计算机网络基础教程

从理论概念入手，从实际应用出发，针对网络初学者，系统阐述网络技术的基本概念与基本原理，强调网络新技术的实际应用

知识点环环相扣，知识链循序渐进，避免知识点重复

列举大量实例和应用案例，加深读者理解

每章配有类型丰富的测试题，供读者练习与自测

强化动手能力，配套有《计算机网络基础实训》，理论与实训教学内容同步

提供电子教案及相关教学资源

  计算机网络是计算机技术与通信技术密切结合的综合性学科，是20世纪对人类社会产生最深远影响的科技成果之一。科学技术的现代化、信息化和全球化都离不开先进的计算机网络技术的支撑。因此，计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术的水平，也是衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。

  目前，计算机网络技术的应用和发展具有两大特点：一是高速化，即高速率（宽带）传输和快速（低延迟）交换；二是综合化，即多媒体技术和综合业务应用。现代计算机网络技术的发展和应用极为迅速，新技术层出不穷，如高速网络技术、宽带网络技术、多媒体信息处理与传输技术等。为了将计算机网络新理论、新技术、新方法与专门人才培养紧密结合，我们新编了这本《计算机网络基础教程》。

  计算机网络技术不仅是信息类专业学生必须掌握的知识，也是非信息类专业学生应掌握的知识；不仅是广大从事计算机应用和信息管理人员必须掌握的知识；也是广大计算机用户，特别是当代青年中的计算机网络爱好者应该了解和掌握的知识。

  《计算机网络基础教程》共有7章，分别为：计算机网络基本概念、网络数据通信、网络体系结构与协议、计算机局域网、广域网与网络互联、Internet及其应用、网络安全与管理。为了便于教学和自学，每一章都配有教学小结、实训内容以及习题，并且给出了习题参考答案。此外，为了便于对本课程的教学实施，还编写了课程导学。

  作者认为，良好的教学效果取决于先进的教学理念、合理的知识结构、精美的内容表述、丰富的教学资源，以及良好的教学指导。同时，由于计算机网络是一门实践性很强的课程，应该融“教、学、做为一体”，力求做到理论与实践的完美结合。

本书从理论概念入手，从实际应用出发，突出内容的先进性和实用性；反映了当今计算机网络新技术、新进展，摒弃了那些过时的网络技术。在论述上，力求概念准确、层次清楚、逻辑性强、重点突出、图文并茂、通俗易懂，尽量避免知识点的重复。为了便于加深对基本概念的理解和掌握，列举了大量的实例和应用案例。

  计算机网络是一门实践性很强的课程，只有强化操作训练，方能达到良好的教学效果。为此，我们编写了与《计算机网络基础教程》配套的《计算机网络基础实训》，以求达到强化动手能力培养的目的。同时，我们按照国家精品课程规范和要求，构建教学团队和教学资源，将该课程建成立体式、多元化的教学资源，内容极为丰富。

  本书由李云峰、李婷编著。本课程团队的方颂老师为本书校对做了大量细致的工作；曹守富、姚波、谌炼军、范荣、周虹、辛国江、刘冠群、陆燕、胡丽红等老师为本书资源建设做了大量工作。本书在编写过程中参考了大量国内外计算机网络文献资料，在此，谨向这些著作者以及为本书出版付出辛勤劳动的同志深表感谢！

  由于计算机网络技术发展迅速，作者的学识水平有限，加则时间仓促，书中不妥或疏漏之处在所难免，敬请专家和广大读者批评指正。

 

序
前言
课程导学
 
第1章  计算机网络概述 1
§1.1  计算机网络的基本概念 1
1.1.1  计算机网络的形成与发展 1
1.1.2  计算机网络的定义 5
1.1.3  计算机网络的功能 6
1.1.4  计算机网络的特点 7
1.1.5  计算机网络的应用 7
§1.2  计算机网络的结构组成 9
1.2.1  网络硬件的组成 9
1.2.2  网络软件的组成 11
1.2.3  网络的拓扑结构 12
§1.3  计算机网络的分类 15
1.3.1  按覆盖范围分类 15
1.3.2  按传播方式分类 17
1.3.3  按传输介质分类 17
1.3.4  按传输技术分类 18
§1.4  计算机网络技术的发展趋势 19
1.4.1  计算机网络的支撑技术 19
1.4.2  计算机网络的关键技术 20
1.4.3  计算机网络的研究热点 21
§1.5  标准化组织与机构 23
1.5.1  国际组织与机构 23
1.5.2  美国组织与机构 25
1.5.3  欧洲组织与机构 25
1.5.4  中国国家标准局 26
本章小结 26
习题1 27
本章实训 29
第2章  网络数据通信 30
§2.1  数据通信的基本概念 30
2.1.1  信息、数据和信号 30
2.1.2  数据通信系统 31
§2.2  数据调制与编码 35
2.2.1  数字数据的模拟调制 35
2.2.2  模拟数据的模拟调制 37
2.2.3  数字数据的数字编码 38
2.2.4  模拟数据的数字编码 39
§2.3  网络数据传输 40
2.3.1  数据传输介质 40
2.3.2  数据传输带宽 44
2.3.3  数据传输的质量参数 45
2.3.4  串行传输与并行传输 48
2.3.5  同步传输与异步传输 49
2.3.6  单向传输与双向传输 51
§2.4  网络多路复用传输 52
2.4.1  频分多路复用 52
2.4.2  时分多路复用 54
2.4.3  密集波分多路复用 55
2.4.4  码分多路复用 57
§2.5  网络数据交换 59
2.5.1  电路交换 59
2.5.2  报文交换 61
2.5.3  分组交换 62
2.5.4  帧中继交换 65
2.5.5  ATM信元交换 68
§2.6  网络数据传输差错控制 70
2.6.1  差错的产生与类型 70
2.6.2  差错检测方法 71
2.6.3  差错控制方法 74
本章小结 76
习题2 77
本章实训 79
第3章  网络体系结构与协议 80
§3.1  网络体系结构的形成 80
3.1.1  通信系统的层次结构 80
3.1.2  网络系统的层次结构 81
3.1.3  网络系统的体系结构 83
§3.2  开放系统互连/参考模型 85
3.2.1  OSI/RM的基本概念 85
3.2.2  OSI/RM的层次结构 86
3.2.3  OSI/RM各层的功能 86
3.2.4  OSI/RM的数据传输 89
§3.3  TCP/IP参考模型 91
3.3.1  TCP/IP的基本概念 91
3.3.2  TCP/IP的层次结构 92
3.3.3  TCP/IP各层的功能 93
3.3.4  TCP/IP协议栈 93
§3.4  TCP/IP与OSI/RM的比较 95
3.4.1  TCP/IP与OSI/RM共同点 96
3.4.2  TCP/IP与OSI/RM的不同点 96
§3.5  IP地址和域名 97
3.5.1  IP地址 97
3.5.2  子网技术 99
3.5.3  域名系统 106
3.5.4  IPv6协议 108
本章小结 111
习题3 112
本章实训 114
第4章  计算机局域网 115
§4.1  局域网概述 115
4.1.1  局域网的产生与发展 115
4.1.2  局域网的性能特点 117
4.1.3  局域网的基本类型 118
4.1.4  局域网的参考模型与标准 118
4.1.5  局域网介质访问控制方法 120
4.1.6  局域网的网络模式 125
§4.2  局域网的连接设备及其工作原理 127
4.2.1  网络接口卡 127
4.2.2  集线器 129
4.2.3  交换机 130
§4.3  局域网组网方法 134
4.3.1  传统以太网 134
4.3.2  局域网的扩展 137
§4.4  高速局域网 139
4.4.1  光纤分布式数据接口（FDDI）
           主干网 139
4.4.2  快速以太网（Fast Ethernet） 141
4.4.3  千兆以太网（Gigabit Ethernet） 142
4.4.4  万兆以太网（10Gigabit Ethernet） 144
4.4.5  交换式以太网（Switching
           Ethernet） 146
4.4.6  虚拟局域网 148
§4.5  无线局域网 154
4.5.1  WLAN的特点与适用范围 154
4.5.2  WLAN的主要类型 155
4.5.3  WLAN的协议标准 156
4.5.4  WLAN的组建方式 157
本章小结 159
习题4 159
本章实训 161
第5章  广域网与网络互联 162
§5.1  计算机广域网 162
5.1.1  广域网的组网 162
5.1.2  广域网的类型 163
5.1.3  数字数据网（DDN） 165
5.1.4  帧中继（FR）网 168
5.1.5  ATM网 172
§5.2  计算机网络互联 176
5.2.1  网络互联的内涵 177
5.2.2  网络互联的目的 177
5.2.3  网络互联的类型 179
5.2.4  网络互联的层次 180
§5.3  局域网与局域网互联 181
5.3.1  利用中继器实现互联 181
5.3.2  利用网桥实现互联 183
§5.4  局域网与广域网互联 185
5.4.1  利用路由器实现互联 185
5.4.2  利用网关实现互联 190
5.4.3  互联设备的对比 192
§5.5  多层交换技术 193
5.5.1  第二层交换技术 193
5.5.2  第三层交换技术 194
5.5.3  第四层交换技术 196
5.5.4  第七层交换技术 197
本章小结 198
习题5 198
本章实训 200
第6章  Internet及其应用 201
§6.1  Internet概述 201
6.1.1  Internet的形成与发展 201
6.1.2  Internet的管理组织 203
6.1.3  Internet的主要特点 204
6.1.4  Internet的结构组成 205
§6.2  Internet的接入方式 206
6.2.1  ADSL接入 207
6.2.2  HFC接入 209
6.2.3  局域网接入 211
6.2.4  代理接入 212
6.2.5  无线接入 214
§6.3  Internet提供的主要服务 216
6.3.1  WWW服务 216
6.3.2  电子邮件服务 218
6.3.3  文件传输服务 221
6.3.4  远程登录服务 223
6.3.5  新闻与公告类服务 225
§6.4  网络流媒体技术 227
6.4.1  流媒体的基本概念 227
6.4.2  流媒体的主要技术 229
6.4.3  流媒体的主要应用 230
§6.5  IP电话及其应用 231
6.5.1  IP电话的基本概念 231
6.5.2  IP电话的分类 232
§6.6  企业内联网Intranet 234
6.6.1  Intranet的基本概念 234
6.6.2  Intranet的主要功能 236
6.6.3  Intranet的主要特点 237
6.6.4  Intranet的安全措施 237
6.6.5  Intranet的接入方式 238
本章小结 239
习题6 240
本章实训 242
第7章  网络安全与管理 243
§7.1  网络安全概述 243
7.1.1  网络安全的基本概念 243
7.1.2  网络安全的评价标准 246
7.1.3  网络安全措施 248
§7.2  数据加密与数字认证 249
7.2.1  数据加密概念 249
7.2.2  传统加密方法 251
7.2.3  现代加密方法 254
7.2.4  破密方法 255
7.2.5  数字认证 256
§7.3  网络防火墙 259
7.3.1  防火墙的基本概念 259
7.3.2  防火墙的基本功能 260
7.3.3  防火墙的基本类型 261
7.3.4  防火墙的基本结构 264
7.3.5  防火墙的安全标准与产品 266
§7.4  虚拟专用网技术 267
7.4.1  VPN的基本概念 267
7.4.2  VPN的实现技术 268
7.4.3  VPN的安全协议 270
7.4.4  VPN的基本类型 271
§7.5  网络病毒防治技术 274
7.5.1  网络病毒的特点 274
7.5.2  网络病毒的类型 275
7.5.3  网络病毒的防治 276
§7.6  网络管理技术 276
7.6.1  网络管理的基本概念 277
7.6.2  网络管理的逻辑结构 277
7.6.3  ISO网络管理功能域 279
7.6.4  简单网络管理协议 281
7.6.5  常用网络管理系统 283
7.6.6  网络性能管理与优化 284
本章小结 285
习题7 285
本章实训 287
参考文献 288
 

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. 网络营销 [主编 夏薇薇 刘婷 尚洁]
6. 网络工程师考试32小时通关 [主编 薛大龙]
7. 大学生信息检索与网络安全教程 [刘军 杨昌尧 黄荣森]
8. “互联网+”背景下网络课程教学团队建设的关键问题研究 [杨帆 李小华 任雅琳 著]
9. 网络工程师备考一本通 [夏杰 编著]
10. 软件定义网络技术与实践 [主编　但唐仁]
11. 网络管理员考前冲刺100题 [朱小平 李锦卫 罗祥泽 编著]
12. 神经网络与深度学习 [主编 王改华]
13. 网络规划设计师5天修炼（第二版） [朱小平 施游]
14. 软考论文高分特训与范文10篇—网络规划设计师 [雷红艳 施游 朱小平]
15. 计算机网络技术项目化教程（微课版） [主编 王艳萍 安华萍]
16. 网络安全运维技术 [主编 唐继勇 任月辉]
17. 直播电商运营实务 [陈萍 严芷玥 李建霖 编著]
18. 网络系统集成 [主编 唐继勇 孙梦娜]
19. 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]
20. 路由交换技术项目化教程 [主编　范国娟]
21. 计算机网络创新教程 [韩立刚 编著]
22. 软件定义网络技术与实战教程 [主编 但唐仁 肖颖]
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27. eNSP网络技术与应用从基础到实战 [许成刚 阮晓龙 高海波 杜宇飞]
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30. 数据通信与计算机网络（第三版） [主 编 季福坤 钱文光]