计算机网络原理与应用

当今信息时代，计算机网络技术已广泛应用于各行各业。Internet的全球化普及和应用，“网络经济”、“网络就是计算机”等口号的流行和电子商务、电子金融等热潮的影响，使得大部分人都希望掌握一些计算机网络的知识。社会的信息化、数据的分布式处理、各种计算机资源的共享等应用需求推动着计算机网络的迅速发展，国家的信息化建设也需要大批掌握计算机网络理论和应用技术的专业人才。

计算机网络是微电子技术、计算机技术和通信技术相互渗透形成的一门交叉学科，它不仅是计算机专业、电子与通信专业学生必须掌握的知识，也是广大从事计算机和信息管理的人员应掌握的基本知识。为使读者全面地了解和掌握计算机网络的基本原理、方法和应用技术，作者在长期讲授计算机网络课程的基础上，根据“计算机网络”专业课程教学大纲编著了《计算机网络原理与应用》一书。

考虑到计算机网络技术概念多、涉及面广、知识体系跨度大，本书在内容选取上遵循 “必需、够用”的原则，充分考虑学生的基础和能力，突出应用，理论联系实际，加重网络应用技术和技能的叙述。不仅讲述了计算机网络的基本原理、技术应用和配置方法，还对一些新型的网络技术，如高速局域网、广域网、无线局域网、Intranet技术、VPN、NGI等，以及网络管理与网络安全进行了全面讲述。本书结构合理、图文并茂、语言简明流畅、通俗易懂、理论与实践相得益彰。本书各章后面均附有思考题，适合教学使用。

全书共分10章。第1至3章主要是介绍计算机网络的概念及原理、数据通信的基础、网络体系结构和网络协议，该部分是后面各章的基础；第4至7章主要介绍新型局域网原理和组网技术、网络操作系统、网络互联技术与设备；第8至10章主要介绍典型WAN原理及应用、Internet/Intranet构建与应用、网络安全和网络管理原理及应用。

本书凝聚了作者多年网络教学、科研的经验，适合作为计算机专业、信息专业、电子专业、电子商务专业或其他相关专业的网络、网络技术与应用等课程的教材，也可作为广大网络管理人员及技术人员学习网络知识的参考书。

本书由何小东、曾强聪编著，执笔编写1、2、4、7、8、9、10章，参加本书大纲讨论及部分章节编写的还有余绍军、阳博、刘臻、刘益平、夏永琳、刘灵犀、吴向东、李程蓉，全书最后由何小东教授负责统稿。本书在编写过程中参阅了许多优秀的中外教材及相关网站，从中获得了很多启示和帮助，在此对所引用文献的作者表示衷心的感谢。

由于计算机网络是一门内容丰富、不断发展的综合性学科，加之作者学术水平有限，书中的疏漏和不妥之处在所难免，敬请各位专家和广大读者不吝指正。作者的E-mail：hxd2062@163.com。

编 者

2008年3月

序
前言
第1章 计算机网络概论 1
1.1 计算机网络的发展 1
1.1.1 计算机网络的起源 1
1.1.2 计算机网络的演变 1
1.2 计算机网络的基本概念 3
1.2.1 计算机网络的概念 3
1.2.2 计算机网络的特点 3
1.3 计算机网络的分类 4
1.3.1 局域网与广域网 4
1.3.2 公用网和专用网 5
1.3.3 有线网和无线网 5
1.4 计算机网络的组成 6
1.4.1 网络的硬件组成 6
1.4.2 网络的软件组成 6
1.5 计算机网络的功能与服务 7
1.5.1 计算机网络的功能 7
1.5.2 计算机网络提供的服务 7
1.6 计算机网络拓扑结构 8
1.6.1 网络拓扑结构的定义 8
1.6.2 基本的网络拓扑结构 8
1.7 计算机网络传输介质 11
1.7.1 有线传输介质 11
1.7.2 无线传输介质 15
1.8 计算机网络的发展 16
1.8.1 计算机网络在我国的发展 16
1.8.2 计算机网络的未来 17
本章小结 17
思考题1 17
第2章 数据通信基础 18
2.1 通信的相关概念 18
2.1.1 通信系统模型 18
2.1.2 数据通信过程 19
2.1.3 通信系统技术指标 20
2.2 通信的基本方式 22
2.2.1 并行通信与串行通信 22
2.2.2 单工、半双工和全双工通信 24
2.2.3 点到点式与广播式通信 25
2.2.4 基带通信与宽带通信 25
2.3 通信中的编码技术 26
2.3.1 编码概念与类型 26
2.3.2 模拟数据的编码 26
2.3.3 数字数据的编码 27
2.4 多路复用与同步技术 30
2.4.1 同步技术 30
2.4.2 多路复用技术 32
2.5 数据交换技术 34
2.5.1 电路交换 35
2.5.2 存储－转发交换 35
2.5.3 快速分组交换 37
2.6 差错控制技术 38
2.6.1 差错产生的原因与类型 38
2.6.2 差错控制的方法 38
2.6.3 差错控制编码——检错码与纠错码 39
本章小结 41
思考题2 42
第3章 计算机网络体系结构 43
3.1 网络体系结构及协议 43
3.1.1 问题的提出 43
3.1.2 体系结构及网络协议的概念 44
3.1.3 接口、实体与服务 46
3.2 开放系统互连参考模型 46
3.2.1 OSI/RM的结构 47
3.2.2 OSI/RM各层的基本功能 48
3.2.3 高级数据链路控制协议HDLC 53
3.3 基于OSI/RM体系结构的实例 55
3.3.1 TCP/IP参考模型 56
3.3.2 局域网体系结构——LAN参考模型 57
本章小结 58
思考题3 58
第4章 局域网原理 60
4.1 局域网的分类与结构 60
4.1.l 局域网的特点与分类 60
4.1.2 局域网的体系结构 61
4.1.3 局域网的拓扑结构 62
4.2 局域网的工作原理 63
4.2.1 共享式LAN原理 63
4.2.2 以太网 64
4.2.3 交换式LAN原理 66
4.3 高速局域网 67
4.3.1 提高局域网速率的方法 67
4.3.2 高速以太网 69
4.3.3 其他类型高速局域网 70
4.4 虚拟局域网 72
4.4.1 VLAN简介 72
4.4.2 VLAN的实现 72
4.5 无线局域网 74
4.5.1 WLAN简介 74
4.5.2 IEEE 802.11标准 76
4.5.3 WLAN的网络模型 77
4.5.4 WLAN的应用前景 78
本章小结 78
思考题4 79
第5章 局域网组网技术 80
5.1 局域网组网设备 80
5.1.1 网卡 80
5.1.2 集线器 83
5.1.3 LAN交换机 84
5.1.4 Modem、打印机与电源 90
5.2 常用局域网组网方法 91
5.2.1 细缆组网 91
5.2.2 双绞线组网 92
5.2.3 光纤组网 93
5.3 结构化布线技术 94
5.3.1 结构化布线系统的构成 95
5.3.2 标准组网器件 96
5.3.3 TIA/EIA-568A标准 98
5.3.4 智能大楼简介 99
本章小结 101
思考题5 101
第6章 局域网的软件平台 102
6.1 网络操作系统概述 102
6.1.1 网络操作系统的定义与分类 102
6.1.2 NOS的功能 102
6.2 Novell NetWare系统 103
6.2.1 NetWare的特点与组成 103
6.2.2 NetWare的管理与服务 105
6.3 Windows NT Server系统 108
6.3.1 Windows NT的特点和组成 108
6.3.2 Windows NT的管理与服务 109
6.4 Windows 2000 Server网络操作系统 112
6.4.1 Windows 2000 Server的特点与管理功能 112
6.4.2 DHCP和IIS服务的配置 113
6.5 其他网络操作系统 123
6.5.1 UNIX操作系统 123
6.5.2 Linux操作系统 124
本章小结 126
思考题6 126
第7章 网络互联技术 127
7.1 网络互联概述 127
7.1.1 网络互联的动力与问题 127
7.1.2 网络互联的类型与层次 129
7.2 网络互联设备 131
7.2.1 中继器与网桥 131
7.2.2 路由器 134
7.2.3 网关 139
7.2.4 互联设备的选择 140
7.3 第三层交换技术 141
7.3.1 第三层交换概述 141
7.3.2 第三层交换技术产品及应用 143
本章小结 145
思考题7 145
第8章 广域网技术概论 146
8.1 广域网WAN概述 146
8.1.1 WAN定义与拓扑结构 146
8.1.2 WAN提供的服务 147
8.2 广域网的组网方式 148
8.2.1 点对点式的连接 148
8.2.2 分组交换式的连接 149
8.3 几种典型的广域网 149
8.3.1 公共交换电话网（PSTN） 150
8.3.2 X.25公用分组交换数据网 150
8.3.3 综合业务数字网ISDN 152
8.3.4 数字数据网DDN 154
8.3.5 网络新技术介绍 154
8.4 虚拟专用网VPN 156
8.4.1 VPN概述 156
8.4.2 VPN的安全性 158
8.4.3 VPN解决方案 158
本章小结 160
思考题8 160
第9章 Internet原理及应用 161
9.1 Internet的通行证——TCP/IP协议 161
9.1.1 TCP/IP基本概念及协议集 161
9.1.2 TCP/IP各层功能与协议 161
9.1.3 服务端口与通信协议 164
9.2 IP地址与域名系统 166
9.2.1 IP地址与子网掩码 166
9.2.2 域名系统DNS 169
9.2.3 网络地址转换NAT 170
9.2.4 新一代IP——IPv6 171
9.3 Internet概述 171
9.3.1 什么是Internet 171
9.3.2 Internet的起源与发展 172
9.3.3 Internet的组织与管理 172
9.3.4 我国的Internet 173
9.4 Internet接入技术 174
9.4.1 ISP及其作用 174
9.4.2 拨号接入 174
9.4.3 局域网接入 175
9.4.4 专线接入 176
9.4.5 光纤接入网技术 178
9.5 Internet提供的服务 179
9.5.1 WWW服务 179
9.5.2 E-mail服务 179
9.5.3 FTP服务 179
9.6 Intranet简介 180
9.6.1 什么是Intranet 180
9.6.2 Intranet的结构 180
9.6.3 Intranet的构建与应用 181
9.7 第二代Internet简介 183
9.7.1 NGI计划 183
9.7.2 InternetⅡ计划 184
本章小结 184
思考题9 184
第10章 网络管理与网络安全 185
10.1 计算机网络管理 185
10.1.1 网络管理概述 185
10.1.2 网络管理模型 185
10.1.3 网络管理系统 188
10.1.4 网络管理的协议 190
10.1.5 常用网络管理系统 191
10.2 计算机网络安全 192
10.2.1 网络安全概述 192
10.2.2 数据加密机制 194
10.2.3 网络防火墙 196
10.2.4 网络病毒的防治 200
10.2.5 网络监听与扫描 202
10.2.6 入侵检测技术 203
本章小结 205
思考题10 206
参考文献 207

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