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内容简介

　　《计算机网络原理/高等院校计算机教材系列》以层次化的网络体系结构为线索，结合网络研究的主要领域详细地介绍了计算机网络的基本概念及数据通信的基本原理，并给出了大量的实例。在系统介绍网络体系结构、局域网、广域网及Internet基本原理的同时，还融合了大量近年来网络发展的最新热点技术，如物联网、云计算、移动互联网、P2P应用等。
　　本书内容新颖、概念准确、深入浅出、图文并茂，在突出计算机网络基本概念和原理的基础上，与实用网络技术相结合，力图反映计算机网络技术的最新发展。
　　全书共分9章，内容选取适中，描述细腻，通俗易懂。除最后一章外，其余各章均配有不同类型的练习题，便于学生强化和检验学习效果。本书可作为高等学校理工科专业本科生及研究生的计算机网络课程教材或教学参考用书，也可供从事网络研究、网络工程建设与维护管理的技术人员使用。

内页插图

目录

前言
教学建议
第1章.计算机网络概述
1.1.计算机网络的定义
1.2.计算机网络发展历程
1.2.1.以单计算机为中心的联机系统
1.2.2.分组交换网络的出现
1.2.3.计算机网络体系结构标准化
1.2.4.局域网的崛起
1.2.5.Internet时代
1.2.6.“三网”合一
1.2.7.宽带网络与全光网络技术
1.3.网络拓扑结构
1.4.计算机网络分类
1.5.计算机网络应用
1.5.1.计算机网络应用领域
1.5.2.计算机网络引发的社会问题
1.6.计算机网络技术国际标准化组织
1.6.1.国际标准界组织
1.6.2.Internet标准组织
1.6.3.电信标准组织
1.7.习题
第2章.网络体系结构
2.1.概述
2.2.网络分层
2.2.1.分层思想
2.2.2.层次设计主题
2.2.3.实体和协议
2.2.4.接口和服务
2.2.5.数据单元
2.2.6.面向连接服务和无连接服务
2.2.7.服务原语
2.2.8.服务与协议的关系
.2.3.网络参考模型
2.3.1.OSI参考模型
2.3.2.TCP/IP参考模型
2.3.3.OSI与TCP/IP参考模型的比较
.2.4.五层网络参考模型
2.4.1.OSI与TCP/IP参考模型的评价
2.4.2.五层网络参考模型
2.5.习题
第3章.数据通信技术
3.1.概述
3.2.数据通信理论基础
3.2.1.傅里叶分析
3.2.2.周期矩形脉冲信号的频谱特性
3.3.数据通信系统模型
3.3.1.数据通信系统基本结构
3.3.2.数据与信号
3.3.3.信道通信方式
3.3.4.数据传输方式
3.4.传输媒介
3.4.1.电磁波谱
3.4.2.双绞线
3.4.3.同轴电缆
3.4.4.光纤
3.4.5.无线媒介
3.5.数据编码
3.5.1.信号编码
3.5.2.调制编码
3.5.3.模拟数据数字化编码
3.6.数据通信性能指标
3.6.1.时延
3.6.2.可靠性指标
3.6.3.传输速率
3.6.4.信道极限容量
.3.7.信道复用技术
3.7.1.频分、时分复用
3.7.2.统计时分复用
3.7.3.波分复用
3.7.4.码分复用
3.8.数字传输系统
3.8.1.PCM体制
3.8.2.SONET与SDH
3.9.数据交换技术
3.9.1.电路交换
3.9.2.报文交换
3.9.3.分组交换
3.10.物理层规范
3.10.1.DTE与DCE
3.10.2.物理层接口标准
3.10.3.EIA-
3.11.习题
第4章.数据链路控制
4.1.概述
4.2.帧边界划分方法
4.3.差错控制
4.3.1.差错原因与特点
4.3.2.差错控制方法
4.3.3.海明码
4.3.4.垂直水平奇偶校验码
4.3.5.循环冗余检验码
4.3.6.校验和
4.4.停等协议
4.4.1.简单停等协议
4.4.2.带流量控制的停等协议
4.4.3.带差错控制的停等协议
4.4.4.停等协议效率分析
.4.5.连续ARQ协议
4.5.1.连续ARQ协议工作原理
4.5.2.连续ARQ协议的定量分析
4.5.3.滑动窗口
4.6.选择重传ARQ协议
4.7.因特网数据链路接入控制
4.7.1.串行线路网际协议（SLIP）
4.7.2.点到点协议（PPP）
4.8.习题
第5章.局域网技术
5.1.局域网概述
5.1.1.局域网的基本特征
5.1.2.IEEE.802局域网络体系结构
.5.2.信道共享技术
5.2.1.ALOHA协议
5.2.2.CSMA协议
5.2.3.令牌协议
5.3.传统以太网
5.3.1.以太网的基本原理
5.3.2.以太网的介质访问控制
5.3.3.以太网的帧格式
5.3.4.交换式以太网
5.3.5.全双工以太网
5.4.高速以太网
5.4.1.快速以太网
5.4.2.千兆以太网
5.4.3.10吉比特以太网
5.5.虚拟局域网
5.5.1.虚拟局域网概述
5.5.2.虚拟局域网的划分
5.5.3.虚拟局域网的标准
5.6.无线局域网及无线网络
5.6.1.无线局域网概述
5.6.2.IEEE.802.11无线局域网
5.6.3.IEEE.802.16宽带无线网络
5.6.4.蓝牙网络
5.6.5.ZigBee网络
5.6.6.RFID
5.7.习题
第6章.广域网技术
6.1.广域网与网络层
6.1.1.广域网概述
6.1.2.网络层
6.1.3.数据报与虚电路
6.2.路由算法
6.2.1.广域网中的路由选择
6.2.2.路由器
6.2.3.距离向量路由算法
6.2.4.链路状态路由算法
6.2.5.分层路由
6.2.6.广播路由
6.2.7.组播路由
6.2.8.移动主机路由
.6.3.拥塞控制
6.3.1.什么是拥塞
6.3.2.拥塞控制的基本原理
6.3.3.开环拥塞控制
6.3.4.闭环拥塞控制
6.3.5.其他拥塞控制方法
6.4.网络互连
6.4.1.网络互连的基本要求
6.4.2.网络互连设备
6.5.服务质量
6.5.1.服务质量概述
6.5.2.综合服务
6.5.3.区分服务
6.6.广域网实例
6.6.1.帧中继
6.6.2.ATM
6.7.习题
第7章.Internet基本原理
7.1.Internet概述
7.2.网际层协议
7.2.1.IP协议与IP地址
7.2.2.IP分组及其转发
7.2.3.ARP协议
7.2.4.CIDR协议
7.2.5.ICMP协议
7.2.6.IGMP协议
7.3.Internet路由协议
7.3.1.Internet路由的基本概念
7.3.2.路由信息协议
7.3.3.开放式最短路径优先路由协议
7.3.4.边界网关协议BGP
7.4.传输层协议
7.4.1.用户数据报协议
7.4.2.传输控制协议TCP
7.5.应用层
7.5.1.应用层概述
7.5.2.网络应用模型
7.5.3.域名服务
7.5.4.简单电子邮件传输协议
7.5.5.万维网
7.5.6.文件传输
7.5.7.流媒体传输
7.5.8.VoIP
7.6.Internet接入技术
7.6.1.电信网接入技术
7.6.2.HFC及有线电视宽带接入
7.6.3.以太网接入
7.6.4.无线接入
7.6.5.电力线接入
7.7.习题
第8章.网络安全与管理
8.1.网络安全基础
8.1.1.网络安全风险
8.1.2.网络安全目标、安全服务和安全机制
8.2.密码学基础及应用
8.2.1.密码学的发展
8.2.2.对称密钥密码学
8.2.3.公开密钥体制
8.2.4.消息认证和数字签名
8.2.5.密钥的分发和管理
.8.3.网络安全技术
8.3.1.IPSec
8.3.2.防火墙
8.3.3.网络入侵与安全检测
8.3.4.入侵容忍
8.4.网络安全威胁
8.4.1.分布式拒绝服务
8.4.2.僵尸网络
8.5.网络管理
8.5.1.网络管理概述
8.5.2.SNMP协议
8.5.3.SNMP安全机制
8.6.习题
第9章.网络技术与应用扩展
9.1.IPv
9.1.1.IPv6技术基础
9.1.2.IPv6报文格式
9.1.3.IPv6编址
9.1.4.IPv6过渡方案
9.2.MPLS
9.2.1.MPLS产生背景
9.2.2.MPLS基本概念
9.2.3.MPLS工作原理
9.2.4.MPLS应用
9.3.P2P
9.3.1.P2P组织结构
9.3.2.P2P典型应用
9.4.物联网
9.4.1.什么是物联网
9.4.2.物联网体系架构及关键技术
9.4.3.物联网应用
9.5.云计算
9.5.1.什么是云计算
9.5.2.云计算体系架构
9.5.3.云计算关键技术
9.5.4.云计算平台
9.6.移动互联网
9.6.1.移动互联网内涵
9.6.2.移动互联网特点
9.6.3.移动互联网技术
9.6.4.移动互联网应用
参考文献

精彩书摘

　　第1章 计算机网络概述
　　1．1 计算机网络的定义
　　在计算机网络发展过程中的不同阶段，人们为计算机网络给出了不同的定义。不同的定义反映着当时网络技术发展的水平，以及人们对网络的认识程度。这些定义大致从三种不同的观点来看待计算机网络，即广义的观点、资源共享的观点与用户透明性的观点。从目前计算机网络的特点看，资源共享观点的定义能比较准确地描述计算机网络的基本特征。相比之下，广义的观点定义了计算机通信网络，而用户透明性的观点则定义了分布式计算机系统。
　　资源共享的观点将计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合”。资源共享观点的定义符合目前计算机网络的基本特征，这主要表现在以下几个方面。
　　1）建立计算机网络的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资源主要指计算机硬件、软件与数据。网络用户不但可以使用本地计算机资源，而且可以通过网络访问联网的远程计算机资源，还可以调用网络中不同的计算机共同完成特定的任务。
　　2）互连的计算机是分布在不同地理位置的独立“自治计算机”。互连的计算机之间没有明确的主从关系，每台计算机既可以联网工作，也可以脱离网络独立工作。联网计算机可以为本地用户提供服务，也可以为远程网络用户提供服务。
　　3）联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。计算机网络是由多个互连的节点组成的，节点之间要做到有条不紊地交换数据，每个节点就必须遵守一些事先约定好的通信规则。这就和人们之间的对话一样，要么大家都说中文，要么大家都说英文，如果一个说中文，一个说英文，那么就需要找一个翻译。如果一个人只能说日文，另一个人不懂日文，而又没有翻译，那么这两个人就无法进行交流。
　　判断计算机是否互连成计算机网络，主要看它们是不是独立的“自治计算机”。如果两台计算机之间有明确的主从关系，其中一台计算机能强制另一台计算机开启与关闭，或者控制另一台计算机，那么其中的受控计算机就不是“自治”的计算机。根据资源共享观点的定义，由一个中心控制单元与多个从站组成的计算机系统不是一个计算机网络。同样，带有多个远程终端或远程打印机的计算机系统也不是一个计算机网络，只能称为联机系统（因为历史上的许多终端不能算是自治的计算机）。但随着硬件价格的下降，许多终端都具有一定的智能， “终端”和“自治的计算机”逐渐失去了严格的界限。因此，若用微型计算机作为终端，按上述定义，则早期的那种面向终端的网络也可称为计算机网络。
　　“计算机通信”与“数据通信”这两个名词也常混用。早期的数据通信与现代的计算机通信显然是有区别的。但随着技术的进步，数据通信的含义也在发生变化。因此，可以认为计算机通信与数据通信是可混用的名词，如美国的著名期刊Data Communication所刊登的文章现在也多是计算机网络领域的文章。在许多情况下，数据通信网往往指的是计算机网络中的分组交换网。
　　……

前言/序言

　　计算机网络是当今发展最为迅速且应用最为广泛的一门综合性学科，网络化已经成为信息化建设的必然，相应地，计算机网络的开发、研究以及培养该领域的专业技术人才越发受到社会各界广泛的重视。
　　本书作者从事计算机网络的教学和研究工作多年，在长期的教学过程中深切感受到，作为一门发展迅速的技术，新的网络技术和网络标准不断涌现，任何一本计算机网络教材都会因其内容跟不上新的技术发展而显得陈IEt，因此迫切需要一本既能反映当前主要网络技术，又能将理论和实践紧密结合的计算机网络教材。作者依据多年对计算机专业本科生进行计算机网络教学以及相关科学研究的实践，在之前出版的计算机网络教材基础上加入了大量新的网络技术和应用的知识，从而完成了本书的编写。
　　本书主要有以下特色：
　　1．紧密结合国内实际教学需求。本书从组织形式、内容取舍到表述方式都更适合中国学生的思维模式与学习特点，更容易理解。
　　2．理论与实践联系密切。本书在突出计算机网络基本概念和原理的基础上，加强与实用网络技术的结合，因此，本书不仅可作为教材，也可作为从事计算机网络工作的工程技术人员的参考书。
　　3．网络经典技术与新兴技术并重。本书在系统介绍计算机网络经典技术的同时，力图反映新兴的计算机网络技术，这对于拓展学生知识面、及时把握计算机网络技术的最新发展具有很大的参考价值。
　　4．教辅资源配置合理。为了更好地让学生理解和掌握本书介绍的网络基础知识和实用技术。为本书配置了专门的教辅资源，主要是通过实验的途径强化学生对课程内容的感性认识。
　　本书遵照计算机网络自底向上的层次结构进行编写，共分9章，各章内容简要介绍如下。
　　第1章为计算机网络概述，主要介绍计算机网络的发展历程、基本概念以及分类方式。
　　第2章介绍网络体系结构，涵盖了网络体系结构的分层研究方法、专门术语及经典的网络参考模型，即OSI和丁CP／IP模型。
　　第3章介绍数据通信技术，涵盖数据通信的基础知识及物理层协议，包括数据通信理论及模型、传输媒介、编码、复用以及交换等内容。
　　第4章介绍数据链路控制技术，涵盖差错控制、流量控制等协议，并重点介绍了PPP协议。
　　第5章介绍局域网技术，涵盖IEEE802标准、各种形态的经典以太网技术、虚拟局域网技术、无线局域网技术。
　　第6章介绍广域网技术，涵盖路由选择算法、拥塞控制、网络互联、服务质量技术，并重点描述A了M、帧中继等广域网实例。
　　第7章介绍Intcmct基本原理，不仅包括Intemet的网络层协议、运输层协议、Internet接人技术，还包括常见的Intemet应用及对应的协议，包括域名服务、电子邮件、万维网、远程文件传输以及流媒体应用。
　　第8章介绍网络安全与管理，内容涵盖计算机网络安全和管理的基础知识，包括网络安全定义与目标、密码学基础及应用、常见网络安全技术、SNMP管理模型等。
　　第9章介绍新兴网络技术与应用，内容涵盖当今的热门网络技术与应用，包括IPV6、MPLS、P2P、物联网、云计算以及移动互联网等，有志于网络研究的读者可适当关注。
　　本书第1—4章由王志文执笔，第5—7章由陈妍执笔，第8、9章由夏秦执笔，全书由王志文统稿。另外，西安交通大学的朱海萍老师对本书的编写提出了很多有益的建言和提议，在此表示衷心的感谢。
　　本书配套的电子教案及对应的教辅资源可在华章网站上免费下载。
　　由于计算机网络技术的发展迅速，且作者水平和能力有限，尽管投入了大量的时间和精力，书中难免会存在某些缺点和错误，欢迎同行专家和读者批评指正，我们将不胜感激。
　　作者
　　2013年10月于西安交適大学

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