计算机网络基础

项目引导：以项目为主线，让读者在实战中感受计算机网络的魅力。

结构合理：内容安排由浅入深，理论与实践并行，课程理论体系完善。

资源丰富：配套微课视频、电子课件、习题答案等立体化教学资源。

前 言

本书从学习者对计算机网络认知的角度入手，由浅入深，由易及难，由直观及抽象，介绍计算机网络相关知识。全书共有10个项目，项目1主要是了解身边的网络；项目2主要介绍对计算机网络的认识；项目3介绍数据通信的类型；项目4深入介绍计算机网络通信的体系结构，包括OSI参考模型和TCP/IP参考模型；项目5主要介绍被普遍应用的以太网；项目6主要介绍网络层协议及IP编址相关知识；项目7主要介绍数据如何传输；项目8主要介绍常用的无线网络；项目9主要介绍广域网Internet的接入；项目10主要介绍常用的网络连通性测试命令。

除项目1、项目2和项目10外，其余项目均包含项目导读、项目要点、基础知识链接、重点知识讲解、项目实施、习题、拓展阅读模块，重点突出，结构明朗。在教学实施的过程中，教师可以根据课程标准规定的学时要求，灵活选取内容。建议项目8选学，其余项目重点讲解。各个项目的任务在教学过程中根据学时、实验的条件选取相应的软件进行实施。

本书可作为高职高专、成人高校计算机相关专业和非计算机专业“计算机网络基础”课程的教材，也可作为各类培训班、计算机从业人员和计算机网络爱好者的参考用书。本书提供了电子课件及习题参考答案，供教师和学生下载使用。

本书由宋焱宏和李安邦任主编，汪国庆、水海红、余志雄、韩昊任副主编，谢日星任主审。参加编写的还有杨晓雪、王东、王文博、阮婉莹、许璁、李洁等，他们为本书资源建设做了很多工作。本书的出版还要特别感谢谢日星和于继武副教授，他们对本书内容编排、案例选取、文叙风格、难易程度的把握等提出了非常宝贵的意见。本书得到了中国水利水电出版社相关领导的大力支持和用心指导，使得本书能够更好地用于教学，在此深表感谢。

由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免。殷切希望广大读者提出宝贵意见，以使本书不断完善，作者邮箱：442410537@qq.com。

编 者

2022年12月

前言

项目1 了解身边的网络 1
项目导读 1
项目要点 1
1.1 基础知识链接 1
1.1.1 认识计算机网络 1
1.1.2 Internet 2
1.1.3 网络与生活 3
1.2 项目实施 4
任务1.1 浏览器的使用 4
任务1.2 电子邮箱的使用 6
任务1.3 即时通信工具的使用 8
1.3 习题 10
拓展阅读 11
项目2 认识计算机网络 12
项目导读 12
项目要点 12
2.1 基础知识链接 12
2.1.1 计算机网络的硬件组成 12
2.1.2 计算机网络的软件组成 20
2.1.3 计算机网络的基本概念 21
2.1.4 计算机网络的性能指标 24
2.1.5 计算机网络的分类 26
2.2 项目实施 33
任务2.1 校园网拓扑结构设计 33
任务2.2 双绞线的制作和测试 34
2.3 习题 35
拓展阅读 36
项目3 数据通信 37
项目导读 37
项目要点 37
3.1 基础知识链接 38
3.1.1 消息、信息、数据和信号 38
3.1.2 模拟通信、数字通信和数据通信 39
3.1.3 数据通信系统及主要技术指标 41
3.1.4 常用交换技术 43
3.2 重点知识讲解 46
3.2.1 串行传输与并行传输 46
3.2.2 异步传输与同步传输 47
3.2.3 单工传输、半双工传输和全双工传输 49
3.2.4 基带传输和频带传输 51
3.3 项目实施 53
任务3.1 数据传输速率的计算 53
任务3.2 信号传输速率的计算 53
任务3.3 信道容量的计算 53
3.4 习题 54
拓展阅读 54
项目4 计算机网络体系结构 56
项目导读 56
项目要点 56
4.1 基础知识链接 56
4.1.1 网络通信与网络协议 57
4.1.2 协议族与标准组织 60
4.2 重点知识讲解 63
4.2.1 计算机网络体系结构概述 64
4.2.2 OSI参考模型 65
4.2.3 TCP/IP参考模型 78
4.3 项目实施 81
任务 了解数据的封装与解封装 81
4.4 习题 86
拓展阅读 87
项目5 以太网 88
项目导读 88
项目要点 88
5.1 基础知识链接 89
5.1.1 以太网历史 89
5.1.2 以太网帧 91
5.1.3 MAC地址与以太网广播、单播、组播 94
5.1.4 以太网介质访问控制 99
5.1.5 CSMA/CD 100
5.1.6 冲突域和广播域 103
5.2 重点知识讲解 105
5.2.1 MAC地址表 105
5.2.2 ARP 108
5.2.3 ARP知识扩展 112
5.3 项目实施 117
任务5.1 MAC地址表应用 117
任务5.2 通过代理ARP实现数据流量分摊 117
5.4 习题 120
拓展阅读 122
项目6 网络层协议及IP编址 123
项目导读 123
项目要点 123
6.1 基础知识链接 123
6.1.1 IP协议介绍 123
6.1.2 IPv4介绍 125
6.1.3 IPv6介绍 127
6.2 重点知识讲解 127
6.2.1 进制转换 127
6.2.2 网络地址、广播地址和可用主机地址数 129
6.2.3 子网掩码 131
6.3 项目实施 135
任务6.1 等长子网划分 135
任务6.2 VLSM变长子网划分 137
6.4 习题 138
拓展阅读 139
项目7 数据传输 140
项目导读 140
项目要点 140
7.1 基础知识链接 140
7.1.1 进程到进程的通信 140
7.1.2 寻址 141
7.1.3 封装与解封装 142
7.1.4 多路复用与多路分解 142
7.1.5 流量控制与差错控制 143
7.2 重点知识讲解 147
7.2.1 UDP的用途 147
7.2.2 UDP的数据报格式 148
7.2.3 UDP的特点 149
7.2.4 TCP报文段的首部格式 149
7.2.5 TCP的编号与确认 152
7.2.6 TCP的连接管理 153
7.3 项目实施 158
任务 传输层协议分析 158
7.4 习题 161
拓展阅读 161
项目8 无线网络 162
项目导读 162
项目要点 162
8.1 基础知识链接 162
8.1.1 无线传输技术 164
8.1.2 无线广域网 168
8.2 重点知识讲解 184
8.2.1 WLAN标准 185
8.2.2 IEEE 802.11局域网的拓扑结构 186
8.2.3 IEEE 820.11局域网的MAC帧 189
8.2.4 IEEE 820.11局域网的MAC层
协议 191
8.2.5 WLAN的安全性 196
8.2.6 2.4GWi-Fi和5GWi-Fi比较 206
8.3 项目实施 207
任务 组建一个安全的无线局域网 207
8.4 习题 211
拓展阅读 212
项目9 Internet接入 214
项目导读 214
项目要点 214
9.1 基础知识链接 214
9.1.1 X.25网 215
9.1.2 ISDN网 216
9.1.3 ATM技术 218
9.1.4 帧中继技术 223
9.1.5 HDLC协议 225
9.1.6 PPP协议 226
9.1.7 DDN协议 227
9.2 重点知识讲解 228
9.2.1 路由选择机制 229
9.2.2 广域网中的路由 230
9.2.3 路由算法 232
9.3 项目实施 233
任务9.1 ADSL宽带入网 233
任务9.2 光纤入网 236
9.4 习题 237
拓展阅读 238
项目10 常用网络命令 239
项目导读 239
项目要点 239
10.1 基础知识链接 239
10.1.1 ipconfig命令详解 239
10.1.2 ping命令详解 243
10.1.3 tracert命令详解 245
10.1.4 route命令详解 247
10.1.5 Telnet命令详解 250
10.1.6 FTP命令详解 251
10.2 项目实施 253
任务 ping命令与tracert命令综合实战演练 253
10.3 习题 256
拓展阅读 257
参考文献 258

1. 新概念英语单词（全四册）循环速记一本通 [周琨　编著]
2. Windows Server 2016网络操作系统 [孟凡楼 刘洋]
3. HTML5+CSS3网页设计与制作项目化教程 [范佳　胡卓舒　冯迎]
4. 水利水电工程金属结构和机电设备制造监理工作指南 [主编 张小阳]
5. 广西瑶族传统服饰文化研究 [容婷 著]
6. 面向知识元的领域信息抽取与图谱构建 [朱小龙 著]
7. 电子产品设计与制作 [黄荻　陈志漫]
8. 数据库原理与实践（MySQL版） [杨俊杰 刘忠艳]
9. 南阳汉代画像石造型语言研究 [庞国华 著]
10. C语言程序设计（第三版） [主编 丁红 王立新 蔡开立]
11. 民航客舱服务实用英语教程 [主编 田静 徐亚玲]
12. 软考论文高分特训与范文10篇—信息系统项目管理师（第二版） [主编 薛大龙]
13. Python数据分析 [主编　冯志辉　赵磊　李放]
14. 大学信息技术 [曾翰颖 编著]
15. 大学生创新创业基础 [主 编 李婷 张玉萍]
16. Python程序设计与应用（第二版） [主编 张广渊]
17. 多维视域下的高校篮球教学创新研究 [张利超 李宁 著]
18. 创新创业训练实践教程 [主编 王日华 陈武 黄喆诚]
19. 智能控制导论（第四版） [蔡自兴 编著]
20. 输水管线工程风险管理 [张勇 党亥生 著]
21. 民用航空飞机标准线路施工 [主编　王志敏　陈明]
22. 不息的水脉—大运河讲谈录 [赵珩　著]
23. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
24. 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]
25. 海南黎族民俗文化鉴赏 [庞国华　著]
26. 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]
27. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
28. 办公自动化高级应用 [陈萍 朱晓玉]
29. 信息处理技术员考试32小时通关 [薛大龙]
30. 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]