数据通信与计算机网络技术（第二版）

从内容的整体编排上充分考虑培养生产、管理和维护的一线计算机应用技术人才的知识结构和能力结构，强化应用特色，同时兼顾理论的深度和广度，为读者进一步研究与深造打下基础。

力求更加适应当前高职高专的培养模式，体现理论适度加强实践的原则，在实践技能训练方面做了一些改进，希望增加学生在学习过程中的参与度；同时增加了一些新技术、新标准和新应用的介绍，删减了一些过时的或不常用的内容。

仍然以协议分析和应用为主要内容，以TCP/IP体系结构作为协议分析的重点。但在讲解协议结构的同时，与实际网上传输的数据包进行对照，使学生感到所学内容看得见摸得着。

本次修订对每章后的习题做了较大调整：一是增加了题型，变单一的简答题为填空、选择、简答等类型相结合；二是尽量靠近职业资格考试模式，为学生在适当的时机参加职业资格考试做些基础性铺垫；三是增大了题量，增强了对学生消化理解理论知识的引导作用。

《数据通信与计算机网络技术》一书自2003年9月出版以来已发行了23000余册，许多高职高专院校将此书作为教材。今天，计算机网络技术发生了很大变化。有些原有的技术逐渐退出了市场，新的技术不断涌现。另外，高职高专的教学改革力度逐渐加大，很多学校直接面向生产岗位或岗位群培养实用人才，教学方法和教学内容都有了很大转变。为适应技术变化和新的需求，作者对该书进行了修订。

《数据通信与计算机网络技术》（第二版）在第一版的基础上力求更加适应当前高职高专的培养模式，体现理论适度加强实践的原则，在实践技能训练方面做了一些改进，希望增加学生在学习过程中的参与度；同时增加了一些新技术、新标准和新应用的介绍，删减了一些过时的或不常用的内容。

本书仍然以协议分析和应用为主要内容，以TCP/IP体系结构作为协议分析的重点。但在讲解协议结构的同时，与实际网上传输的数据包进行对照，使学生感到所学内容看得见摸得着。本次修订对每章后的习题做了较大调整：一是增加了题型，变单一的简答题为填空、选择、简答等类型相结合；二是尽量靠近职业资格考试模式，为学生在适当的时机参加职业资格考试做些基础性铺垫；三是增大了题量，增强了对学生消化理解理论知识的引导作用。

与第一版相比，本书主要变化如下：

第1章计算机网络概论，弱化了传统的网络基本概念，增加了网络全面融合的概念。以Internet为主线，描述了网络新元素，如物联网等，力求使读者体会到当今网络的无处不在。

第2章数据通信基础，虽然变化不大，但调整了结构，使其更加系统化和易于理解。

第3章物理层，保留了原书的大部分内容，增加了无线网络的物理层介绍。

第4章数据链路层，在保留原书主要内容的基础上，强化了对PPP的描述，增加了PPPoE的介绍。

将原书的第9章局域网体系结构调整成第5章，并增加了无线局域网的链路层协议分析和最新的协议标准，删除了令牌环和令牌总线标准等内容。

第6章网络层，增加了IPv4地址的CIDR记法及可变子网掩码和超网等目前已经采用的标准的介绍。在IP数据报的描述中增加了显式拥塞指示位的说明。

将原书中介绍IPv6的内容独立出来作为第7章，加强了对IPv6的描述。

第8章介绍TCP协议，在原有内容的基础上，增加了显式拥塞指示功能介绍，更加详细地讲解TCP的定时机制，增加了拥塞控制机制等内容。

第9章应用层，增加了对各类协议的详细分析部分，增补了一些新的知识，删除了一些陈旧的内容。

删除了原书的第9章城域网技术。

第10章网络安全，增加了网络入侵技术及入侵检测等内容。

本书从内容的整体编排上充分考虑培养生产、管理和维护的一线计算机应用技术人才的知识结构和能力结构，强化应用特色，同时兼顾理论的深度和广度，为读者进一步研究与深造打下基础。

本书是集体智慧的结晶。作者均是使用过本书第一版为学生授课多次的教师，对书中内容有较深的体会，很多修改思想来自于教学实践。本书由季福坤任主编。第1章由季福坤编写；第2章由张景峰编写；第3、4章由钱文光编写；第5章由韩煦编写；第6章由邹澎涛、魏艳娜、钱文光编写；第7、8章由邹澎涛、韩煦编写；第9章由张云峰、金永涛编写；第10章由刘洁编写；金永涛、邹澎涛、钱文光参与了习题的编写与整理。本次改版由季福坤对内容选择、知识深度把握及描述方法等进行统一调整。书中相当一部分内容保留了第一版的精华。一部分原书作者没有参加此次改版工作，但他们在第一版中的贡献不会由于第二版的出现而被磨灭，这里对荆淑霞、郝春雷等第一版作者表示深深的谢意。

在第二版的编写过程中，编者参考了很多相关书籍和大量的资料，吸取了同仁的宝贵经验，我们会在参考文献中列出所有参考资料，在此一并表示感谢。

由于作者水平所限，书中难免存在不当之处，恳请广大读者批评指正，主编电子邮箱：jifk@nciae.edu.cn。

编 者

2012年7月

第二版前言
第一版前言

第1章 计算机网络概论 1
1.1 计算机网络与Internet 1
1.1.1 计算机网络的产生与发展 1
1.1.2 Internet简介 2
1.1.3 计算机局域网 3
1.1.4 计算机网络的定义 4
1.2 计算机网络的组成 4
1.2.1 计算机网络硬件 5
1.2.2 计算机网络软件 6
1.3 计算机网络的功能 7
1.4 计算机网络的分类 8
1.4.1 按覆盖范围分类 8
1.4.2 按照传输技术分类 9
1.5 计算机网络的拓扑结构 10
1.5.1 总线型拓扑结构 10
1.5.2 环型拓扑结构 11
1.5.3 星型拓扑结构 12
1.5.4 网状拓扑结构 13
1.5.5 混合型拓扑结构 13
1.6 计算机网络体系结构 13
1.6.1 协议和网络体系结构 13
1.6.2 ISO/OSI参考模型 16
1.6.3 TCP/IP参考模型 19
1.7 计算机网络协议相关的标准化组织 22
1.7.1 网络协议标准化组织 22
1.7.2 Internet管理机构 23
1.7.3 RFC文档、Internet草案与Internet
协议标准 24
习题1 25
第2章 数据通信基础 27
2.1 数据通信的基本概念 27
2.1.1 数据、信息与信号 27
2.1.2 数据通信系统 28
2.1.3 基本概念和术语 30
2.2 数据通信的基本方式 32
2.2.1 并行传输与串行传输 32
2.2.2 单工、半双工和全双工传输 33
2.2.3 同步传输和异步传输 34
2.2.4 基带传输与频带传输 35
2.3 数据编码技术 36
2.3.1 数字数据用数字信号表示 36
2.3.2 数字数据用模拟信号表示 38
2.3.3 模拟数据用数字信号表示 39
2.4 多路复用技术 41
2.4.1 频分多路复用技术 41
2.4.2 时分多路复用技术 42
2.4.3 波分多路复用技术 44
2.5 数据交换方式 44
2.5.1 电路交换 45
2.5.2 报文交换 45
2.5.3 分组交换 46
2.6 差错检验和控制 49
2.6.1 差错类型 49
2.6.2 差错控制的方式 50
2.6.3 常用的检错纠错码 51
习题2 54
第3章 物理层 56
3.1 物理层概述 56
3.2 传输介质 56
3.2.1 传输介质的特性 56
3.2.2 有线传输介质 57
3.2.3 无线传输介质 63
3.3 物理层协议举例 64
3.3.1 EIA RS-232C接口标准 64
3.3.2 无线局域网（WLAN）的物理层
标准 67
3.4 ADSL技术 68
3.4.1 ADSL概述 68
3.4.2 ADSL基本原理 68
3.4.3 下一代ADSL技术 69
习题3 69
第4章 数据链路层 71
4.1 数据链路层概述 71
4.1.1 基本概念 71
4.1.2 数据链路层的服务及功能 72
4.2 停止等待协议 74
4.3 连续ARQ协议 75
4.4 流量控制 77
4.4.1 XON/XOFF方案 77
4.4.2 窗口机制 77
4.5 面向比特的链路控制规程HDLC 79
4.5.1 HDLC概述 79
4.5.2 HDLC的帧结构 79
4.6 Internet的链路层协议 83
4.6.1 PPP层次结构 83
4.6.2 PPP帧格式 83
4.6.3 PPP工作过程 84
4.6.4 PPPoE 85
习题4 86
第5章 局域网体系结构 88
5.1 局域网概述 88
5.1.1 局域网的定义与发展过程 88
5.1.2 局域网的特点 89
5.2 局域网的组成 89
5.2.1 局域网硬件 89
5.2.2 局域网软件 91
5.3 传统以太网 91
5.3.1 以太网概述 91
5.3.2 MAC地址 94
5.3.3 帧结构 96
5.3.4 CSMA/CD介质访问控制协议 96
5.4 交换式局域网 98
5.4.1 交换式局域网概述 98
5.4.2 局域网交换机工作原理 99
5.5 快速以太网与千兆以太网技术 100
5.5.1 快速以太网 100
5.5.2 千兆位以太网 102
5.5.3 万兆以太网 103
5.6 无线局域网 104
5.6.1 无线局域网概述 104
5.6.2 无线局域网的工作原理 104
5.6.3 无线局域网的协议标准 108
习题5 109
第6章 网络层 111
6.1 网络层涉及的有关问题 111
6.1.1 广域网的概念 111
6.1.2 网络层提供的服务 112
6.2 路由选择机制 114
6.2.1 节点交换机中的路由表 114
6.2.2 路由选择的一般原理 116
6.2.3 静态路由 117
6.2.4 动态路由 118
6.2.5 距离矢量路由算法 118
6.2.6 链路状态路由算法 119
6.3 拥塞控制 120
6.3.1 拥塞控制的概念 120
6.3.2 拥塞控制的基本原理 121
6.3.3 拥塞预防策略 122
6.4 IP地址 123
6.4.1 TCP/IP协议栈 123
6.4.2 分类IP地址 123
6.4.3 子网划分 125
6.4.4 CIDR 128
6.5 IP数据报 130
6.5.1 IP数据报的格式 130
6.5.2 IP数据报各字段的意义 130
6.6 地址解析协议 132
6.6.1 工作原理 132
6.6.2 ARP报文格式 133
6.7 Internet控制报文协议 134
6.7.1 报文格式 134
6.7.2 常见应用 136
习题6 137
第7章 下一代网际协议IPv6 140
7.1 概述 140
7.2 IPv6地址 142
7.3 IPv6基本格式 147
7.4 IPv6扩展首部 149
习题7 152
第8章 传输层 153
8.1 传输层提供的服务 153
8.1.1 传输层概述 153
8.1.2 提供给高层的服务 154
8.1.3 传输层要素 155
8.1.4 TCP/IP协议中的传输层 156
8.1.5 端口 157
8.2 传输控制协议TCP 159
8.2.1 TCP的报文格式 159
8.2.2 TCP的编号与确认 165
8.2.3 TCP拥塞控制 166
8.2.4 显式拥塞指示 167
8.2.5 TCP的差错控制 170
8.2.6 TCP的定时机制 172
8.2.7 TCP的传输连接管理 173
8.3 用户数据报协议UDP 176
习题8 178
第9章 应用层 181
9.1 应用层协议概述 181
9.2 域名系统DNS 182
9.2.1 域名 182
9.2.2 域名系统DNS 184
9.3 文件传输协议FTP 187
9.3.1 概述 187
9.3.2 FTP的工作原理 187
9.4 简单邮件传输协议SMTP 189
9.4.1 概述 189
9.4.2 电子邮件的工作原理 190
9.4.3 简单邮件传输协议SMTP 191
9.5 Telnet 191
9.5.1 概述 191
9.5.2 Telnet 命令 192
9.5.3 Telnet实用程序 194
9.6 万维网WWW 195
9.6.1 概述 195
9.6.2 超文本传输协议HTTP 196
9.6.3 请求报文响应报文实例 198
9.6.4 浏览器 199
9.6.5 超文本标记语言HTML 200
9.6.6 动态网页技术 201
9.7 动态主机配置协议DHCP 203
9.7.1 概述 203
9.7.2 工作原理 203
9.8 网络管理与SNMP 205
9.8.1 概述 205
9.8.2 网络管理的功能 206
9.8.3 简单网络管理协议SNMP 206
9.8.4 SNMP报文 207
习题9 209
第10章 网络安全 211
10.1 概述 211
10.1.1 Internet安全隐患的主要体现 211
10.1.2 网络攻击的一般步骤 212
10.2 常见的攻击技术 213
10.2.1 扫描技术 213
10.2.2 网络监听 216
10.2.3 拒绝服务攻击 217
10.3 数据加密 219
10.3.1 加密与解密 220
10.3.2 算法类型 220
10.3.3 Hash函数 221
10.3.4 数据完整性验证 222
10.3.5 数字签名 222
10.4 防火墙技术 223
10.4.1 防火墙技术概述 223
10.4.2 防火墙的类型 224
10.4.3 防火墙的结构 226
10.5 入侵检测系统 227
10.5.1 概述 227
10.5.2 入侵检测系统的类型 228
10.5.3 入侵检测系统的构成 229
习题10 230
参考文献 231

1. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
2. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
3. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
4. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
5. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
6. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
7. 电工电子技术基础 [主编 刘 军 杨国龙 刘天成]
8. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
9. 机械设计基础（第二版） [主编 田亚平 李爱姣]
10. 画法几何与机械制图 [主编 赵军]
11. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
12. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
13. Unity3D虚拟现实应用开发实践 [主 编 刘龙]
14. 智能化技术基础（第三版） [邓文达　李礼]
15. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
16. 网络营销 [主编 夏薇薇 刘婷 尚洁]
17. 电视节目策划与制作（微课版） [主　编　黄滴滴]
18. 数据库技术与应用实践教程（SQL Server 2019） [主 编 严晖 周肆清]
19. 大学应用数学 [主编 郭立娟]
20. 软件定义网络技术与实践 [主编　但唐仁]
21. 工业机器人拆装与调试 [主编 胡月霞 向艳芳 朱奇]
22. 信号与系统（第二版） [主编 张宇]
23. 信息技术基础 [主编 唐倩 邵锐]
24. 混合式课堂教学改革与实践—微动教学法 [石铁峰 石家羽 著]
25. Python 语言程序设计实践指导 [主编　张双狮]
26. Photoshop 图形图像项目化教程 [主编 胡斌斌 黎娅 苏大椿]
27. 高职院校软件类专业“类上班制”人才培养模式研究 [杨智勇 王海洋 著]
28. 体育舞蹈教程 [主编 刘伟 陈志明 曾明]
29. 大学生创新创业基础 [主编 姜国权 姜福佳]
30. 信息技术（微课版） [王云　徐江鸿　李清霞　罗学锋　]