本书依照教育部高等教育司组织编写的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》中对计算机网络的基本要求,全面而又系统地介绍了计算机网络的基本知识、基本技术和基本应用,主要内容包括计算机网络基础知识、计算机网络体系结构与网络协议、数据通信与通信网、计算机局域网、网络互联、Internet基本知识、Internet接入方法、网络安全、网络管理、网络规划与设计等。本书注重理论与实践的紧密结合,力求反映计算机网络基本知识的全貌,适合学生循序渐进地学习。
本书可以作为高等学校计算机网络基础课程教材,同时也可供广大网络技术人员参考。
本书第1版自2004年出版以来,一直受到广大读者的喜爱,总印次已达9次。本版次是在第1版的基础上进行修订的。在保持上一版本风格和内容的基础上,做了如下修改:一、将原来叙述不够清晰的内容进行了重新梳理;二、将第1章中关于传输介质的介绍改为“有线传输与无线传输”,以传输方式结合传输介质进行讲解,对无线传输进行了更细致的介绍;三、由于接入Internet的技术发展很快,宽带接入与以太网接入是目前接入技术的主流,因而对第7章“接入Internet”进行了大幅度的修改,力求与目前的实际应用无缝结合;四、由于网络管理与网络安全联系比较密切,因而将这两部分内容放在同一章中;五、考虑到网络课程基本知识的全貌,删除了原来“intranet基础与电子商务概述”一章,新增了“网络规划与设计”方面的内容。
在本书的编写过程中,参考了教育部高等教育司组织编写的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》和由全国高等院校计算机基础教育研究会与清华大学出版社共同研究、发布的《中国高等院校计算机基础教育课程体系》报告中有关计算机网络部分的内容。全书比较全面、系统地介绍了计算机网络的基本知识、基本技术和基本应用。为了便于读者学习使用,本书自始至终以实际的网络实践案例进行讲解,这样有利于读者举一反三地进行创造性学习,以便更快地掌握计算机网络的基本技术及应用。为了加深对教学内容的理解,巩固学习内容和提高实际操作能力,在每章的最后编写了习题。
本书在内容组织和编排上以计算机网络基础课程的基本教学目标贯穿始终。从应用的角度出发,使学生掌握网络的基本知识,特别是局域网和Internet的基本知识,在理论和实践上掌握基本网络的体系结构、构成、工作原理、连接方式,建立计算机网络的基本概念,理解和掌握网络的基本应用,具备实际操作能力;能够设计和组建简单的计算机网络并开通基本的网络服务。
本书可以作为高等学校计算机网络基础课程教材,也可作为各类网络与通信技术培训班教材,同时也可供广大从事网络应用的技术人员和管理人员学习参考。教师可以根据授课需要,有选择地讲授书中的内容,特别是带星号(*)章节的内容。根据所选授的内容不同,建议授课时间为20~32学时,配套的上机时间为10~15学时。
广大教师可以登录清华大学出版社网站(www.tup.com.cn)下载该书的图和表以便制作用于教学的电子课件,同时还可以向作者索取该书习题的参考答案(liusiqing2000@ sina.com.cn)。
本书由刘四清、龚建萍主编。参加本书编写工作的还有徐祥征、彭勇、徐平国、龚桂平、潘文华、李新生、熊红华、蔡红昌、胡国平、熊建国、熊志勇、甘诚智、曹忠民、傅颖、李永振等。
编 者
2007年2月
第1章 计算机网络基础知识1
1.1 计算机网络概述1
1.1.1 计算机网络的基本概念1
1.1.2 计算机网络的基本功能2
1.1.3 计算机网络的基本应用3
1.2 计算机网络的产生与发展4
1.2.1 面向终端的计算机网络4
1.2.2 计算机通信网络5
1.2.3 计算机互联网络7
1.2.4 高速互联网络9
1.2.5 计算机网络的发展趋势*10
1.3 计算机网络的基本组成12
1.4 计算机网络的拓扑结构13
1.4.1 总线型结构14
1.4.2 环型结构14
1.4.3 星型结构15
1.4.4 树型结构16
1.4.5 网状结构与混合型结构17
1.5 计算机网络的分类18
1.5.1 局域网、城域网和广域网18
1.5.2 广播式网络与点对点网络19
1.6 有线传输与无线传输20
1.6.1 双绞线20
1.6.2 同轴电缆21
1.6.3 光纤22
1.6.4 无线传输23
习题26
第2章 计算机网络体系结构与协议27
2.1 概述27
2.1.1 计算机网络体系结构27
2.1.2 计算机网络协议29
2.1.3 协议分层29
2.1.4 网络服务31
2.2 OSI参考模型32
2.2.1 OSI参考模型描述33
2.2.2 模型中的数据传输38
2.3 TCP/IP参考模型40
2.3.1 TCP/IP参考模型描述40
2.3.2 比较OSI与TCP/IP43
2.4 Novell NetWare参考模型44
2.5 局域网协议举例45
2.5.1 NetBEUI协议45
2.5.2 IPX/SPX协议45
2.5.3 Microsoft公司使用的网络协议46
习题47
第3章 数据通信与通信网基础49
3.1 数据通信的基本概念49
3.1.1 数据、信息与信号49
3.1.2 数据通信系统51
3.2 数据通信方式54
3.2.1 并行传输与串行传输54
3.2.2 异步传输与同步传输55
3.2.3 数据传输方向56
3.2.4 连接方式56
3.2.5 基带传输与频带传输57
3.3 数据编码技术57
3.3.1 模拟数据编码方法58
3.3.2 数字数据编码方法60
3.3.3 脉冲编码调制方法61
3.4 多路复用技术63
3.5 数据交换技术66
3.5.1 电路交换66
3.5.2 报文交换和报文分组交换67
3.5.3 高速交换技术69
3.6 数据通信的主要性能指标69
3.6.1 数据传输速率与信道带宽69
3.6.2 误码率72
3.6.3 影响信道质量的其他因素73
3.7 通信网简介73
3.7.1 公用交换电话网PSTN74
3.7.2 公用分组交换网X.2574
3.7.3 数字数据网DDN74
3.7.4 帧中继FR75
3.7.5 综合业务数字网ISDN76
3.7.6 非对称数字用户环路ADSL77
3.7.7 有线电视网络Cable Modem77
习题78
第4章 局域网79
4.1 局域网基础79
4.1.1 局域网的产生与发展79
4.1.2 决定局域网性能的因素80
4.1.3 局域网的分类82
4.2 局域网体系结构与标准83
4.2.1 局域网体系结构83
4.2.2 IEEE 802局域网标准84
4.3 以太网86
4.3.1 传统以太网——10Mbps Ethernet86
4.3.2 快速以太网——100 Mbps Ethernet90
4.3.3 吉位以太网——1000Mbps Ethernet91
4.3.4 万兆位以太网——10000Mbps Ethernet93
4.4 FDDI网络94
4.5 交换式局域网96
4.5.1 交换式局域网的基本结构与特点97
4.5.2 局域网交换机的工作原理98
4.6 虚拟局域网99
4.6.1 虚拟局域网结构100
4.6.2 虚拟局域网组网方法100
4.7 无线局域网102
4.8 ATM与局域网仿真105
4.8.1 ATM的体系结构与特点105
4.8.2 局域网仿真106
4.9 城域网*108
4.10 广域网基础*108
习题111
第5章 网络互联113
5.1 网络互联概述113
5.2 局域网与局域网互联115
5.2.1 中继器115
5.2.2 网桥117
5.3 局域网与广域网互联120
5.3.1 路由器121
5.3.2 网关126
5.4 广域网与广域网互联127
习题128
第6章 Internet基础129
6.1 Internet概述129
6.1.1 Internet的基本概念129
6.1.2 Internet的组织与管理*131
6.2 Internet的产生与发展132
6.3 Internet在中国的发展133
6.4 Internet的主要信息服务136
6.4.1 电子邮件服务136
6.4.2 WWW服务138
6.4.3 文件传输FTP服务140
6.4.4 信息讨论与公告服务142
6.5 Internet的物理结构与工作模式142
6.6 Internet地址144
6.6.1 IP地址144
6.6.2 特殊IP地址149
6.6.3 域名地址151
6.6.4 域名解析*153
6.7 IPv6简介*155
6.7.1 IPv6的新增功能155
6.7.2 IPv6的地址结构156
6.7.3 IPv4向IPv6的转换159
6.8 下一代Internet*159
习题161
第7章 接入Internet162
7.1 接入网概述*162
7.2 Internet接入方式164
7.2.1 接入方式的选择165
7.2.2 拨号接入166
7.2.3 专线接入167
7.3 拨号接入操作实践168
7.3.1 选择ISP168
7.3.2 安装硬件170
7.3.3 创建拨号连接171
7.3.4 拨号连接173
7.4 局域网接入操作实践174
7.4.1 安装网卡174
7.4.2 加入局域网174
7.4.3 安装与配置TCP/IP协议176
7.5 ADSL接入操作实践177
7.6 无线上网*181
7.7 宽带接入技术*182
7.7.1 宽带接入技术概述182
7.7.2 数字用户线DSL接入技术183
7.7.3 光纤接入技术186
7.7.4 光纤同轴电缆混合HFC接入技术188
7.7.5 无线接入技术189
7.7.6 国内宽带建设与发展190
7.8 网络连接测试190
习题193
第8章 网络安全与网络管理194
8.1 网络安全基础194
8.1.1 网络安全事例*195
8.1.2 网络安全的概念与特征196
8.1.3 威胁网络安全的原因197
8.2 网络的安全威胁197
8.3 网络安全策略199
8.4 网络安全机制与措施201
8.5 数据加密203
8.6 防火墙205
8.6.1 防火墙的基本概念205
8.6.2 防火墙的基本类型206
8.6.3 典型的Internet防火墙209
8.7 防范计算机病毒210
8.7.1 计算机病毒分类210
8.7.2 防范网络计算机病毒213
8.7.3 应对黑客攻击214
8.8 网络管理概述217
8.9 网络管理模型218
8.10 网络管理协议220
8.10.1 CMIS/CMIP协议*220
8.10.2 SNMP模型及协议221
8.11 网络管理系统与软件示例224
8.11.1 网络管理系统224
8.11.2 网络管理软件示例225
8.12 校园网管理227
习题230
第9章 网络规划与设计232
9.1 概述232
9.2 网络系统分析233
9.3 网络系统的规划与设计234
9.3.1 网络系统的规划235
9.3.2 网络系统的设计236
9.3.3 网络服务与带宽设计*241
9.4 网络系统的实施241
9.5 网络系统的调试与验收243
9.6 综合布线与智能化大厦*244
9.7 校园网系统规划与设计示例*247
9.7.1 用户需求与分析247
9.7.2 网络系统规划和设计248
习题252
参考文献253