本書是“計算機網路”課程的基礎教程，全面介紹了計算機網路與通信的基礎知識。全書以TCP/IP為重點，講述了計算機網路的體系結構，並對區域網路、無線區域網路、廣域網、網路安全、連網設備做了全面的介紹。本書力圖追蹤計算機網路技術發展的步伐，對IPv6虛擬區域網路(VLAN)、無線區域網路(WLAN)、虛擬專用網(VPN)、服務質量(QoS)保證和最短路徑優先協定(OSPF)等用了較多的篇幅，講解較為深入。為加強學生的實踐能力，寫入了“聯網設備”和“網路實驗”兩章，這是本書的特色。
基本介紹
- 書名：計算機網路與通信（第2版）
- 作者：佟震亞 馬巧梅 編著
- ISBN：978-7-115-22112-4
- 類別：高等學校計算機規劃教材
- 頁數：360
- 定價：36.00 元
- 出版社：人民郵電出版社
- 出版時間：2010年3月
- 裝幀：平裝
- 開本：16
圖書信息,內容簡介,圖書目錄,早期年代,分組交換,
圖書信息
人民郵電出版社圖書
書 名 計算機網路與通信(第2版)
叢 書 名 21世紀高等學校計算機規劃教材——精品系列
標準書號 ISBN 978-7-115-22112-4
編目分類 TP393 TN915
作 者 佟震亞 馬巧梅 編著
出版社人民郵電出版社
責任編輯 鄒文波
開 本 16 開
印 張 23
字 數 606 千字
頁 數 360 頁
裝 幀 平裝
版 次 第2版第1次
二版時間 2010年3月
本 印 次 2010年3月
首 印 數 3000 冊
定 價 36.00 元
內容簡介
本書作者具有數十年的教學經驗，行文力求論述嚴謹而又通俗易懂，圖文並茂，由淺入深，循序漸進。文中有多個深入淺出的比喻，力圖將複雜問題講得清楚明白。本書內容完全符合最新考研大綱(2009)的要求。
本書適合作為本科和專科非通信專業的計算機網路課程教材，也適合作為各類人員的自學教材或參考書。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 計算機網路的定義和功能 1
1.1.1 計算機網路的定義 1
計算機網路，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備，通過通信線路連線起來，在網路作業系統，網路管理軟體及網路通信協定的管理和協調下，實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
1.1.2 計算機網路的功能 2
1.2 計算機網路的形成和發展 2
1.2.1 計算機網路的形成 2
1.2.2 計算機網路的發展方向 3
第一代計算機網路---遠程終端在線上階段
第二代計算機---計算機網路階段
第三代計算機網路---計算機網路互聯階段
第四代計算機網路---國際網際網路與信息高速公路階段
早期年代
那時人們開始將彼此獨立發展的計算機技術與通信技術結合起來，完成了數據通信與計算機通信網路的研究，為計算機網路的出現做好了技術準備，奠定了理論基礎。
分組交換
20世紀60年代，美蘇冷戰期間，美國國防部領導的遠景研究規劃局ARPA提出要研製一種嶄新的網路對付來自前蘇聯的核攻擊威脅。因為當時，傳統的電路交換的電信網雖已經四通八達，但戰爭期間，一旦正在通信的電路有一個交換機或鏈路被炸，則整個通信電路就要中斷，如要立即改用其他迂迴電路，還必須重新撥號建立連線，這將要延誤一些時間。這個新型網路必須滿足一些基本要求：
1：不是為了打電話，而是用於計算機之間的數據傳送。
2：能連線不同類型的計算機。
3：所有的網路節點都同等重要，這就大大提高了網路的生存性。
4：計算機在通信時，必須有迂迴路由。當鏈路或結點被破壞時，迂迴路由能使正在進行的通信自動地找到合適的路由。
5：網路結構要儘可能地簡單，但要非常可靠地傳送數據。
根據這些要求，一批專家設計出了使用分組交換的新型計算機網路。而且，用電路交換來傳送計算機數據，其線路的傳輸速率往往很低。因為計算機數據是突髮式地出現在傳輸線路上的，比如，當用戶閱讀終端螢幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份檔案時或計算機正在進行處理而結果尚未返回時，寶貴的通信線路資源就被浪費了。
分組交換是採用存儲轉發技術。把欲傳送的報文分成一個個的“分組”，在網路中傳送。分組的首部是重要的控制信息，因此分組交換的特徵是基於標記的。分組交換網由若干個結點交換機和連線這些交換機的鏈路組成。從概念上講，一個結點交換機就是一個小型的計算機，但主機是為用戶進行信息處理的，結點交換機是進行分組交換的。每個結點交換機都有兩組連線埠，一組是與計算機相連，鏈路的速率較低。一組是與高速鏈路和網路中的其他結點交換機相連。注意，既然結點交換機是計算機，那輸入和輸出連線埠之間是沒有直接連線的，它的處理過程是：將收到的分組先放入快取，結點交換機暫存的是短分組，而不是整個長報文，短分組暫存在交換機的存儲器（即記憶體）中而不是存儲在磁碟中，這就保證了較高的交換速率。再查找轉發表，找出到某個目的地址應從那個連線埠轉發，然後由交換機構將該分組遞給適當的連線埠轉發出去。各結點交換機之間也要經常交換路由信息，但這是為了進行路由選擇，當某段鏈路的通信量太大或中斷時，結點交換機中運行的路由選擇協定能自動找到其他路徑轉發分組。通訊線路資源利用率提高：當分組在某鏈路時，其他段的通信鏈路並不被當前通信的雙方所占用，即使是這段鏈路，只有當分組在此鏈路傳送時才被占用，在各分組傳送之間的空閒時間，該鏈路仍可為其他主機傳送分組。可見採用存儲轉發的分組交換的實質上是採用了在數據通信的過程中動態分配傳輸頻寬的策略。
1.3 計算機網路的分類 4
計算機網路的分類與的一般的事物分類方法一樣，可以按事物的所具有的不同性質特點即事物的屬性分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機（或其它計算機網路設備）通過傳輸介質和軟體物理（或邏輯）連線在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括：計算機、網路作業系統、傳輸介質（可以是有形的，也可以是無形的，如無線網路的傳輸介質就是空氣）以及相應的套用軟體四部分。
要學習網路，首先就要了解當前的主要網路類型，分清哪些是我們初級學者必須掌握的，哪些是現有的主流網路類型。
1.3.1 按地理範圍劃分 4
1.3.2 按拓撲結構劃分 7
1.3.3 按資源共享方式劃分 9
1.3.4 區域網路的分類 10
1.4 計算機網路結構 12
1.4.1 通信子網與資源子網 12
1.4.2 主機和終端 12
1.4.3 現代網路的結構特點 12
1.5 我國建立的計算機數據通信網簡介 13
1.5.1 電話網上的數據傳輸 13
1.5.2 中國公用分組交換網 13
1.5.3 中國公用數字數據網 14
1.6 計算機網路的標準 15
1.6.1 世界重要的標準化組織 15
1.6.2 網際網路的標準化 16
小結 16
習題 16
第2章 數據通信基礎 18
2.1 數據通信基礎知識 18
2.1.1 數據通信模型 18
2.1.2 並行傳輸和串列傳輸 18
2.1.3 同步傳輸和異步傳輸 19
2.1.4 傳輸方式 20
2.1.5 模擬傳輸和數字傳輸 20
2.2 數據通信中的基本概念 21
2.2.1 頻率、頻譜和頻寬 21
2.2.2 數據傳輸速率 24
2.2.3 基帶傳輸和寬頻傳輸 25
2.3 傳輸介質 25
2.3.1 雙絞線 25
雙絞線（Twisted Pair）是由兩條相互絕緣的導線按照一定的規格互相纏繞（一般以逆時針纏繞）在一起而製成的一種通用配線，屬於信息通信網路傳輸介質。雙絞線過去主要是用來傳輸模擬信號的，但現同樣適用於數位訊號的傳輸。
雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。
雙絞線是由一對相互絕緣的金屬導線絞合而成。採用這種方式，不僅可以抵禦一部分來自外界的電磁波干擾，而且可以降低自身信號的對外干擾。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消。“雙絞線”的名字也是由此而來。
雙絞線一般由兩根22-26號絕緣銅導線相互纏繞而成，實際使用時，雙絞線是由多對雙絞線一起包在一個絕緣電纜套管里的。典型的雙絞線有四對的，也有更多對雙絞線放在一個電纜套管里的。這些我們稱之為雙絞線電纜。在雙絞線電纜（也稱雙扭線電纜）內，不同線對具有不同的扭絞長度，一般地說，扭絞長度在3.81cm至14cm內，按逆時針方向扭絞。相鄰線對的扭絞長度在1.27cm以上，一般扭線的越密其抗干擾能力就越強，與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離，信道寬度和數據傳輸速率等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。
2.3.2 同軸電纜 27
同軸電纜從用途上分可分為基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜（即網路同軸電纜和視頻同軸電纜）。同軸電纜分50Ω基帶電纜和75Ω寬頻電纜兩類。基帶電纜又分細同軸電纜和粗同軸電纜。基帶電纜僅僅用於數字傳輸，數據率可達10Mbps。
如果使用一般電線傳輸高頻率電流，這種電線就會相當於一根向外發射無線電的天線，這種效應損耗了信號的功率，使得接收到的信號強度減小。
同軸電纜的設計正是為了解決這個問題。中心電線發射出來的無線電被網狀導電層所隔離，網狀導電層可以通過接地的方式來控制發射出來的無線電。
同軸電纜也存在一個問題，就是如果電纜某一段發生比較大的擠壓或者扭曲變形，那么中心電線和網狀導電層之間的距離就不是始終如一的，這會造成內部的無線電波會被反射回信號傳送源。這種效應減低了可接收的信號功率。為了克服這個問題，中心電線和網狀導電層之間被加入一層塑膠絕緣體來保證它們之間的距離始終如一。這也造成了這種電纜比較僵直而不容易彎曲的特性。
2.3.3 光纖 27
光纖是光導纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑膠製成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。前香港中文大學校長高錕和George A. Hockham首先提出光纖可以用於通訊傳輸的構想，高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學獎。
微細的光纖封裝在塑膠護套中，使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常，光纖的一端的發射裝置使用發光二極體（light emitting diode,LED）或一束雷射將光脈衝傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。
在日常生活中，由於光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞。
通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆。多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆，包覆後的纜線即被稱為光纜。光纖外層的保護層和絕緣層可防止周圍環境對光纖的傷害，如水、火、電擊等。光纜分為：光纖，緩衝層及披覆。光纖和同軸電纜相似，只是沒有網狀禁止層。中心是光傳播的玻璃芯。
在多模光纖中，芯的直徑是15μm~50μm， 大致與人的頭髮的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套， 以使光線保持在芯內。再外面的是一層薄的塑膠外套，用來保護封套。光纖通常被紮成束，外面有外殼保護。 纖芯通常是由石英玻璃製成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，它質地脆，易斷裂，因此需要外加一保護層。
2.4 無線通信與衛星通信技術 30
2.4.1 電磁波譜 30
2.4.2 無線電波的傳輸 32
2.4.3 衛星通信 32
2.4.4 微波傳輸(地面微波) 33
2.4.5 紅外線及毫米波(室內通信) 33
2.5 編碼和調製技術 33
2.5.1 數字數據編碼為數位訊號 34
2.5.2 數字數據調製為模擬信號 36
2.5.3 模擬數據轉換為數位訊號 39
2.5.4 模擬數據轉換為模擬信號 40
2.6 數據交換技術 41
2.6.1 數據交換技術的類別 41
2.6.2 數據交換技術的比較 45
2.7 多路復用技術 47
2.7.1 頻分多路復用 47
2.7.2 同步時分多路復用 48
2.7.3 異步時分多路復用 48
2.7.4 密集波分多路復用 49
2.7.5 碼分多址訪問 52
2.8 光纖通信 54
2.8.1 光纖通信的特點 54
2.8.2 光纖通信中的編碼技術 55
2.9 移動通信及蜂窩無線通信 57
2.9.1 模擬蜂窩電話 57
2.9.2 數字蜂窩無線通信 58
2.9.3 第三代移動通信 60
2.10 差錯控制的基礎知識 62
2.10.1 差錯產生的原因與差錯類型 62
2.10.2 差錯控制的方法 62
小結 64
習題 64
第3章 計算機網路體系結構 66
3.1 計算機網路體系結構 66
3.1.1 ISO/OSI參考模型的產生 66
3.1.2 各層功能概述 68
3.1.3 層間關係 69
3.2 TCP/IP的體系結構 71
3.2.1 TCP/IP與OSI參考模型的比較 71
3.2.2 TCP/IP的分層結構 72
小結 73
習題 73
第4章 物理層協定 75
4.1 物理層協定的基本概念 75
4.1.1 物理層的功能 75
4.1.2 物理層的服務 76
4.1.3 物理層對數據鏈路層提供的服務 76
4.1.4 常用的物理層標準 77
4.2 同步數字序列和同步光纖網 79
4.2.1 SDH/SONET的產生 79
4.2.2 SONET/SDH的傳輸速率 80
4.2.3 SONET數字型系第一級STS-1/OC-1的幀格式 81
4.2.4 SDH中的信元傳輸 81
小結 85
習題 85
第5章 數據鏈路層 86
5.1 數據鏈路層的功能與協定 86
5.2 流量控制方法 88
5.3 差錯控制方法 90
5.3.1 自動請求重發協定 91
5.3.2 差錯控制方法——循環冗餘校驗碼 92
5.4 高級數據鏈路控制協定 94
5.4.1 面向字元和面向位的鏈路控制協定 94
5.4.2 HDLC協定的基本概念 95
5.4.3 HDLC協定的幀格式 96
5.4.4 HDLC協定的主要內容 97
5.5 網際網路中的點對點協定 99
5.5.1 PPP的工作原理 100
5.5.2 PPP的套用 102
小結 103
習題 103
第6章 介質訪問控制子層和區域網路 105
6.1 區域網路參考模型 105
6.2 邏輯鏈路控制子層協定 106
6.3 介質訪問控制子層協定 107
6.4 CSMA/CD介質訪問控制方法 108
6.4.1 CSMA/CD協定的工作原理 108
6.4.2 MAC子層的幀格式 112
6.5 區域網路協定標準 114
6.5.1 IEEE 802協定標準 114
6.5.2 IEEE 802.3乙太網標準 115
6.6 虛擬區域網路 122
6.6.1 VLAN的作用 123
6.6.2 VLAN的連線和劃分 124
6.6.3 VLAN的標準802.1Q和802.1P 126
6.6.4 VLAN之間的通信 127
6.7 無線區域網路 129
6.7.1 無線區域網路的優點 130
6.7.2 無線區域網路的組成結構 130
6.7.3 CSMA/CA協定的工作原理 133
小結 134
習題 134
第7章 網路層協定 138
7.1 網路層提供的服務 138
7.1.1 網路層為傳輸層提供的服務 138
7.1.2 網路層的兩種傳輸方式 139
7.2 網路層路由算法 139
7.2.1 路由算法的要求和分類 139
7.2.2 最短路徑算法 140
7.2.3 擴散法 141
7.2.4 距離向量路由算法 142
7.2.5 鏈路狀態路由算法 143
7.3 擁塞控制 145
7.3.1 擁塞控制的一般概念 145
7.3.2 擁塞控制的方法和算法 147
7.4 網際網路中的網際協定 149
7.4.1 IP數據報的格式 149
7.4.2 IP位址 151
7.4.3 劃分子網和子網掩碼 153
7.4.4 專用地址與網際網路地址轉換NAT技術 157
7.5 地址解析 159
7.5.1 IP位址與物理地址的映射 159
7.5.2 地址解析協定 161
7.5.3 反向地址解析協定 163
7.6 無分類域間路由選擇 163
7.7 網際網路控制報文協定 165
7.7.1 差錯報告報文 166
7.7.2 ICMP的查詢報文 168
7.8 IPv6和ICMPv6 169
7.8.1 IPv6概述 169
7.8.2 IPv6基本報頭格式 171
7.8.3 IPv6的地址結構 172
7.8.4 IPv6的擴展報頭 174
7.8.5 IPv4向IPv6的過渡簡介 177
7.8.6 ICMPv6 177
7.9 網際網路的路由選擇協定 180
7.9.1 內部網關路由協定 180
7.9.2 開放式最短路徑優先協定 186
7.9.3 單區域中OSPF的工作原理 189
7.9.4 多區域中OSPF的工作原理 195
7.9.5 邊界網關協定 197
7.10 虛擬專用網 201
7.10.1 VPN的基本概念 201
7.10.2 VPN連線和路由 202
7.10.3 VPN中的隧道技術 204
7.11 IP多播和IGMP 206
7.11.1 IP多播的用途 207
7.11.2 IGMP 207
7.11.3 多播地址 208
7.11.4 分布路由和多播路由協定 210
小結 211
習題 211
第8章 傳輸層協定 214
8.1 傳輸控制協定的基本功能 214
8.1.1 傳輸層的功能和服務 214
8.1.2 傳輸層的幾個重要概念 215
8.2 傳輸控制協定 217
8.2.1 TCP報文段的報頭 217
8.2.2 TCP的特性 220
8.2.3 TCP的流量控制 222
8.2.4 TCP的差錯控制 223
8.2.5 TCP的擁塞控制 224
8.3 用戶數據報協定 225
8.3.1 UDP概述 225
8.3.2 UDP通信過程和連線埠號 226
8.3.3 UDP用戶數據報的報頭格式 227
8.3.4 UDP的通信過程 228
8.4 服務質量保證 230
8.4.1 QoS的技術要求 230
8.4.2 QoS保證的相關技術 231
8.4.3 綜合服務和區分服務 235
8.4.4 多協定標籤交換協定 238
小結 242
習題 242
第9章 套用層協定 245
9.1 域名系統 245
9.2 TCP/IP套用層協定 247
9.2.1 檔案傳輸協定 247
9.2.2 電子郵件 248
9.2.3 全球資訊網 249
9.2.4 遠程終端協定 251
9.2.5 信息檢索 252
9.2.6 簡單網路管理協定 252
9.3 部落格和播客 253
9.3.1 新聞與公告服務 253
9.3.2 部落格服務和播客服務 254
9.4 即時通信服務與網路電視服務 256
9.4.1 即時通信軟體 256
9.4.2 網路電視服務 256
9.5 對等連線軟體 259
9.5.1 P2P概述 259
9.5.2 P2P網路模型 259
9.5.3 P2P檔案共享程式 261
9.5.4 P2P網路模型存在的問題和展望 262
9.6 動態主機配置協定 262
9.6.1 DHCP的用途 262
9.6.2 DHCP的工作流程 263
小結 264
習題 264
第10章 網路安全技術 266
10.1 網路安全概述 266
10.1.1 網路安全的概念 266
10.1.2 網路安全的分層理論 267
10.1.3 網路安全策略 269
10.2 信息加密技術 270
10.2.1 密碼技術基礎 270
10.2.2 加密算法 271
10.2.3 數字簽名 274
10.3 報文鑑別 275
10.4 防火牆技術 276
10.5 入侵檢測 278
10.5.1 入侵檢測的概念 278
10.5.2 入侵檢測系統模型 278
10.5.3 入侵檢測原理 279
10.6 網路安全協定 280
10.6.1 網路層安全協定簇 280
10.6.2 安全套接字層 282
10.6.3 電子郵件安全 283
小結 285
習題 285
第11章 聯網設備 287
11.1 網路接口卡 287
11.1.1 網卡的分類 287
11.1.2 網卡的工作原理 290
11.2 數據機 292
11.2.1 Modem的基本工作原理 292
11.2.2 電纜電視Modem 293
11.2.3 ADSL技術 294
11.3 中繼器和集線器 296
11.4 網橋 296
11.4.1 網橋的功能 296
11.4.2 網橋的路徑算法 298
11.5 交換機 301
11.5.1 交換機的功能和套用 301
11.5.2 交換機的工作原理 303
11.5.3 交換機的工作方式 305
11.5.4 交換機的模組結構 305
11.6 路由器 309
11.6.1 路由器的工作原理 309
11.6.2 路由器的結構 310
11.6.3 路由器的功能 311
11.6.4 網關 312
11.7 三層交換機 313
11.7.1 三層交換機的產生 313
11.7.2 Switch Node的總體結構 314
小結 314
習題 315
第12章 網路實驗 316
12.1 網路實驗室介紹 316
12.1.1 網路實驗室拓撲結構 316
12.1.2 RACK實驗櫃的組成結構 317
12.1.3 配線架插座的說明 317
12.1.4 實驗室的布局 318
12.1.5 訪問控制伺服器簡介 319
12.1.6 基於Web的RCMS訪問管理 319
12.2 雙絞線製作實驗 320
12.2.1 雙絞線網線的製作標準 320
12.2.2 雙絞線網線製作實驗 321
12.3 交換機基礎配置實驗 323
12.3.1 交換機配置的基礎知識 323
12.3.2 交換機的基礎配置實驗 329
12.3.3 VLAN實現交換機連線埠隔離實驗 332
12.3.4 生成樹協定的套用實驗 334
12.4 路由器基礎配置實驗 338
12.4.1 路由器配置的基本知識 339
12.4.2 路由器的基本配置實驗 342
12.4.3 路由器的靜態路由配置實驗 347
12.4.4 路由器的動態路由——RIP配置實驗 350
12.4.5 配置PPP的PAP認證實驗 354
習題 358
參考文獻 360
