计算机网络与Internet应用

进入21世纪以来，全球信息化建设的步伐进一步加快。信息化建设的物质基础和现代社会信息交流的平台——计算机网络技术已成为人们关心的热门话题。同时，全球各行各业对掌握计算机网络技术的人才的需求量也在迅速增长，熟悉和掌握计算机网络技术已经成为计算机信息技术各专业学生必需的素质。

本书以“理论够用、兼顾实用”为原则，结合作者多年的教学实践经验，以OSI七层参考模型为主线，逐层讲解各层涉及到的理论基础知识和相关实践应用。由于计算机网络原理课程涉及面广、知识点多、理论抽象枯燥，本书力图图文并茂、通俗易懂。在讲解理论的同时结合实践讲解各层使用的网络互连设备：中继器、集线器、交换机和路由器等的工作原理和应用场合。希望读者在学习理论的同时对网络互联设备也有所了解，为网络组建和网络管理等后续课程的学习打下基础。为方便教师教学和读者自学，在每章的开始有本章学习目标，每章结束有本章小结，课后附有习题。由于各章节知识联系紧密，读者在学习时应注意前后联系。

本书由王树森主编，刘秋菊、王东霞和郜亚丽任副主编。第1章由方加娟编写，第2章由翟红宇编写，第3章由王东霞编写，第4章由郜亚丽编写，第5章由刘秋菊编写，第6章的第1节由冯丽敏编写，第6章的2～7节和第7章由王树森编写，第8章由苏文芝编写，第9章由孔小艳编写。全书由王树森负责统稿和定稿。

本书得到了郝小会副教授的指导，冯丽敏老师对全书的文字编辑做了大量的工作。在此，对支持和参加编写的全体人员表示衷心的感谢。

由于时间仓促及编者水平有限，书中难免有错误和不当之处，敬请广大读者批评指正。作者E-mail：wss01@163.com。

作者

2006年1月

前言
第1章 计算机网络概论 1
本章学习目标 1
1.1 引言 1
1.2 计算机网络的定义及分类 2
1.2.1 计算机网络及其功能 2
1.2.2 计算机网络的分类 3
1.3 计算机网络的发展史 7
1.3.1 计算机网络的产生 8
1.3.2 分组交换网的出现 9
1.3.3 网络体系结构的形成 11
1.3.4 网络协议的标准化 11
1.3.5 因特网及网络发展前景 12
1.4 网络体系结构和网络协议 14
1.4.1 网络协议及分层思想 14
1.4.2 网络体系结构 16
1.4.3 ISO-OSI/RM参考模型 19
1.4.4 TCP/IP参考模型 23
本章小结 25
习题 25
第2章 物理层 27
本章学习目标 27
2.1 物理层接口 27
2.1.1 物理层基本概念 27
2.1.2 物理层接口模型 27
2.1.3 物理层接口特性 28
2.1.4 接口标准 28
2.2 传输介质 30
2.2.1 双绞线 30
2.2.2 同轴电缆 31
2.2.3 光纤 32
2.2.4 无线传输 33
2.3 物理层通信技术 34
2.3.1 信道与信号 35
2.3.2 模拟通信与数字通信 37
2.3.3 调制与编码技术 38
2.3.4 带宽与数据传输率 42
2.4 物理层通信设备 44
2.4.1 中继器 44
2.4.2 集线器 45
2.5 信道复用技术 48
2.5.1 频分复用技术（FDM） 48
2.5.2 时分复用技术（TDM） 50
2.5.3 波分复用技术（WDM） 51
本章小结 52
习题 53
第3章 数据链路层 54
本章学习目标 54
3.1 数据链路层的基本概念 54
3.1.1 为网络层提供的服务 55
3.1.2 成帧 57
3.1.3 差错检测和纠正 59
3.2 简单停等协议 61
3.2.1 理想化的数据传输 61
3.2.2 具有最简单流量控制的数据链路层协议 63
3.2.3 实用的停止等待协议 64
3.3 连续ARQ协议 65
3.3.1 连续ARQ协议 65
3.3.2 选择重传ARQ协议 66
3.3.3 滑动窗口技术 67
3.4 面向比特的链路控制规程HDLC 69
3.4.1 HDLC的配置和数据传输方式 70
3.4.2 HDLC 的帧结构 71
3.5 实用数据链路协议 73
3.5.1 Internet中的数据链路协议PPP 73
3.5.2 ATM中的数据链路层 76
本章小结 79
习题 79
第4章 局域网技术 80
本章学习目标 80
4.1 局域网概述 80
4.1.1 局域网概述 80
4.1.2 随机访问技术 81
4.2 局域网体系结构 86
4.2.1 IEEE 802参考模型 86
4.2.2 LLC子层 89
4.2.3 MAC子层 90
4.3 传统局域网技术 91
4.3.1 IEEE 802.3局域网 91
4.3.2 IEEE 802.4 95
4.3.3 IEEE 802.5令牌环局域网 98
4.3.4 三种局域网的比较 101
4.4 局域网的互联设备 103
4.4.1 网桥 103
4.4.2 交换机 109
4.5 现代局域网技术 111
4.5.1 100Mbps以太网 111
4.5.2 1Gbps以太网 112
4.5.3 光纤分布数据接口FDDI 113
本章小结 115
习题 115
第5章 网络层 117
本章学习目标 117
5.1 网络层提供的服务 117
5.1.1 数据报服务 118
5.1.2 虚电路服务 119
5.2 路由选择 121
5.2.1 静态路由选择算法 121
5.2.2 动态路由选择算法 123
5.3 拥塞控制 125
5.3.1 开环 127
5.3.2 闭环 128
5.4 路由器和网关 129
5.4.1 路由器概述 130
5.4.2 路由器的用途 130
5.4.3 路由器的分类 131
5.4.4 路由器的功能 132
5.4.5 网关 133
5.5 Internet接入技术 134
5.5.1 拨号接入技术 135
5.5.2 ISDN和ADSL接入技术 136
5.5.3 企业级接入技术 138
本章小结 140
习题 141
第6章 网络互联技术 142
本章学习目标 142
6.1 网络互联概述 142
6.1.1 Internet现状 143
6.1.2 Internet的组织管理 144
6.1.3 TCP/IP层次结构 145
6.2 网际协议IP 146
6.2.1 IP地址 147
6.2.2 子网划分方法 152
6.2.3 IP数据报格式 156
6.2.4 Internet控制报文协议ICMP 159
6.2.5 IP数据报的重组和转发机制 163
6.2.6 Internet路由选择协议IGP和EGP 167
6.2.7 Internet组管理协议IGMP 174
6.2.8 无类型域间路由选择协议CIDR 175
6.3 地址解析协议ARP和反向地址解析协议RARP 177
6.3.1 地址解析协议ARP 177
6.3.2 反向地址解析协议RARP 178
6.4 下一代网际协议IPv6 178
6.4.1 IPv6地址结构 179
6.4.2 IPv6报文格式 183
6.4.3 IPv6身份验证和安全性 185
6.5 传输协议概述 186
6.6 端口 189
6.7 TCP和UDP 190
6.7.1 传输控制协议TCP 190
6.7.2 用户数据报协议UDP 197
本章小结 198
习题 198
第7章 虚拟局域网技术 200
本章学习目标 200
7.1 VLAN概述 200
7.1.1 VLAN的定义 200
7.1.2 为什么要使用VLAN 201
7.2 VLAN的划分 202
7.2.1 VLAN的交换方式 202
7.2.2 VLAN的划分方法 202
7.2.3 VLAN的配置方法 204
7.3 VLAN间的路由与通信 207
7.3.1 交换机的端口 207
7.3.2 VLAN成员间的信息交换 208
7.3.3 VLAN间路由 210
7.3.4 第三层交换机 213
7.4 VLAN的功能 214
7.4.1 控制广播风暴 214
7.4.2 提高网络安全性 214
7.4.3 实现虚拟工作组 214
7.4.4 减少对路由的需求 215
7.4.5 提高管理效率 215
7.5 VLAN配置实例 215
本章小结 220
习题 220
第8章 Internet应用 221
本章学习目标 221
8.1 概述 221
8.2 域名系统DNS 222
8.2.1 域名系统概述 222
8.2.2 Internet域名结构 222
8.2.3 Internet域名解析 225
8.3 电子邮件E-mail 228
8.3.1 电子邮件的工作原理 228
8.3.2 简单邮件传输协议SMTP 230
8.3.3 邮局协议POP3 230
8.3.4 多用途Internet邮件扩展MIME 231
8.4 文件传输协议FTP 232
8.4.1 FTP工作原理 232
8.4.2 FTP访问控制 233
8.4.3 简单文件传输协议TFTP 234
8.4.4 网络文件系统NFS 234
8.4.5 FTP应用 235
8.5 远程登录Telnet 237
8.5.1 Telnet工作原理 237
8.5.2 Telnet应用 240
8.6 万维网WWW 242
8.6.1 WWW概述及工作原理 242
8.6.2 超文本标记语言HTML 244
8.6.3 URL与HTTP 245
8.7 代理服务器 247
8.7.1 代理服务器的工作原理 247
8.7.2 代理服务器的功能 250
8.8 网络管理 250
8.8.1 网络管理概述 250
8.8.2 网络管理的功能 252
8.8.3 简单网络管理协议SNMP 254
8.8.4 管理信息库MIB 262
本章小结 263
习题 264
第9章 Internet安全 265
本章学习目标 265
9.1 安全问题 265
9.1.1 网络存在的威胁 265
9.1.2 网络安全技术简介 266
9.2 安全策略 267
9.3 防火墙技术 268
9.3.1 防火墙的基本概念 268
9.3.2 防火墙的功能、分类、局限性及发展趋势 269
9.3.3 包过滤技术 272
9.3.4 代理技术 273
9.3.5 防火墙的体系结构 274
本章小结 276
习题 277

1. 计算机网络技术项目化教程（微课版） [主编 王艳萍 安华萍]
2. 网络系统集成 [主编 唐继勇 孙梦娜]
3. 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]
4. 路由交换技术项目化教程 [主编　范国娟]
5. 计算机网络创新教程 [韩立刚 编著]
6. 数据通信与计算机网络（第三版） [主 编 季福坤 钱文光]
7. 计算机网络技术基础项目式教程 [主 编 柳 青 曾德生]
8. 遨游数字时代——全球IT高管网络安全秘籍 [[美] Palo Alto Networks 编]
9. 计算机网络基础教程 [主 编 赵志茹 张尼奇 王宏斌]
10. 计算机网络技术基础 [陈家迁]
11. 网络规划设计师5天修炼 [朱小平 施游 编著]
12. 计算机网络实验指导 [主编 吴东]
13. 网络工程师5天修炼（第三版） [朱小平 施游 编著]
14. 计算机网络原理与应用（第二版） [何小东 编著]
15. 计算机网络技术实训教程 [主编 高良诚]
16. 云计算与网络安全 [主编　肖睿　徐文义]
17. AutoCAD 网络工程设计教程 [主编　刘通　董灿]
18. 计算机网络实训创新教程（基于Cisco IOS） [主编 韩立刚]
19. 计算机网络原理创新教程 [主编 韩立刚]
20. 深入理解计算机网络 [王达]
21. 交换机路由器配置与管理实训教程 [主编 孙飞显 靳晓婷]
22. 网络安全技术项目化教程 [主编 段新华 宋风忠]
23. 计算机网络基础任务教程 [彭德林 金忠伟]
24. 计算机网络基础应用 [主编 杨智勇 唐宏 ]
25. 云计算技术实训教程 [主编 周跃南 蔡学军]
26. JavaScript语言与Ajax应用（第二版） [主编 董宁 陈丹]
27. 网络综合布线 [主编 何胤 游祖会 副主编 王晚竹]
28. 综合布线技术与施工（第二版） [主编 岳经伟 赵红岩]
29. 网络工程师考试分类练习与全真模拟 [主编 施游 朱小平]
30. 计算机网络基础与Internet应用（第四版） [刘兵 刘欣]