TCP/IP參考模型的異同

3.4.2 OSI參考模型和TCP/IP參考模型評價

3.5 其他網路體系結構

3.5.1 IBM的系統網路體系結構SNA

3.5.2 DEC公司的DNA網路體系結構

3.5.3 Novell的IPX/SPX

3.5.4 AppleTalk

3.6 小結

習題

第4章 區域網路

4.1 區域網路基礎

4.1.1 區域網路的產生與發展

4.1.2 區域網路體系結構與IEEE802標準

4.1.3 區域網路的特點與基本組成

4.1.4 介質訪問控制方法

4.2 傳統乙太網

4.2.1 乙太網概述

4.2.2 同軸電纜乙太網

4.2.3 雙絞線乙太網

4.2.4 光纖乙太網

4.2.5 令牌環區域網路

4.3 交換式區域網路

4.3.1 交換式區域網路概述

4.3.2 交換式區域網路的體系結構

4.3.3 交換式區域網路的技術特點

4.3.4 區域網路交換機

4.4全雙工乙太網

4.4.1全雙工乙太網的工作原理

4.4.2全雙工乙太網的套用

4.5 快速區域網路

4.5.1快速乙太網

4.5.2 千兆乙太網

4.5.3 萬兆乙太網

4.5.4 光纖分散式數據接口FDDI

4.6 虛擬區域網路

4.6.1 虛擬區域網路概念

4.6.2 虛擬區域網路的分類

4.6.3 虛擬區域網路的技術特點

4.6.4 虛擬區域網路的套用

4.7 無線區域網路

4.7.1 無線區域網路簡介

4.7.2 無線區域網路的體系結構

4.7.3 無線區域網路的協定標準

4.7.4 無線區域網路的基本組成

4.7.5 無線區域網路的套用與發展

4.7.6 無線區域網路的安全

4.8 結構化布線技術

4.8.1 結構化布線簡介

4.8.2 結構化布線系統的標準

4.8.3 結構化布線系統的設計

4.8.4 結構化布線系統的安裝與測試

4.9 區域網路套用實例

4.1 0小結

習題

第5章 通信網與廣域網

5.1 通信網概述

5.1.1 通信網產生與發展

5.1.2 通信網基本結構與分類

5.1.3 公共電話網路

5.1.4光纖通信及SDH/PDH光網路

5.1.5移動通信網

5.1.6 衛星通信網

5.2 廣域網概述

5.2.1 廣域網產生與發展

5.2.2 廣域網的構成

5.2.3 廣域網所提供的服務

5.2.4 路由選擇

5.3 常見的廣域網技術

5.3.1 電話撥號網

5.3.2 X.2 5分組交換網

5.3.3 DDN網

5.3.4 ISDN網

5.4 先進的廣域網技術

5.4.1 幀中繼網

5.4.2 寬頻ISDN和ATM網路

5.4.3 xDSL

5.5 廣域網套用實例

5.5.1 需求分析

5.5.2 方案解析

5.5.3 方案特點

5.6 小結

習題

第6章網路互聯技術

6.1 網路互聯基礎

6.1.1 網路互聯的概述

6.1.2 網路互聯模型

6.1.3 網路互聯形式

6.1.4 網路互聯的基本要求

6.2 網路互聯設備

6.2.1 物理層互聯設備

6.2.2 數據鏈路層互聯設備

6.2.3 網路層互聯設備

6.2.4 套用層互聯設備

6.3 三層交換技術

6.3.1 三層交換技術基本知識

6.3.2 三層交換技術的實現

6.4 小結

習題

第7章 Internet

7.1 Internet概述

7.1.1 Internet的產生與發展

7.1.2 Internet的結構

7.1.3 Internet的管理機構

7.2 Internet的接入技術

7.2.1 撥號接入

7.2.2 專線接入

7.2.3 無線接入

7.3 Internet的網際協定

7.3.1 IP協定概述

7.3.2 IP位址的表示與分類

7.3.3 子網與掩碼

7.3.4 網關配置

7.3.5 特殊的IP位址

7.3.6 IPv6概述

7.4 地址解析協定與逆地址解析協定

7.4.1 地址解析協定

7.4.2 逆地址解析協定

7.5 Internet控制報文協定

7.6 Internet的傳輸協定

7.6.1 TCP協定

7.6.2 UDP協定

7.6.3 協定連線埠與套接字

7.7 常見的Internet服務及套用

7.7.1 DNS

7.7.2 FTP

7.7.3 Telnet

7.7.4 E?mail

7.7.5 WWW

7.7.6 其他Internet服務

7.8 其他Internet套用

7.8.1 電子數據交換

7.8.2 BBS

7.8.3 部落格

7.8.4 即時通信

7.8.5 電子商務

7.8.6 IP電話

7.8.7 WAP手機

7.8.8 可視會議

7.8.9 視頻點播

7.9 小結

習題

第8章網路作業系統

8.1網路作業系統

8.1.1網路作業系統的概述

8.1.2網路作業系統的功能和特點

8.1.3網路作業系統的基本組成

8.1.4 作業系統的硬體基礎

8.2 常見的網路作業系統

8.2.1 Windows作業系統

8.2.2 NetWare作業系統

8.2.3 UNIX網路作業系統

8.2.4 Linux網路作業系統

8.3 小結

習題

第9章 網路管理及安全技術

9.1 網路管理

9.1.1 網路管理概述

9.1.2 OSI網路管理標準

9.1.3 簡單網路管理協定SNMP

9.2 網路安全

9.2.1 網路安全概述

9.2.2 網路不安全因素的產生

9.2.3 網路安全策略

9.3 常見的網路安全技術

9.3.1 加密技術

9.3.2 壓縮技術

9.3.3 數字簽名

9.3.4 數字證書

9.3.5 防火牆技術

9.3.6入侵檢測技術

9.3.7 代理服務技術

9.3.8 網路隔離技術

9.4 數據的備份與恢復

9.4.1 數據備份與恢復概述

9.4.2 數據備份與恢復的方法

9.5 網路防病毒技術

9.5.1 網路病毒概述

9.5.2 網路病毒的防治

9.5.3 網路病毒的發展趨勢

9.6 小結

習題

第10章 網路綜合實驗

10.1 百兆乙太網組網方案

10.1.1 百兆乙太網拓撲結構

10.1.2 百兆乙太網的設計思想

10.1.3 百兆乙太網組網方案

10.2 千兆乙太網組網方案

10.2.1 千兆乙太網標準

10.2.2 千兆乙太網組網方案

10.3 華為的VPN解決方案

10.3.1 IPSecVPN方案

10.3.2 華為3Com的動態VPN解決方案

10.3.3 華為小型機VPN安全互聯解決方案

10.4 網路實驗

10.4.1 網線的製作

10.4.2 網卡的選擇

10.4.3 網路設定與DNS配置

10.4.4 TCP/IP協定常用網路工具的使用

10.4.5 防火牆的設定

10.4.6 防毒軟體的安裝和設定

10.4.7 對等網路配置及網路資源共享

10.4.8 Windows2000伺服器的安裝、用戶和資源管理

10.5 小結

參考文獻

序言

計算機網路是緊密結合計算機技術和通信技術，正在迅速發展並獲得廣泛套用的一門綜合性學科。一個國家網路建設的規模和套用水平是衡量一個國家綜合國力、科技水平和社會信息化的重要標誌，如何推動信息產業的發展，培養計算機網路與通信學科專業人才，已經成為各國高度重視的戰略問題。

作者在多年計算機網路教學中深感計算機網路技術發展迅速，新的技術、新的網路標準不斷推出，作者依據多年來對本科生和研究生進行計算機網路教學及相關科研工作的實踐經驗，在徵求了計算機專業相關教師和高年級學生及計算機網路工程技術人員意見的基礎上，從工程實踐和套用的角度出發，完成了本書的編寫。

本書在介紹數據通信原理、網路體系結構等理論的基礎上，從工程和實際套用角度全面介紹最新網路技術。全書共分10章，第1章是計算機網路概述，對計算機網路的概念、功能、組成、分類及套用前景做了概述。第2章是數據通信基礎，介紹數據通信的基本概念、傳輸介質、通信方式及數據編碼、多路復用、數據交換和差錯控制技術。第3章是網路體系結構，著重介紹ISO的OSI體系結構、OSI與TCP/IP體系結構的對比。第4章是區域網路，著重介紹IEEE 802標準、交換式乙太網、全雙工乙太網、快速乙太網、VLAN、WLAN以及結構化布線技術。第5章是通信網與廣域網，介紹了通信網的概念、結構、分類及常用的廣域網技術。第6章是網路互聯技術，著重介紹網路互聯的基本方法及三層交換技術。第7章是Internet，介紹Internet接入技術、IP協定、傳輸協定及套用。第8章是網路作業系統，介紹網路作業系統的一般功能和當前流行的網路作業系統。第9章是網路管理及安全技術，介紹了網路管理的一般概念、簡單網路管理協定以及數據加密技術、網路安全策略和安全機制。第10章是計算機網路工程實踐與實驗，從實際工程角度介紹百兆、千兆乙太網的組網實例，VPN實現方法以及綜合實驗。每章均附有小結及習題。本教材參考學時為40-60學時，可根據具體情況酌情選擇。

本書由武奇生主編並負責統稿。全書編寫具體分工為武奇生（第6、7、10章）、閆茂德（第4、8章）、王秋才（第1-3章）、羅向龍（第5，9章）。王丹、劉玉芳、魏秀玲、李磊、姚博斌、姜寧等研究生繪製了書中的部分插圖，對本書的初稿進行了閱讀和校對，並提出了許多參考意見。本書在編寫過程中還得到了作者單位的支持和其他同事的幫助，同時對編寫本書時所參考書籍的作者在此一併表示誠摯的感謝。

鑒於計算機網路技術發展迅速，作者水平和時間有限，書中難免存在錯誤和不妥之處，懇請同行專家和讀者批評指正。

文章摘要

計算機網路概述

計算機網路源於計算機與通信技術的結合，始於20世紀50年代，是20世紀最偉大的科學技術成就之一，近50年來得到迅猛發展。計算機網路促進了整個社會的發展，從根本上改變了人們的生活與工作方式，改變了人的思想意識和思維方式。本章介紹計算機網路的產生與發展，計算機網路的基本組成部分、分類和套用等基本內容。

1.1 計算機網路的產生和發展

計算機網路是伴隨著計算機技術、通信技術的發展並在二者日益結合緊密、相互滲透促進的前提下產生的。通信技術為多台計算機之間進行數據傳輸、信息交流和資源共享提供了必要的傳輸通道和通信手段；計算機技術反過來又套用於通信領域，極大地提高了通信系統的性能。這宗“聯姻”使得新生的計算機網路技術很快在IT領域占據重要地位，並對信息產業的發展產生了深遠的影響。現計算機網路技術已然成為衡量一個國家現代化水平的重要標誌之一。

1946年誕生於美國的世界上第一台電子數字計算機ENIAc（Electronic NumericalIntegrator And Computer），在人類科學發展史上樹立了一個重要里程碑，標誌著人類開始走進資訊時代。但在那時計算機技術和通信技術並沒有直接的關係。而如今，縱觀計算機網路產生和發展的歷史，大致經歷了從早期的面向終端的遠程在線上系統、共享資源的計算機網路、標準化網路到現代的網際網路4個階段。另外，在計算機網路發展的過程中，區域網路技術也隨之產生並發揮它特有的重要作用。

1.1.1 面向終端的遠程在線上系統

早期的計算機由於製造成本高，主機昂貴且數量很少，一台計算機只能供一個人使用，而且使用計算機時用戶必須進入特定的計算機機房，在計算機的控制台上進行操作。這種方式不但不能充分利用計算機資源，而且用戶使用起來也極為不便。後來，隨著計算機軟、硬體的發展，出現了高速大容量存儲器系統，開發了多道程式和分時作業系統，使計算機能夠同時處理多個應用程式，並允許多個用戶通過終端同時訪問一台主計算機。