计算机网络概论

1．注重理论基础的培养，系统阐述计算机网络所涉及的基础知识，适合学生循序渐进地学习

2．从底层到高层，以网络协议为主线连接各章节，并说明各层协议数据单元之间的包含关系

3．每章都安排从教学和实践中提炼出来的具有针对性的习题，包括选择、填空、简答题和网络分析与设计题

4．免费提供相关教学资源（电子教案、案例素材等）

  计算机网络技术是计算机科学与技术领域中发展最迅速的新兴技术，也是计算机应用中最活跃的领域。随着Internet的发展和全球信息化进程的推进，计算机网络技术已成为相关人员工作、学习、生活所必须掌握的技能。网络技术经过几十年的发展，已经成为一门融合计算机技术和通信技术的新学科，目前有许多新的技术、方法在不断出现。

  本书是作者总结多年教学经验并依据应用实践编写而成的，全面系统地讲解了计算机网络基本概念、基本原理和基本协议，并结合TCP/IP协议的四层体系结构和OSI（开放系统互连参考模型）的七层体系结构形成一种五层原理性计算机网络体系结构，它们分别是：物理层、数据链路层、网络层、运输层和应用层，并按照这种体系结构进行阐述。

  全书共分为8章。第1章主要介绍计算机网络的定义、组成、分类、体系结构以及计算机网络的主要性能指标；第2章介绍数据通信的基础知识、通信方式、传输媒体、差错控制；第3章重点介绍LAN的基本概念，以太网的工作原理，VLAN的划分方法，以及无线局域网的相关知识；第4章介绍网络层的原理、功能及其实现方法，重点说明路由选择和网络互联的一些基本概念；第5章主要介绍TCP和UDP；第6章介绍应用层的一些基本原理和应用；第7章介绍有关计算机网络安全的一些原理；第8章介绍HTML语言和JavaScript脚本语言程序设计。

  本书可作为应用型高等院校计算机及相关专业的教材使用，也可作为计算机网络培训教材，以及学习计算机网络的参考书。本书所配的电子教案，读者可以从中国水利水电出版社网站免费下载，下载网址为：www.waterpub.com.cn。

  本书由刘兵任主编，李建勇、师以贺任副主编，刘兵负责全书统稿定稿工作。本书主要编写人员分工如下：师以贺编写第1章，刘兵编写第2章～第4章，李建勇编写第5章～第8章。武汉工业学院电气信息工程系的李禹生教授认真地审阅了全书，并提出了很多宝贵意见。丰洪才、管庶安等参与了本书大纲的讨论。贾瑜、蒋丽华、左爱群、易逵、徐军利、刘冬等在其他方面协助了本书的编写。本书在编写过程中，得到了武汉工业学院计算机与信息工程系的领导的关心和支持。江小丽女士对全书文字资料的输入及校排工作给予了很大帮助。我们对上述有关人员表示衷心的感谢。

  由于作者水平所限，书中难免存在一些疏漏及不妥之处，敬请读者批评指正。作者的电子邮件地址为：lbliubing@sina.com。

 

前言
第1章  计算机网络概述 1
本章学习目标 1
1.1  计算机网络基本概念 1
1.1.1  计算机网络发展过程 1
1.1.2  计算机网络定义 4
1.1.3  计算机网络主要功能 4
1.1.4  计算机网络分类 6
1.2  计算机网络组成及性能指标 10
1.2.1  计算机网络组成 10
1.2.2  计算机网络性能指标 11
1.3  计算机网络体系结构 13
1.3.1  计算机网络体系结构的形成 13
1.3.2  OSI参考模型 14
1.3.3  TCP/IP参考模型 19
1.4  数据交换方式 20
1.4.1  线路交换 21
1.4.2  报文交换 22
1.4.3  报文分组交换 22
本章小结 23
习题1 24
第2章  数据通信 26
本章学习目标 26
2.1  数据通信系统 26
2.1.1  数据通信概述 26
2.1.2  数据通信系统的组成 27
2.1.3  数据通信系统的传输编码 28
2.1.4  数据通信系统的传输方式 30
2.1.5  串行通信与并行通信 32
2.1.6  数据通信系统的传输速率 32
2.2  传输媒体 34
2.2.1  双绞线 34
2.2.2  同轴电缆 35
2.2.3  光纤 36
2.3  数据传输中差错处理 37
2.3.1  差错类型 37
2.3.2  奇偶校验码 38
2.3.3  循环冗余校验 38
2.3.4  校验和 39
2.3.5  海明码 41
2.4  信道的复用技术 43
2.4.1  频分多路复用（FDM） 43
2.4.2  时分多路复用（TDM） 43
2.4.3  统计时分多路复用（STDM） 45
2.4.4  码分多址访问（CDMA） 45
本章小结 47
习题2 48
第3章  局域网 50
本章学习目标 50
3.1  数据链路层 50
3.1.1  数据链路层的基本概念 50
3.1.2  数据链路层的协议 52
3.1.3  高级数据链路控制 58
3.2  局域网的基本概念 63
3.2.1  局域网的特点 63
3.2.2  局域网的参考模型与协议标准 63
3.2.3  局域网的构成 65
3.3  以太网 68
3.3.1  以太网概述 68
3.3.2  以太网的介质访问控制方式 69
3.3.3  以太网的两种帧格式 72
3.3.4  基于共享式集线器（Hub）的以太网 74
3.3.5  高速以太网 75
3.4  交换机 76
3.4.1  交换机的工作原理 76
3.4.2  交换机与集线器的区别 78
3.4.3  交换机的交换方式 79
3.4.4  交换机的技术参数 80
3.4.5  三层交换技术 81
3.4.6  交换式以太网的实例 83
3.5  虚拟局域网 84
3.5.1  虚拟局域网的概念 84
3.5.2  虚拟局域网的划分方法 85
3.5.3  虚拟局域网的工作原理 86
3.5.4  虚拟局域网的配置 88
3.6  无线局域网 93
3.6.1  无线局域网的传输方式 94
3.6.2  无线局域网的工作原理 94
3.6.3  无线局域网的拓扑结构 95
3.6.4  无线局域网的标准 95
3.6.5  无线局域网的组建 96
本章小结 97
习题3 97
第4章  网络互联 101
本章学习目标 101
4.1  IP 101
4.1.1  IP基本概念 101
4.1.2  划分子网和超网 105
4.1.3  IP层转发分组的流程 109
4.1.4  下一代网际协议IPv6 110
4.2  路由器 112
4.2.1  概述 112
4.2.2  路由表 115
4.3  地址映射 117
4.3.1  ARP协议 117
4.3.2  RARP协议 120
4.3.3  网络地址转换（NAT） 120
4.4  路由选择算法 122
4.4.1  路由选择算法概述 122
4.4.2  静态路由 124
4.4.3  路由信息协议（RIP） 130
4.5  网络规划与设计 134
4.5.1  网络规划与设计基础 134
4.5.2  网络规划与设计的内容 135
4.5.3  网络规划与设计中的关键技术 137
4.5.4  网络设计举例 138
4.6  网络测试的常用命令 143
4.6.1  ping命令 143
4.6.2  ipconfig命令 144
4.6.3  tracert命令 145
4.6.4  netstat命令 146
4.6.5  route命令 148
本章小结 149
习题4 149
第5章  传输层 153
本章学习目标 153
5.1  传输层协议概述 153
5.1.1  基本概念 153
5.1.2  传输层的端口 154
5.2  传输服务和服务质量 155
5.2.1  传输服务 155
5.2.2  服务质量 156
5.3  用户数据报协议（UDP） 157
5.3.1  UDP概述 157
5.3.2  UDP的报文段格式 158
5.3.3  UDP校验和 159
5.4  传输控制协议（TCP） 160
5.3.1  TCP的概述 160
5.4.2  TCP报文格式 163
5.4.3  TCP连接传输管理 165
5.4.4  TCP的流量控制与拥塞控制 166
本章小结 169
习题5 169
第6章  应用层 172
本章学习目标 172
6.1  概述 172
6.2  域名服务系统（DNS） 173
6.2.1  DNS概述 173
6.2.2  DNS域名结构 174
6.2.3  域名解析的工作原理 176
6.2.4  统一资源定位器 178
6.3  万维网 179
6.3.1  WWW概述 179
6.3.2  超文本传输协议 182
6.4  FTP 184
6.4.1  FTP的工作原理 184
6.4.2  FTP的命令 187
6.5  电子邮件（E-mail） 190
6.5.1  E-mail的工作原理 190
6.5.2  E-mail的地址及邮件格式 192
6.6  动态主机配置协议（DHCP） 193
6.6.1  DHCP服务概述 193
6.6.2  DHCP的工作过程 194
6.7  简单网络管理协议（SNMP） 196
6.7.1  网络管理概述 196
6.7.2  SNMP协议报文 197
6.7.3  管理信息库（MIB） 199
本章小结 200
习题6 201
第7章  计算机网络的安全 204
本章学习目标 204
7.1  计算机网络安全概述 204
7.1.1  计算机网络安全基础知识 204
7.1.2  计算机网络面临的主要威胁 205
7.2  数据加密 207
7.2.1 一般数据的加密模型 207
7.2.2  常规密钥密码体制 208
7.2.3  公开密钥密码体制 210
7.3  数字签名 211
7.3.1  数字签名概述 212
7.3.2  数字签名的实现 212
7.4  防火墙 213
7.4.1  什么是防火墙 213
7.4.2  防火墙的三种类型 215
7.4.3  防火墙体系结构 216
7.4.4  包过滤技术 218
本章小结 220
习题7 220
第8章  网页设计基础 223
本章学习目标 223
8.1  HTML语言 223
8.1.1  HTML的结构 223
8.1.2  构成网页的基本元素 224
8.1.3  超文本链接指针 227
8.1.4  在HTML文件中使用图像 228
8.1.5  框架结构的使用 230
8.1.6  表单的应用 231
8.1.7  HTML中的表格 237
8.2  级联式样式表（CSS） 240
8.2.1  定义CSS 240
8.2.2  CSS属性分类 243
8.2.3  CSS的单位 248
8.3  网页脚本语言——JavaScript 248
8.3.1  JavaScript的基础知识 248
8.3.2  JavaScript语言 250
8.3.3  JavaScript的函数 259
8.3.4  JavaScript的事件 262
8.3.5  JavaScript的对象 264
本章小结 274
习题8 275
参考文献 278

1. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
2. HCIA-Datacom认证题库分类精讲 [主 编 韩立刚]
3. 网络规划设计师备考一本通 [夏杰 编著]
4. 计算机网络基础 [主编 宋焱宏 李安邦]
5. 网络工程师备考一本通 [夏杰 编著]
6. 软件定义网络技术与实践 [主编　但唐仁]
7. 计算机网络技术项目化教程（微课版） [主编 王艳萍 安华萍]
8. 网络系统集成 [主编 唐继勇 孙梦娜]
9. 计算机网络基础创新教程（模块化+课程思政版） [主编 唐继勇 李旭]
10. 路由交换技术项目化教程 [主编　范国娟]
11. 计算机网络创新教程 [韩立刚 编著]
12. 数据通信与计算机网络（第三版） [主 编 季福坤 钱文光]
13. 计算机网络技术基础项目式教程 [主 编 柳 青 曾德生]
14. 遨游数字时代——全球IT高管网络安全秘籍 [[美] Palo Alto Networks 编]
15. 计算机网络基础教程 [主 编 赵志茹 张尼奇 王宏斌]
16. 计算机网络技术基础 [陈家迁]
17. 网络规划设计师5天修炼 [朱小平 施游 编著]
18. 计算机网络实验指导 [主编 吴东]
19. 网络工程师5天修炼（第三版） [朱小平 施游 编著]
20. 计算机网络原理与应用（第二版） [何小东 编著]
21. 计算机网络技术实训教程 [主编 高良诚]
22. 云计算与网络安全 [主编　肖睿　徐文义]
23. AutoCAD 网络工程设计教程 [主编　刘通　董灿]
24. 计算机网络实训创新教程（基于Cisco IOS） [主编 韩立刚]
25. 计算机网络原理创新教程 [主编 韩立刚]
26. 深入理解计算机网络 [王达]
27. 交换机路由器配置与管理实训教程 [主编 孙飞显 靳晓婷]
28. 网络安全技术项目化教程 [主编 段新华 宋风忠]
29. 计算机网络基础任务教程 [彭德林 金忠伟]
30. 计算机网络基础应用 [主编 杨智勇 唐宏 ]