计算机网络与通信

第1章　绪论　1
1.1　计算机网络的定义和功能　1
1.1.1　计算机网络的定义　1
1.1.2　计算机网络的功能　2
1.2　计算机网络的分类　2
1.2.1　按地理范围划分　2
1.2.2　按拓扑结构划分　5
1.2.3　按资源共享方式划分　7
1.2.4　局域网的分类　8
1.3　计算机网络的标准　9
1.3.1　世界重要的标准化组织　10
1.3.2　因特网的标准化　10
1.4　因特网在我国的发展　11
1.4.1　我国因特网的发展简况　11
1.4.2　我国建立的十大计算机网络　11
小结　14
习题　14
第2章　数据通信基础　15
2.1　数据通信基础知识　15
2.1.1　数据通信模型　15
2.1.2　并行传输和串行传输　15
2.1.3　同步传输和异步传输　16
2.1.4　传输方式　17
2.1.5　数字传输和模拟传输　17
2.2　数据通信中的基本概念　18
2.2.1　频率、频谱和带宽　18
2.2.2　数据传输速率　20
2.2.3　基带传输和宽带传输　22
2.3　传输介质　22
2.3.1　双绞线　22
2.3.2　同轴电缆　24
2.3.3　光纤　24
2.3.4　无线传输　28
2.4　数据交换技术　31
2.4.1　数据交换技术概述　31
2.4.2　交换技术的比较　35
2.5　多路复用技术　36
2.5.1　频分多路复用(FDM)　36
2.5.2　同步时分多路复用(STDM)　37
2.5.3　异步时分多路复用(ATDM)　37
2.5.4　密集波分多路复用(DWDM)　38
2.5.5　码分多址访问(CDMA)　41
2.6　光纤通信　43
2.6.1　光纤通信的特点　43
2.6.2　光纤通信中的编码技术　44
2.7　移动通信及蜂窝无线通信　46
2.7.1　模拟蜂窝电话　46
2.7.2　数字蜂窝无线通信(2G)　48
2.7.3　第三代移动通信3G　50
小结　52
习题　52
第3章　计算机网络体系结构和物理层协议　53
3.1　计算机网络体系结构　53
3.1.1　ISO/OSI参考模型的产生　53
3.1.2　各层功能概述　55
3.1.3　层间关系　56
3.2　TCP/IP的体系结构　59
3.2.1　TCP/IP与OSI参考模型的比较　59
3.2.2　TCP/IP的分层结构　60
3.3　物理层协议　61
3.3.1　物理层的功能　61
3.3.2　物理层的具体作用　62
3.3.3　物理层协议及特性　62
3.3.4　常用的物理层标准　63
3.4　编码和调制技术　65
3.4.1　数字数据编码为数字信号　66
3.4.2　数字数据调制为模拟信号　68
3.4.3　模拟数据转换为数字信号　71
3.4.4　模拟数据转换为模拟信号　73
3.5　同步数字序列(SDH)和同步光纤网(SONET)　74
3.5.1　SDH/SONET产生的背景　74
3.5.2　SONET/SDH的传输速率　75
3.5.3　SONET数字体系第一级STS-1/OC-1的帧格式　76
3.5.4　SDH中的信元传输　76
小结　80
习题　80
第4章　数据链路层协议　81
4.1　数据链路层的功能与协议　81
4.2　流量控制方法　83
4.3　差错控制方法　86
4.3.1　自动请求重发(ARQ)协议　86
4.3.2　差错控制方法-循环冗余校验码(CRC)　88
4.4　高级数据链路控制(HDLC)协议　89
4.4.1　面向字符和面向位的链路控制协议　90
4.4.2　HDLC协议的基本概念　90
4.4.3　HDLC协议的帧格式　91
4.4.4　HDLC协议的主要内容　92
4.5　因特网中的点对点协议(PPP)　95
4.5.1　PPP的工作原理　96
4.5.2　PPP的应用　98
小结　99
习题　99
第5章　介质访问控制子层和局域网　100
5.1　局域网参考模型　100
5.2　逻辑链路控制(LLC)子层协议　101
5.3　介质访问控制(MAC)子层协议　102
5.4　CSMA/CD介质访问控制方法　103
5.4.1　CSMA/CD方法的工作原理　103
5.4.2　MAC子层的帧格式　107
5.5　局域网协议标准　109
5.5.1　IEEE 802协议标准　109
5.5.2　IEEE 802.3以太网标准　109
5.6　虚拟局域网(VLAN)　118
5.6.1　VLAN的作用　118
5.6.2　VLAN的连接和划分　119
5.6.3　VLAN的标准802.1Q和802.1P　122
5.6.4　VLAN之间的通信　123
小结　125
习题　125
第6章　无线局域网　127
6.1　无线局域网概述　127
6.1.1　无线局域网的优点　127
6.1.2　无线网络的技术要求　127
6.1.3　无线信道的若干传输特性　128
6.2　无线局域网的调制解调技术　129
6.2.1　QAM调制　130
6.2.2　CCK调制　131
6.2.3　PBCC调制　132
6.2.4　正交频分多路复用(OFDM)技术　134
6.3　扩频通信技术　137
6.3.1　扩频通信的基本概念　137
6.3.2　直接序列扩频(DSSS)　141
6.3.3　跳频扩频技术　142
6.4　无线局域网协议　144
6.4.1　802.11物理层　145
6.4.2　802.11 MAC子层协议　146
6.4.3　802.11帧格式　149
6.4.4　服务　149
6.5　宽带无线　150
6.5.1　802.16协议　151
6.5.2　802.16物理层　151
6.5.3　802.16 MAC子层协议　152
6.5.4　802.16帧格式　152
6.6　蓝牙技术　152
小结　157
习题　158
第7章　网络层协议　159
7.1　网络层提供的服务　159
7.1.1　网络层为传输层提供的服务　159
7.1.2　网络层的两种传输方式　159
7.2　网络层路由算法　160
7.2.1　路由算法的要求和分类　160
7.2.2　最短路径算法　161
7.2.3　扩散法　162
7.2.4　距离向量路由算法　163
7.2.5　链路状态路由算法　164
7.3　拥塞控制　166
7.3.1　拥塞控制的一般概念　166
7.3.2　拥塞控制方法和算法　168
7.4　因特网中的网际协议(IP)　170
7.4.1　IP数据报的格式　170
7.4.2　IP地址　172
7.4.3　划分子网(Subnet)和子网掩码　174
7.5　无分类域间路由选择(CIDR)　178
7.6　因特网控制报文协议(ICMP)　180
7.6.1　差错报告报文　181
7.6.2　ICMP的查询报文　182
7.7　IPv6和ICMPv6　184
7.7.1　IPv6概述　184
7.7.2　IPv6基本报头格式　186
7.7.3　IPv6的地址结构　187
7.7.4　IPv6的扩展报头　189
7.7.5　IPv4向IPv6的过渡简介　191
7.7.6　ICMPv6　192
7.8　因特网的路由选择协议　194
7.8.1　内部网关路由协议　195
7.8.2　开放式最短路径优先协议　201
7.8.3　单区域中的OSPF的工作原理　205
7.8.4　多区域中的OSPF的工作原理　210
7.8.5　边界网关协议(BGP)　212
7.9　虚拟专用网　216
7.9.1　VPN的基本概念　216
7.9.2　VPN连接和路由　218
7.9.3　VPN中的隧道技术　220
7.10　IP多播和IGMP　223
7.10.1　IP多播的用途　223
7.10.2　IGMP　224
7.10.3　多播地址　225
7.10.4　分布路由和多播路由协议　226
小结　227
习题　227
第8章　传输层协议　229
8.1　传输控制协议(TCP)的基本功能　229
8.1.1　传输层的功能和服务　229
8.1.2　传输层的几个重要概念　230
8.2　传输控制协议(TCP)　232
8.2.1　TCP报文段的报头　232
8.2.2　TCP的特性　235
8.2.3　TCP的流量控制　237
8.2.4　TCP的差错控制　238
8.2.5　TCP的拥塞控制　239
8.3　用户数据报协议(UDP)　240
8.3.1　UDP概述　240
8.3.2　UDP通信过程和端口号　241
8.3.3　UDP用户数据报的报头格式　242
8.3.4　UDP的通信过程　243
8.4　服务质量(QoS)保证　245
8.4.1　QoS的技术要求　245
8.4.2　QoS保证的相关技术　246
8.4.3　综合服务和区分服务　251
8.4.4　多协议标签交换协议(MPLS)　253
小结　258
习题　258
第9章　应用层协议　259
9.1　域名系统(DNS)　259
9.2　TCP/IP应用层协议　261
9.2.1　文件传输协议(FTP)　261
9.2.2　电子邮件(E-mail)　262
9.2.3　万维网(WWW)　263
9.2.4　远程终端协议(TELNET)　265
9.2.5　信息检索(Gopher)　266
9.2.6　简单网络管理协议(SNMP)　266
小结　268
习题　268
第10章　广域网和异步传输模式(ATM)　269
10.1　X.25分组交换网协议　269
10.1.1　X.25的分组格式　269
10.1.2　X.25的呼叫服务过程　271
10.2　帧中继　272
10.2.1　帧中继的工作原理　272
10.2.2　帧中继的帧格式和拥塞控制　273
10.2.3　帧中继的连接和工作过程　274
10.2.4　帧中继的拥塞控制　275
10.3　异步传输模式(ATM)　276
10.3.1　宽带综合业务数据网(B-ISDN)　276
10.3.2　ATM的基本特征　277
10.3.3　ATM协议参考模型　278
10.3.4　用户平面　279
10.3.5　控制平面和管理平面　284
10.3.6　ATM交换　284
10.4　我国的计算机数据通信网简介　286
10.4.1　电话网上的数据传输　287
10.4.2　中国公用分组交换网(CHINAPAC)　287
10.4.3　中国公用数字数据网(CHINADDN)　288
小结　289
习题　289
第11章　网络安全技术　290
11.1　网络安全概述　290
11.1.1　网络安全的概念　290
11.1.2　网络安全的分层理论　291
11.1.3　网络安全策略　293
11.2　信息加密技术　294
11.2.1　密码技术基础　294
11.2.2　加密算法　295
11.2.3　数字签名　298
11.3　报文鉴别　299
11.4　防火墙技术　300
11.5　入侵检测　302
11.5.1　入侵检测的概念　302
11.5.2　入侵检测系统模型　302
11.5.3　入侵检测原理　303
11.6　网络安全协议　305
11.6.1　网络层安全协议族　305
11.6.2　安全套接字层(SSL)　306
11.6.3　电子邮件安全　307
小结　309
习题　310
第12章　连网设备　311
12.1　网络接口卡　311
12.1.1　网卡的分类　311
12.1.2　网卡的工作原理　314
12.2　调制解调器　316
12.2.1　Modem的基本工作原理　316
12.2.2　电缆电视Modem　317
12.2.3　ADSL技术　318
12.3　中继器和集线器(Hub)　320
12.4　网桥　320
12.4.1　网桥的功能　320
12.4.2　网桥的路径算法　322
12.5　交换机　325
12.5.1　交换机的功能和应用　326
12.5.2　交换机的工作原理　327
12.5.3　交换机的工作方式　329
12.5.4　交换机的模块结构　330
12.6　路由器　333
12.6.1　路由器的工作原理　333
12.6.2　路由器的体系结构　335
12.6.3　路由器的功能　336
12.6.4　网关　336
12.7　三层交换机　338
12.7.1　三层交换机的产生　338
12.7.2　Switch node的总体结构　338
12.8　服务器　339
12.8.1　服务器的分类　339
12.8.2　服务器的性能　340
小结　340
习题　341
参考文献　342