電腦網絡教程

本書利用電腦網絡體系結構的協議分層，採用自下而上的方法，按照從物理層到應用層的順序，全面系統地講解電腦網絡的基本原理和應用，內容包括電腦網絡概論、物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層、無線網絡和移動通信網絡以及電腦網絡發展新技術等，每章還給出了實驗內容和習題（包含一定量的歷屆考研真題）。 本書概念準確，結構清晰合理，內容通俗易懂，例題豐富,圖文並茂，突出實用性。本書教學資源豐富，可作為高等學校電腦科學相關專業“電腦網絡”課程的教材，對電腦網絡從業人員和考研人員也很有參考價值。

目錄

第1章電腦網絡概論/1

1.1電腦網絡基本概念1

1.1.1電腦網絡的定義1

1.1.2電腦網絡的組成1

1.1.3電腦網絡發展階段3

1.2電腦網絡的分類6

1.2.1根據網絡覆蓋範圍分類6

1.2.2根據網絡拓撲結構分類8

1.2.3根據網絡傳輸介質分類12

1.3電腦網絡的性能指標13

1.3.1速率13

1.3.2帶寬13

1.3.3吞吐量14

1.3.4時延14

1.3.5時延帶寬積15

1.3.6往返時間16

1.3.7利用率16

1.4電腦網絡體系結構與參考模型17

1.4.1通信協議與分層體系結構17

1.4.2OSI/RM參考模型20

1.4.3TCP/IP參考模型24

1.4.4OSI/RM與TCP/IP的比較26

1.4.5本書採用的模型26

1.4.6電腦網絡的標準化工作及相關組織27

1.5實驗： 網絡基本命令應用30

本章小結34

習題35

第2章物理層/37

2.1物理層的基本概念37電腦網絡教程目錄

2.1.1物理層的功能37

2.1.2物理層協議及其特性38

2.1.3物理層接口實例38

2.2數據通信基礎知識39

2.2.1基本概念40

2.2.2數據通信中的主要技術指標41

2.2.3數據的傳輸44

2.3數據編碼技術50

2.3.1數字調制技術50

2.3.2數據的編碼52

2.4數據交換技術56

2.4.1電路交換57

2.4.2報文交換58

2.4.3分組交換59

2.5多路復用技術61

2.5.1頻分多路復用技術61

2.5.2時分多路復用技術61

2.5.3統計時分多路復用技術63

2.5.4波分多路復用技術64

2.6傳輸介質65

2.6.1有線傳輸介質66

2.6.2無線傳輸介質69

2.7寬帶接入技術71

2.7.1接入網的定義與概念71

2.7.2ADSL接入技術72

2.7.3HFC接入技術73

2.7.4以太網接入技術74

2.7.5光纖接入技術75

2.7.6寬帶無線接入技術76

2.8物理層設備77

2.8.1中繼器77

2.8.2集線器78

2.9實驗： 雙絞線製作與測試79

本章小結83

習題84

第3章數據鏈路層/88

3.1數據鏈路層的基本概念 89

3.1.1數據鏈路和幀89

3.1.2數據鏈路層基本問題89

3.2差錯控制技術92

3.2.1檢錯93

3.2.2糾錯95

3.3流量控制技術97

3.3.1流量控制與滑動窗口97

3.3.2停止—等待協議99

3.3.3回退N幀協議100

3.3.4選擇重傳協議101

3.4點到點通道的數據鏈路層101

3.4.1功能102

3.4.2PPP幀填充方式 102

3.4.3身份認證模式103

3.4.4PPP的工作過程104

3.5廣播通道的數據鏈路層105

3.5.1局域網概述105

3.5.2以太網106

3.5.3介質訪問控制108

3.5.4 以太網的通道利用率111

3.5.5 以太網幀格式112

3.5.6 網卡和 MAC地址113

3.6數據鏈路層設備116

3.6.1交換機116

3.6.2生成樹協議122

3.6.3共享式以太網123

3.6.4交換式以太網124

3.7高速以太網125

3.7.1快速以太網組網技術125

3.7.2千兆位以太網組網技術125

3.7.3萬兆位以太網組網技術126

3.7.4局域網組網技術的選擇127

3.8虛擬局域網127

3.8.1虛擬局域網的概念128

3.8.2IEEE 802.1Q VLAN標準129

3.8.3VLAN的劃分方式130

3.8.4不同VLAN間的通信131

3.9實驗： 交換機配置132

3.9.1交換機的基本配置132

3.9.2虛擬局域網的配置134

本章小結136

習題137

第4章網絡層/144

4.1網絡層概述144

4.1.1網絡層功能144

4.1.2網絡層提供的服務145

4.2網際協議147

4.2.1IP概述149

4.2.2IPv4數據報格式150

4.2.3IPv4地址劃分154

4.2.4地址解析協議ARP158

4.3劃分子網和無類別域間路由165

4.3.1劃分子網的方法165

4.3.2無類別域間路由173

4.3.3網絡地址轉換177

4.4路由選擇協議179

4.4.1分組交付和路由選擇的基本概念179

4.4.2路由選擇協議的基本概念188

4.4.3路由信息協議RIP 192

4.4.4開放最短路徑優先協議OSPF198

4.4.5邊界網關協議BGP 200

4.5網際控制報文協議203

4.5.1ICMP報文格式203

4.5.2ICMP報文的類型204

4.5.3ICMP的應用舉例205

4.6IP多播與IGMP協議208

4.6.1IP多播的基本概念208

4.6.2IP多播地址210

4.6.3IGMP協議的基本內容212

4.7IPv6212

4.7.1IPv6 數據報格式213

4.7.2IPv6的地址空間215

4.7.3從 IPv4過渡到IPv6216

4.8網絡層設備218

4.8.1路由器概述218

4.8.2路由器分類220

4.8.3路由器在網絡互連中的作用221

4.9實驗： 路由器配置223

4.9.1路由器的基本操作223

4.9.2單臂路由227

本章小結229

習題229

第5章傳輸層/236

5.1傳輸層概述236

5.1.1傳輸層功能及提供的服務236

5.1.2應用進程、埠號與套接字238

5.1.3傳輸層的多路復用與多路分解241

5.1.4無連接服務與面向連接服務241

5.2UDP242

5.2.1用戶數據報概述243

5.2.2UDP應用245

5.3TCP246

5.3.1TCP服務的主要特點246

5.3.2TCP報文格式247

5.3.3TCP連接管理249

5.3.4TCP可靠傳輸的實現252

5.3.5TCP流量控制和擁塞控制254

5.3.6TCP應用257

5.4實驗： TCP分析257

本章小結260

習題261

第6章應用層/263

6.1網絡應用模型263

6.1.1C/S模型263

6.1.2P2P模型264

6.2C/S模型應用舉例265

6.2.1域名解析應用265

6.2.2文件傳輸應用270

6.2.3萬維網和HTTP273

6.2.4電子郵件應用278

6.2.5遠程登錄應用283

6.2.6動態地址分配應用283

6.3P2P模型應用舉例285

6.3.1P2P文件分發285

6.3.2在P2P區域中搜索信息286

6.3.3案例學習： BitTorrent288

6.4實驗： DNS服務器配置290

本章小結297

習題298

第7章無線網絡和移動通信網絡/301

7.1無線網絡301

7.1.1無線個人局域網301

7.1.2無線局域網304

7.1.3無線城域網305

7.1.4無線廣域網308

7.2移動通信網絡308

7.2.1移動通信308

7.2.2移動通信系統309

7.2.31G311

7.2.42G312

7.2.53G和4G316

7.2.65G319

7.3實驗： 無線網絡配置321

本章小結323

習題324

第8章電腦網絡發展新技術/325

8.1物聯網325

8.1.1物聯網的發展歷程325

8.1.2物聯網的基本概念326

8.1.3物聯網的原理327

8.1.4物聯網的應用場景328

8.2雲計算329

8.2.1雲計算的發展歷程330

8.2.2雲計算的基本概念330

8.2.3雲計算的特點331

8.2.4雲計算的服務模式332

8.2.5雲計算的部署方式333

8.2.6雲計算的發展前景334

8.3邊緣計算335

8.3.1邊緣計算的研究背景335

8.3.2邊緣計算的基本概念335

8.3.3邊緣計算的特點336

8.3.4雲計算與邊緣計算協同發展337

8.4SDN/NFV技術337

8.4.1SDN的研究背景337

8.4.2SDN的基本概念338

8.4.3NFV的研究背景339

8.4.4NFV的基本概念339

8.4.5SDN和NFV的關系340

8.5QoS與QoE341

8.5.1QoS的基本概念341

8.5.2QoE的基本概念342

8.5.3QoS和QoE的關系343

本章小結344

習題344

參考文獻/346