计算机网络基础

平台课+模块课 搭建专业群课程

实例驱动+项目同步 优化内容 新颖实用

教材+案例+实战素材 立体化资源相结合

随着网络技术的快速发展，人类进入了一个崭新的网络信息时代。计算机网络已经触及到社会的各个领域，网络技术已经成为人们迫切希望掌握的技术。目前，各高校计算机专业都有所侧重地开设了多门网络课程，从实践课到理论课课程的定位随着网络技术的发展也在不断更新。在多年的教学实践中，笔者一直希望编写一本适宜于高职高专院校计算机网络原理课程的教材。

本书从教学实际出发，结合应用型院校的教学特点，用言简意赅的语言阐述抽象的网络原理，系统介绍了网络协议、网络体系结构、局域网原理、网络安全、系统集成等内容，适当增加了实践中常用的学生比较感兴趣的内容，同时将目前先进的网络技术添加进来，并对发展趋势进行了介绍。

本书内容按照有利于课堂教学组织实施的原则编写，对基本概念、基础原理的介绍力求简明扼要，全书共分11章：

第1章：计算机网络概论，主要介绍计算机网络发展的历史，计算机网络的概念、特点和分类。

第2章：物理网络的实现，主要内容有不同的网络设备、电脑物理连接问题、信号的传递问题、通信基础知识。

第3章：网络体系结构与协议，主要介绍开放系统互连参考模型。

第4章：节点间的数据传输（数据链路层），主要介绍相邻设备之间数据的传递处理机制。

第5章：局域网，主要介绍局域网的基本特点，以太网和令牌环网的基本理论、联网设备和局域网的发展趋势。

第6章：网络互联，主要讲解IP协议规则、路由机制、路由协议。

第7章：端到端的数据传输（传输层），主要介绍数据在网络传输过程中的传输控制机制。

第8章：应用层协议，介绍常用的应用层协议。

第9章：计算机网络安全与管理，主要介绍计算机网络安全策略、加密算法和网络管理的基本理论。

第10章：网络系统集成，从工程实践的角度介绍网络系统集成的基本概念。

第11章：互联网未来的发展，主要介绍互联网的一些新兴技术。

本书由王硕、曹敏任主编，由张浩、刘征、王树森任副主编，第1章由河南牧业经济学院的崔利编写，第2章由河南牧业经济学院的王硕编写，第3章由中州大学的曹敏编写，第4章由济源职业技术学院的王树森编写，第5章由河南牧业经济学院的王俊珺编写，第6章由河南牧业经济学院的张浩编写，第7章和第8章由河南牧业经济学院的尚建贞编写，第9章由河南牧业经济学院的刘征编写，第10章由漯河职业技术学院的左晓静编写，第11章由周口职业技术学院的楚书来编写。王硕负责全书统稿工作。

由于编者水平有限，加之计算机网络技术发展迅速，书中难免存在一些缺点和错误，恳请广大读者批评指正。

编 者

2014年7月

第1章 计算机网络概论 1
1.1 计算机网络的形成与发展 1
1.1.1 计算机网络的产生 1
1.1.2 计算机网络的发展 2
1.1.3 计算机网络的应用 5
1.2 计算机网络的定义及分类 6
1.2.1 计算机网络的定义 6
1.2.2 计算机网络的分类 7
1.3 因特网的发展 8
1.3.1 因特网的起源 8
1.3.2 因特网的主要组成部分 10
1.3.3 因特网在中国的发展 11
1.4 计算机网络研究的问题 13
1.4.1 现实的网络场景 13
1.4.2 实现网络数据传递需要解决的问题 15
习题一 15
第2章 物理网络的实现 17
2.1 物理特性 17
2.1.1 机械特性 17
2.1.2 电气特性 18
2.1.3 功能特性 18
2.1.4 规程特性 18
2.2 通信的基本概念 18
2.2.1 信号与噪声 18
2.2.2 信道与传输介质 19
2.3 通信系统的分类及通信方式 23
2.3.1 通信系统模型 23
2.3.2 通信系统的分类 24
2.3.3 通信方式 27
2.4 主要性能指标 28
2.4.1 带宽 28
2.4.2 信道的主要技术指标 29
2.5 模拟传输与数字传输 31
2.5.1 调制与解调 31
2.5.2 数字信号的编码 32
2.5.3 脉冲编码调制（PCM） 34
2.6 多路复用 35
2.6.1 频分多路复用FDM 36
2.6.2 时分多路复用TDM 36
2.6.3 波分多路复用WDM 38
2.7 数据交换技术 38
2.7.1 电路交换 38
2.7.2 报文交换 39
2.7.3 分组交换 39
习题二 41
第3章 网络体系结构与协议 43
3.1 网络体系结构的基本概念 43
3.1.1 网络协议 43
3.1.2 层次化的概念 44
3.1.3 网络体系结构 44
3.2 OSI参考模型 45
3.2.1 OSI参考模型的制定 45
3.2.2 各层的主要功能 46
3.2.3 OSI/RM中的基本概念 47
3.3 TCP/IP体系结构 49
3.3.1 TCP/IP体系结构 49
3.3.2 原理体系结构 52
3.3.3 OSI/RM与TCP/IP体系结构 52
习题三 53
第4章 节点间的数据传输（数据链路层） 55
4.1 数据链路层的基本概念 55
4.1.1 数据链路的概念 55
4.1.2 数据链路层的功能 56
4.2 停止等待协议 56
4.2.1 理想情况 56
4.2.2 仅需流量控制的情况 57
4.2.3 实用的停止等待协议 58
4.2.4 自动请求重传 60
4.2.5 连续ARQ协议和选择重传
ARQ协议 60
4.3 广域网与数据链路层 61
4.3.1 HDLC 62
4.3.2 PPP 63
4.3.3 ISDN 64
4.3.4 X.25 66
4.3.5 帧中继 67
4.3.6 ATM 68
习题四 70
第5章 局域网 72
5.1 局域网概述 72
5.1.1 局域网的特点 72
5.1.2 局域网的拓扑结构 73
5.1.3 局域网的体系结构 75
5.1.4 IEEE802标准 76
5.2 以太网 77
5.2.1 载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD） 77
5.2.2 MAC子层 81
5.3 令牌总线网 82
5.4 令牌环网 83
5.5 光纤分布式数据接口FDDI 85
5.6 高速以太网 86
5.6.1 交换式以太网 86
5.6.2 快速以太网 86
5.6.3 千兆以太网 87
5.6.4 万兆以太网 88
5.6.5 以太网技术发展存在的问题 89
5.7 无线局域网 90
5.7.1 无线局域网标准 90
5.7.2 无线局域网存取技术 92
5.7.3 无线局域网应用范围 94
5.8 局域网联网设备 95
5.9 局域网操作系统 102
5.9.1 局域网操作系统的演变过程 102
5.9.2 网络操作系统的基本服务功能 103
5.9.3 网络操作系统 104
习题五 106
第6章 网络互联 108
6.1 网络层 109
6.1.1 网络层功能和内容 109
6.1.2 网络层功能的实现过程 109
6.2 网际协议IP 111
6.2.1 IPv4地址 113
6.2.2 特殊的IP地址 120
6.2.3 IP数据包 121
6.2.4 IPv6地址 123
6.3 划分子网和构造超网 125
6.3.1 划分子网的原因和依据 125
6.3.2 划分子网 127
6.3.3 构造超网 131
6.4 地址解析和控制协议 134
6.4.1 网络地址和物理地址 134
6.4.2 地址解析协议ARP和逆地址解析
协议RARP 135
6.4.3 因特网控制报文协议ICMP 137
6.5 路由协议 143
6.5.1 路由的概念 143
6.5.2 直连路由和静态路由 144
6.5.3 动态路由 145
6.5.4 数据转发的过程 147
实例 148
实例一：IPv4地址的编址方案 148
实例二：利用抓包软件分析数据包 149
习题六 150
第7章 端到端的数据传输（传输层） 153
7.1 传输层概述 153
7.1.1 传输层的作用 153
7.1.2 端口号 155
7.2 用户数据报协议UDP 156
7.3 传输控制协议TCP 158
7.3.1 TCP报文段的首部 158
7.3.2 TCP的连接管理 161
7.3.3 TCP的流量控制 163
7.3.4 TCP的拥塞控制 165
习题七 167
第8章 应用层协议 169
8.1 域名系统DNS 169
8.1.1 DNS概述 169
8.1.2 域名体系 170
8.1.3 域名解析 172
8.2 电子邮件协议 174
8.2.1 概述 174
8.2.2 邮件传送协议SMTP 175
8.2.3 邮件读取协议POP3和IMAP 175
8.3 文件传输协议FTP 176
8.3.1 概述 176
8.3.2 FTP的工作原理 177
8.4 远程登录Telnet 178
8.5 万维网 179
8.5.1 概述 179
8.5.2 统一资源定位符URL 179
8.5.3 超文本传输协议HTTP 180
8.5.4 超文本标记语言HTML 182
习题八 183
第9章 计算机网络安全与管理 186
9.1 网络安全概述 186
9.1.1 网络安全的基本要素 187
9.1.2 网络安全面临的威胁 187
9.1.3 网络安全模型 188
9.2 数据加密技术 189
9.2.1 数据加密模型 189
9.2.2 替代密码与置换密码 190
9.2.3 数据加密标准DES 190
9.2.4 公开密钥密码体制RSA 192
9.2.5 数字签名 192
9.3 防火墙 193
9.3.1 防火墙的概念 193
9.3.2 防火墙的分类 194
9.3.3 防火墙的配置 195
9.4 网络安全防范技术 198
9.4.1 入侵检测系统 198
9.4.2 入侵防御系统 199
9.5 网络管理 200
9.5.1 网络管理模型 200
9.5.2 网络管理功能 201
9.5.3 网络管理协议 202
习题九 203
第10章 网络系统集成 206
10.1 网络系统集成的基本概念 206
10.1.1 网络系统集成的目标 207
10.1.2 网络系统集成的方法 207
10.1.3 网络系统集成的内容 208
10.2 系统规划 209
10.2.1 网络系统规划的一般步骤与原则 209
10.2.2 系统规划 210
10.2.3 网络规划 211
10.3 系统设计 214
10.3.1 网络设计概述 214
10.3.2 网络设计的具体内容 214
10.3.3 网络实施、测试与维护 217
10.4 综合布线系统 218
10.4.1 综合布线系统概述 218
10.4.2 综合布线系统的优点 221
10.4.3 综合布线系统标准及要点 222
10.4.4 综合布线系统的设计等级 223
10.4.5 综合布线系统的设计要点 224
习题十 225
第11章 互联网未来的发展 226
11.1 概述 226
11.2 3G和4G 229
11.2.1 从2G到3G 229
11.2.2 什么是4G 230
11.2.3 未来的通信技术 232
11.3 IPv4到IPv6 233
11.3.1 IPv6地址的重要性 233
11.3.2 如何从IPv4过渡到IPv6 233
11.4 云计算和物联网 240
11.4.1 云计算 240
11.4.2 物联网 242
11.4.3 未来的互联网 243
参考文献 244

1. 输水管线工程风险管理 [张勇 党亥生 著]
2. 民用航空飞机标准线路施工 [主编　王志敏　陈明]
3. 不息的水脉—大运河讲谈录 [赵珩　著]
4. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
5. 三峡梯级电站水资源决策支持系统研究与开发 [姚华明 潘红忠 汤正]
6. 海南黎族民俗文化鉴赏 [庞国华　著]
7. 石墨烯在太赫兹及中红外频段电磁器件设计中的应用 [李艳秀 庄华伟 著]
8. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
9. 办公自动化高级应用 [陈萍 朱晓玉]
10. 信息处理技术员考试32小时通关 [薛大龙]
11. 电子产品设计案例教程（微课版）—基于嘉立创EDA（专业版） [王静 莫志宏 陈学昌 丁红]
12. C程序设计实践教程 [刘卫国]
13. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
14. Web技术开发教程（基于.NET开源MVC框架） [王合闯 韩红玲 王青正 陈海蕊]
15. 商务英语翻译教程（笔译）（第四版） [主编 王军平]
16. 智慧零售技术与应用 [洪旭 著]
17. 建设工程法规实务 [主编 余滢]
18. 商务秘书理论与实务（第三版） [主编 张同钦]
19. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
20. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
21. 劳动争议处理实务 [主编 王秀卿 罗静]
22. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
23. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
24. 信息系统项目管理师章节习题与考点特训（第二版） [主编 薛大龙]
25. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
26. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
27. 画法几何与机械制图习题集（多学时） [主编 赵军]
28. HCIA-Datacom认证题库分类精讲 [主 编 韩立刚]
29. SwiftUI完全开发 [李智威 著]
30. 网络规划设计师备考一本通 [夏杰 编著]