計算機網路技術

計算機網路技術

本書是面向本、專科及高職“計算機網路”課程的教科書。全書共分為9章。第1章是緒論，介紹了數據通信的一些基礎知識、Internet的歷史、網路參考模型等內容。第2章到第4章介紹了各類常見的物理網路，以及通過它們上網的方式。第5章介紹了IP協議。第6章介紹了一些新型的交換技術。第7章介紹了廣域網和城域網。第8章介紹了TCP協議。第9章綜合介紹了一個組網實例。

本書深入淺出、簡明易懂、內容豐富全面、實用性強，可作為高等學校計算機、電子、通信等專業的教材，也可供想系統學習計算機網路知識的人員參考。

目錄

第1章概述1

1.1Internet的歷史1

1.2網路通信的基礎知識2

1.2.1信息、數據和信號2

1.2.2點到點通信3

1.2.3全網際網路路3

1.2.4匯流排式網路4

1.2.5交換式網路4

1.2.6端到端通信6

1.2.7一些術語8

1.2.8計量縮寫8

1.2.9關於IT術語8

1.3數據交換技術9

1.3.1電路交換9

1.3.2分組交換技術10

1.3.3兩種交換技術的對比12

1.4TCP/IP協議13

1.5網路參考模型15

1.5.1什麼是網路參考模型15

1.5.2層之間的關係15

1.5.3Internet網路參考模型17

1.5.4層通用技術19

1.5.5TCP/IP參考模型20

1.5.6OSI參考模型20

1.6關於Internet21

1.6.1Internet的作用21

1.6.2Internet和電信公司的關係23

1.6.3中國Internet的歷史和電信改革23

1.6.4網路設備製造商24

1.6.5一些和Internet有關的國際標準化組織24

習題24

第2章區域網（上）26

2.1傳統乙太網26

2.1.1工作原理26

2.1.2媒體訪問控制27

2.1.3調製和解調28

2.1.4傳統乙太網的媒體訪問控制29

2.1.5CSMA的模式30

2.1.6CSMA/CD詳細演演算法31

2.2乙太網幀格式31

2.2.1前導碼32

2.2.2同步碼32

2.2.3曼徹斯特編碼33

2.2.4成幀33

2.2.5幀首定界符36

2.2.6源和目的地址36

2.2.7MAC地址36

2.2.8位元組和位順序37

2.2.9類型/長度和數據區37

2.2.10填充域38

2.2.11校驗和39

2.2.12檢錯碼和糾錯碼39

2.3網路拓撲結構40

2.4組建10BaseT小型區域網42

2.4.1步驟42

2.4.2網線製作42

2.4.3網線製作的步驟44

2.4.4HUB級聯45

2.4.510BaseT乙太網參數限制47

2.5令牌環網47

習題49

第3章區域網（下）50

3.1交換型乙太網50

3.1.1交換機50

3.1.2中繼器和網橋50

3.1.3MAC地址表51

3.1.4MAC地址表的構造52

3.1.5交換型乙太網的特點53

3.2流量控制和差錯控制56

3.2.1什麼是流量控制56

3.2.2IEEE802.3x流量控制56

3.2.3什麼是差錯控制56

3.2.4停-等協議57

3.2.5滑動窗口協議58

3.3擴展樹協議60

3.3.1引入擴展樹協議的原因60

3.3.2埠狀態61

3.3.3BPDU61

3.3.4擴展樹62

3.3.5BPDU格式65

3.3.6STP計算實例*65

3.3.7對拓撲變化的響應68

3.3.8STP的應用70

3.3.9快速擴展樹協議70

3.4高速乙太網72

3.4.1各類高速乙太網72

3.4.2乙太網的兼容性72

3.4.3幀擴展技術73

3.4.4幀突發技術74

3.5光纖乙太網74

3.5.1光纖和光纜74

3.5.2光纖傳輸系統75

3.5.3光纖傳輸的優缺點76

3.5.4光路連接76

3.5.5光纖乙太網標準77

3.6乙太網參考模型78

3.7無線區域網79

3.7.1無線傳輸技術79

3.7.2IEEE 802.11系列81

3.7.3隱藏站點問題82

3.7.4DCF模式下的媒體訪問控制技術83

3.7.5PCF模式下的媒體訪問控制技術84

3.7.6分段傳輸84

3.7.7IEEE 802.11幀結構84

3.7.8PCF與DCF的共存84

3.7.9IEEE 802.11服務85

3.7.10節能管理86

3.7.11暴露站點問題86

3.7.12藍牙無線網路技術86

3.8樓宇布線86

習題89

第4章家庭和個人上網91

4.1家庭上網91

4.1.1電話撥號上網91

4.1.2ADSL101

4.1.3其他家庭上網模式107

4.2個人上網110

4.2.1行動電話上網111

4.2.2衛星用於個人通信115

習題115

第5章IP協議117

5.1實現互聯互通的關鍵因素117

5.1.1統一數據包的格式117

5.1.2統一地址118

5.1.3IP交換118

5.1.4IP網路119

5.1.5IP地址120

5.1.6分類編址方案121

5.1.7一些特殊的IP地址122

5.1.8無類域間路由123

5.1.9IP分組的格式126

5.1.10路由表128

5.2動態路由演演算法130

5.2.1路由表的構造130

5.2.2原理131

5.2.3收集網路拓撲信息131

5.2.4路徑選擇132

5.2.5收斂速度135

5.2.6優化鏈路狀態信息交換136

5.2.7OSPF動態路由協議137

5.2.8路由信息協議148

5.2.9外部網關協議150

5.2.10EGP和IGP之間的交互151

5.2.11末梢區域152

5.3廣播和組播路由*153

5.3.1廣播路由153

5.3.2組播路由155

5.4地址解析協議158

5.4.1原理158

5.4.2ARP欺騙161

5.5配置與測試162

5.5.1路由器的基本作用162

5.5.2傳統路由器163

5.5.3路由器的配置163

5.5.4主機的配置169

5.5.5Internet控制報文協議172

5.5.6常用的網路測試命令173

5.6服務質量175

5.6.1什麼是服務質量175

5.6.2IP網路的QoS特性177

5.6.3路由器的QoS保障機制177

5.6.4區分服務179

5.6.5綜合服務187

5.6.6以快求QoS187

5.7IPsec188

5.7.1概述188

5.7.2AH188

5.7.3ESP189

5.7.4安全關聯189

5.7.5IPsec的爭議189

5.8下一代IP協議——IPv6190

5.8.1IPv6分組頭的格式190

5.8.2IPv6和IPv4分組格式的區別191

5.8.3IPv6地址191

5.8.4一些特殊的IPv6地址193

5.8.5無狀態地址自動配置193

5.8.6擴展頭194

5.8.7ICMP v6197

5.8.8移動IPv6198

5.8.9IPv4向IPv6的過渡201

習題203

第6章新型交換技術205

6.1三層交換技術205

6.1.1基於cache的三層交換205

6.1.2基於ASIC的三層交換技術207

6.1.3三層交換機和傳統路由器的對比209

6.2多協議標籤交換209

6.2.1概述209

6.2.2標籤的格式210

6.2.3無連接網路上的標籤分配協議210

6.2.4無連接網路上的標籤交換212

6.2.5面向連接的網路上的標籤交換213

6.2.6多協議標籤交換的特點214

6.3ATM214

6.3.1什麼是ATM214

6.3.2ATM的特點215

6.3.3ATM參考模型219

6.3.4ATM和 IP的競爭219

6.4虛擬區域網220

6.4.1原理220

6.4.2VLAN的分佈信息222

6.4.3VLAN通信224

6.4.4VLAN的局限性226

習題226

第7章廣域網和城域網228

7.1廣域網228

7.1.1廣域網設計要求228

7.1.2同步數字系列229

7.1.3波分復用232

7.1.4全光網232

7.1.5光纜鋪設233

7.1.6衛星通信234

7.1.7微波通信235

7.2城域網236

7.2.1城域網設計要求236

7.2.2萬兆乙太網236

7.2.3無線城域網238

習題239

第8章TCP協議240

8.1可靠的數據傳輸服務240

8.2IP地址多路復用241

8.3TCP層可靠數據傳輸服務243

8.3.1TCP分段的格式243

8.3.2三次握手協議246

8.3.3關閉連接247

8.3.4狀態遷移248

8.3.5Socket編程250

8.3.6緩存策略255

8.4擁塞控制256

8.4.1擁塞控制的原則256

8.4.2參與方的角色256

8.4.3TCP服務的擁塞控制258

8.4.4往返時間的估算259

8.4.5顯示式擁塞通知260

8.4.6棄包261

8.5UDP服務261

8.5.1UDP分組的格式261

8.5.2使用UDP服務的socket編程262

8.5.3UDP的應用場合265

8.6關於TCP層的總結265

8.7共享上網266

8.7.1代理267

8.7.2NAT268

8.7.3ADSL路由器271

習題272

第9章組網實例273

9.1綜合布線273

9.1.1網路結構273

9.1.2網路布線標準的選擇274

9.2交換設備274

9.2.1接入層交換機274

9.2.2核心層交換機275

9.2.3匯聚層交換機276

9.2.4線速交換276

9.3網路管理276

9.3.1網管軟體277

9.3.2身份認證278

9.3.3地址分配281

9.3.4收費系統281

9.3.5帶寬管理281

9.4安全設備282

9.4.1防火牆282

9.4.2入侵檢測設備289

9.5網路伺服器291

9.5.1DNS伺服器292

9.5.2郵件伺服器293

9.5.3冗餘磁碟陣列294

9.5.4網路中心機房295

9.6多宿主網路296

9.7虛擬私有網路298

9.7.1概述298

9.7.2遠程訪問VPN299

9.7.3VPN專線300

9.7.4搭建Access VPN伺服器301

9.8網路冗餘*303

9.9校園網組網308

9.9.1網路系統集成商308

9.9.2組網步驟308

9.9.3校園網系統集成實例308

習題309

參考文獻311