《“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材:計算機網絡(第6版)》自1989年首次出版以來,于1994年、1999年、2003年、2008年分別出了修訂版,2006年8月被納入普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,現在正在申報普通高等教育“十二五”國家級規劃教材。本次修訂版在內容和結構方面都有很大的修改。
《"十二五"普通高等教育本科國家級規劃教材:計算機網絡(第6版)》分為10章,比較全面系統地介紹了計算機網絡的發展和原理體系結構、物理層、數據鏈路層、網絡層、運輸層、應用層、網絡安全、因特網上的音頻/視頻服務、無線網絡和下一代因特網等內容。
本教材第6版為“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。由于本教材所講授的是計算機網絡最基本的原理,而這些基本原理是比較成熟和穩定的,因此,介紹基本原理的部分相對穩定,不應當有很大的改動。但從另一方面看,計算機網絡發展非常快,國外的許多著名教材的篇幅現在往往都在800頁以上。但考慮到我國大學教育的實際情況,編者認為,新版《計算機網絡》教材所增加的內容必須嚴格控制,使教材的篇幅不要過大。
在第6版的教材中,每一章的前面,都指出了本章最重要的內容。在每一章的最后,都歸納了本章最重要的概念。這樣安排,可能會對學生有所幫助。
所有各章應當參考的RFC文檔和參考文獻都進行了更新。第1章概述,增加了因特網交換點IXP的概念。第2章物理層,增加了對光纖到戶的內容。第3章數據鏈路層,增加了對100吉比特以太網的介紹。第6章應用層的章節沒有大的改動,但對近年來出現的一些變化,在新版中也有所反映。例如,新頂級域名,根域名服務器機器的位置,新的MIME類型和子類型等,此外,還增加了對博客、微博和輕博等內容的介紹。第7章網絡安全,更加充實了因特網網絡安全方面的內容。第9章無線網絡和移動網絡,增加了蜂窩移動通信網一節,包括移動IP的概念。第10章下一代因特網,增加了對P2P文件共享的討論,包括BT的基本工作原理,以及P2P文件分發的分析。
本教材的參考學時數為70學時左右。在課程學時數較少的情況下可以只學習前六章,這樣仍可獲得有關因特網的最基本的知識。
書后共有三個附錄,附錄A是部分習題的答案和提示(不是詳細解題步驟),附錄B是英文縮寫詞,附錄C是參考文獻與網址。
附在書中的CD-ROM包含以下一些內容:
一、全書的課件(即電子教案)。
二、計算機網絡最基本概念的演示(Powerpoint文件)。
三、《計算機網絡》第4版教材中的第3章、第5章和第7章中的部分內容,以及幾個附錄,這些內容對于全面深入掌握計算機網絡知識是很有參考意義的。
對于最基本的內容,在目錄中的相應章節前面標有一個星號“*”。
對本書的修改提出了很多寶貴意見的有:陳鳴、胡谷雨、徐子平、張興元、齊望東、吳禮發教授和楊心強、高素青、胥光輝、謝鈞、端義峰副教授。吳自珠副教授一直對本教材的出版給予全力支持。對這些,編者均表示誠摯的謝意。由于編者水平所限,書中難免還存在一些缺點和錯誤,殷切希望廣大讀者批評指正。
謝希仁
2012年6月
于解放軍理工大學指揮自動化學院,南京
第1章 概述
1.1 計算機網絡在信息時代中的作用
1.2 因特網概述
1.2.1 網絡的網絡
1.2.2 因特網發展的三個階段
1.2.3 因特網的標準化工作
1.3 因特網的組成
1.3.1 因特網的邊緣部分
1.3.2 因特網的核心部分
1.4 計算機網絡在我國的發展
1.5 計算機網絡的類別
1.5.1 計算機網絡的定義
1.5.2 幾種不同類別的網絡
1.6 計算機網絡的性能
1.6.1 計算機網絡的性能指標
1.6.2 計算機網絡的非性能特征
1.7 計算機網絡體系結構
1.7.1 計算機網絡體系結構的形成
1.7.2 協議與劃分層次
1.7.3 具有五層協議的體系結構
1.7.4 實體、協議、服務和服務訪問點
1.7.5 TCP/IP的體系結構
本章的重要概念
習題
第2章 物理層
2.1 物理層的基本概念
2.2 數據通信的基礎知識
2.2.1 數據通信系統的模型
2.2.2 有關信道的幾個基本概念
2.2.3 信道的極限容量
2.3 物理層下面的傳輸媒體
2.3.1 導引型傳輸媒體
2.3.2 非導引型傳輸媒體
2.4 信道復用技術
2.4.1 頻分復用、時分復用和統計時分復用
2.4.2 波分復用
2.4.3 碼分復用
2.5 數字傳輸系統
2.6 寬帶接入技術
2.6.1 ADSL技術
2.6.2 光纖同軸混合網HFC網
2.6.3 FTTx技術
本章的重要概念
習題
第3章 數據鏈路層
3.1 使用點對點信道的數據鏈路層
3.1.1 數據鏈路和幀
3.1.2 三個基本問題
3.2 點對點協議PPP
3.2.1 PPP協議的特點
3.2.2 PPP協議的幀格式
3.2.3 PPP協議的工作狀態
3.3 使用廣播信道的數據鏈路層
3.3.1 局域網的數據鏈路層
3.3.2 CSMA/CD協議
3.4 使用廣播信道的以太網
3.4.1 使用集線器的星形拓撲
3.4.2 以太網的信道利用率
3.4.3 以太網的MAC層
3.5 擴展的以太網
3.5.1 在物理層擴展以太網
3.5.2 在數據鏈路層擴展以太網
3.6 高速以太網
3.6.1 100BASE-T以太網
3.6.2 吉比特以太網
3.6.3 10吉比特和100吉比特以太網
3.6.4 使用以太網進行寬帶接入
本章的重要概念
習題
第4章 網絡層
4.1 網絡層提供的兩種服務
4.2 網際協議IP
4.2.1 虛擬互連網絡
4.2.2 分類的IP地址
4.2.3 IP地址與硬件地址
4.2.4 地址解析協議ARP
4.2.5 IP數據報的格式
4.2.6 IP層轉發分組的流程
4.3 劃分子網和構造超網
4.3.1 劃分子網
4.3.2 使用子網時分組的轉發
4.3.3 無分類編址CIDR構成超網
4.4 網際控制報文協議ICMP
4.4.1 ICMP報文的種類
4.4.2 ICMP的應用舉例
4.5 因特網的路由選擇協議
4.5.1 有關路由選擇協議的幾個基本概念
4.5.2 內部網關協議RIP
4.5.3 內部網關協議OSPF
4.5.4 外部網關協議BGP
4.5.5 路由器的構成
4.6 IP多播
4.6.1 IP多播的基本概念
4.6.2 在局域網上進行硬件多播
4.6.3 網際組管理協議IGMP和多播路由選擇協議
4.7 虛擬專用網VPN和網絡地址轉換NAT
4.7.1 虛擬專用網VPN
4.7.2 網絡地址轉換NAT
本章的重要概念
習題
第5章 運輸層
5.1 運輸層協議概述
5.1.1 進程之間的通信
5.1.2 運輸層的兩個主要協議
5.1.3 運輸層的端口
5.2 用戶數據報協議UDP
5.2.1 UDP概述
5.2.2 UDP的首部格式
5.3 傳輸控制協議TCP概述
5.3.1 TCP最主要的特點
5.3.2 TCP的連接
5.4 可靠傳輸的工作原理
5.4.1 停止等待協議
5.4.2 連續ARQ協議
5.5 TCP報文段的首部格式
5.6 TCP可靠傳輸的實現
5.6.1 以字節為單位的滑動窗口
5.6.2 超時重傳時間的選擇
5.6.3 選擇確認SACK
5.7 TCP的流量控制
5.7.1 利用滑動窗口實現流量控制
5.7.2 必須考慮傳輸效率
5.8 TCP的擁塞控制
5.8.1 擁塞控制的一般原理
5.8.2 幾種擁塞控制方法
5.8.3 隨機早期檢測RED
5.9 TCP的運輸連接管理
5.9.1 TCP的連接建立
5.9.2 TCP的連接釋放
5.9.3 TCP的有限狀態機
本章的重要概念
習題
第6章 應用層
6.1 域名系統DNS
6.1.1 域名系統概述
6.1.2 因特網的域名結構
6.1.3 域名服務器
6.2 文件傳送協議
6.2.1 FTP概述
6.2.2 FTP的基本工作原理
6.2.3 簡單文件傳送協議TFTP
6.3 遠程終端協議TELNET
6.4 萬維網WWW
6.4.1 萬維網概述
6.4.2 統一資源定位符URL
6.4.3 超文本傳送協議HTTP
6.4.4 萬維網的文檔
6.4.5 萬維網的信息檢索系統
6.4.6 博客、微博和輕博
6.5 電子郵件
6.5.1 電子郵件概述
6.5.2 簡單郵件傳送協議SMTP
6.5.3 電子郵件的信息格式
6.5.4 郵件讀取協議POP3和IMAP
6.5.5 基于萬維網的電子郵件
6.5.6 通用因特網郵件擴充MIME
6.6 動態主機配置協議DHCP
6.7 簡單網絡管理協議SNMP
6.7.1 網絡管理的基本概念
6.7.2 管理信息結構SMI
6.7.3 管理信息庫MIB
6.7.4 SNMP的協議數據單元和報文
6.8 應用進程跨越網絡的通信
6.8.1 系統調用和應用編程接口
6.8.2 幾種常用的系統調用
本章的重要概念
習題
第7章 網絡安全
7.1 網絡安全問題概述
7.1.1 計算機網絡面臨的安全性威脅
7.1.2 計算機網絡安全的內容
7.1.3 一般的數據加密模型
7.2 兩類密碼體制
7.2.1 對稱密鑰密碼體制
7.2.2 公鑰密碼體制
7.3 數字簽名
7.4 鑒別
7.4.1 報文鑒別
7.4.2 實體鑒別
7.5 密鑰分配
7.5.1 對稱密鑰的分配
7.5.2 公鑰的分配
7.6 因特網使用的安全協議
7.6.1 網絡層安全協議
7.6.2 運輸層安全協議
7.6.3 應用層的安全協議
7.7 系統安全:防火墻與入侵檢測
7.7.1 防火墻
7.7.2 入侵檢測系統
本章的重要概念
習題
第8章 因特網上的音頻/視頻服務
8.1 概述
8.2 流式存儲音頻/視頻
8.2.1 具有元文件的萬維網服務器
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