本書旨在對計算機網(wǎng)絡(luò)的基本原理進行較為系統(tǒng)的介紹。全書共分8章，主要內(nèi)容包括計算機網(wǎng)絡(luò)概述、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運輸層、應(yīng)用層、無線網(wǎng)絡(luò)及計算機網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)。 本書的特點是以五層體系結(jié)構(gòu)為主，采取自底向上的順序進行描述，深入淺出、圖文并茂；同時，在講授理論知識的基礎(chǔ)上設(shè)計了豐富的實驗內(nèi)容，更加符合教學規(guī)律，力求使讀者進一步加深對計算機網(wǎng)絡(luò)原理的理解。本書提供配套的PPT課件、實驗素材、習題答案等資源，讀者可登錄華信教育資源網(wǎng)（www.hxedu.com.cn）下載使用。 本書適合普通高等院校學生使用，也適合從事計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)工作的工程技術(shù)人員參考。
張舉，碩士研究生,計算機應(yīng)用專業(yè)畢業(yè)，有多年從事《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的教學經(jīng)驗，主要研究方向為綠色節(jié)能網(wǎng)絡(luò)和路由算法等。
第1章 計算機網(wǎng)絡(luò)概述 1
1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)概述 1
1.1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義 1
1.1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成 2
1.1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 4
1.1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能 7
1.1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展 11
1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 14
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 14
1.2.2 網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu) 14
1.2.3 數(shù)據(jù)在各分層間的傳遞及相關(guān)概念 16
1.2.4 OSI參考模型 18
1.2.5 TCP/IP參考模型 20
1.2.6 五層的體系結(jié)構(gòu) 22
1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展 23
1.4 本章小結(jié) 25
習題 25
第2章 物理層 26
2.1 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識 26
2.1.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型 26
2.1.2 數(shù)據(jù)通信基本概念 27
2.1.3 模擬信號數(shù)字化 28
2.1.4 編碼與調(diào)制技術(shù) 28
2.1.5 信道的極限容量 29
2.1.6 信道復(fù)用技術(shù) 31
2.1.7 數(shù)據(jù)通信方式 34
2.1.8 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 35
2.2 傳輸媒體 37
2.2.1 雙絞線電纜 37
2.2.2 同軸電纜 41
2.2.3 光纜 41
2.2.4 無線傳輸 45
2.3 同步光纖網(wǎng)與同步數(shù)字系列 46
2.4 實驗 47
實驗1：制作雙絞線 47
實驗2：交換機初始配置及其Console端口配置 49
2.5 本章小結(jié) 51
習題 52
第3章 數(shù)據(jù)鏈路層 54
3.1 數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能 54
3.2 介質(zhì)訪問控制 56
3.2.1 靜態(tài)劃分信道 56
3.2.2 隨機訪問 56
3.2.3 輪詢訪問 57
3.3 傳統(tǒng)以太網(wǎng) 57
3.3.1 CSMA/CD協(xié)議 57
3.3.2 采用集線器的傳統(tǒng)以太網(wǎng) 57
3.3.3 以太網(wǎng)MAC地址 57
3.3.4 以太網(wǎng)MAC幀格式 58
3.4 對等協(xié)議（PPP） 59
3.4.1 PPP協(xié)議特點 59
3.4.2 PPP協(xié)議幀格式 59
3.4.3 PPP協(xié)議工作流程 60
3.5 網(wǎng)橋技術(shù)與以太網(wǎng)交換機 62
3.5.1 以太網(wǎng)交換機工作原理 62
3.5.2 交換機自學習算法 63
3.5.3 生成樹協(xié)議 64
3.5.4 以太網(wǎng)交換機端口聚合 65
3.5.5 以太網(wǎng)交換機級聯(lián)與堆疊 66
3.5.6 虛擬局域網(wǎng)（VLAN） 67
3.5.7 以太網(wǎng)三層交換機 71
3.5.8 以太網(wǎng)的發(fā)展 73
3.6 實驗 75
實驗1：用集線器組建局域網(wǎng) 75
實驗2：以太網(wǎng)二層交換機原理實驗 77
實驗3：交換機中交換表的自學習功能 79
實驗4：交換機VLAN實驗 82
實驗5：交換機VLAN中繼實驗 86
實驗6：生成樹配置 91
實驗7：以太通道配置 93
3.7 本章小結(jié) 96
習題 96
第4章 網(wǎng)絡(luò)層 98
4.1 網(wǎng)絡(luò)層提供的兩種服務(wù) 98
4.2 網(wǎng)絡(luò)層的功能 100
4.2.1 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 100
4.2.2 路由與轉(zhuǎn)發(fā) 102
4.3 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 103
4.3.1 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議簡介 103
4.3.2 IP地址的含義及表示方法 103
4.3.3 地址解析協(xié)議（ARP） 105
4.3.4 分類IP地址 108
4.3.5 無類別域間路由（CIDR） 109
4.3.6 子網(wǎng)掩碼 110
4.3.7 子網(wǎng)劃分與路由聚合 111
4.3.8 IP數(shù)據(jù)報的格式 113
4.4 IP分組的轉(zhuǎn)發(fā) 114
4.4.1 基于終點的轉(zhuǎn)發(fā) 114
4.4.2 IP分組的匹配 116
4.4.3 查找轉(zhuǎn)發(fā)表 117
4.5 網(wǎng)際控制報文協(xié)議（ICMP） 118
4.5.1 ICMP報文解析 118
4.5.2 ICMP應(yīng)用舉例 120
4.6 互聯(lián)網(wǎng)的路由選擇協(xié)議 122
4.6.1 概述 122
4.6.2 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議—RIP協(xié)議 122
4.6.3 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議—OSPF協(xié)議 123
4.6.4 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議—BGP協(xié)議 129
4.7 IPv6* 130
4.7.1 IPv6的特點 130
4.7.2 IPv6地址 132
4.7.3 IPv4向IPv6過渡 132
4.8 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT） 133
4.8.1 NAT的三種類型 133
4.8.2 NAT的特性 133
4.8.3 NAPT 134
4.8.4 NAT的應(yīng)用 134
4.9 虛擬專用網(wǎng)（VPN） 134
4.9.1 VPN的工作原理 134
4.9.2 VPN的工作過程 135
4.9.3 VPN的分類 135
4.9.4 VPN的優(yōu)缺點 136
4.10 IP多播* 137
4.10.1 IP多播技術(shù)的概念 137
4.10.2 IP多播技術(shù)的基礎(chǔ)知識 137
4.10.3 IP多播路由及其協(xié)議 138
4.10.4 IP多播路由中的隧道傳輸機制 139
4.10.5 IP多播技術(shù)的應(yīng)用 139
4.11 SDN* 139
4.11.1 傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 139
4.11.2 SDN的特點 140
4.11.3 SDN體系架構(gòu) 140
4.11.4 SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的三個接口 141
4.11.5 SDN的優(yōu)勢 142
4.12 實驗 143
實驗1：路由器IP地址配置及直連網(wǎng)絡(luò) 143
實驗2：靜態(tài)路由與默認路由配置 145
實驗3：RIP路由協(xié)議配置 147
本章小結(jié) 150
習題 150
第5章 運輸層 154
5.1 運輸層提供的服務(wù) 154
5.1.1 運輸層的功能 154
5.1.2 運輸層端口與套接字 154
5.1.3 無連接的服務(wù)與面向連接的服務(wù) 156
5.2 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP） 156
5.2.1 UDP特點 156
5.2.2 UDP數(shù)據(jù)報結(jié)構(gòu) 157
5.3 傳輸控制協(xié)議（TCP） 157
5.3.1 TCP特點 157
5.3.2 TCP可靠傳輸?shù)墓ぷ髟?158
5.3.3 TCP數(shù)據(jù)報結(jié)構(gòu) 159
5.3.4 TCP的流量控制與滑動窗口協(xié)議 161
5.3.5 TCP的擁塞控制 163
5.3.6 TCP的運輸連接管理 165
5.3.7 TCP連接管理協(xié)議缺陷 167
5.4 實驗 169
實驗1：TCP協(xié)議報文分析實驗（使用Wireshark工具捕獲并分析Telnet報文） 169
實驗2：基于端口的網(wǎng)絡(luò)訪問控制實驗 174
5.5 本章小結(jié) 176
習題 177
第6章 應(yīng)用層 179
6.1 網(wǎng)絡(luò)終端應(yīng)用模型 179
6.1.1 客戶/服務(wù)器方式 179
6.1.2 P2P方式 180
6.2 域名系統(tǒng) 180
6.2.1 概述 180
6.2.2 域名的層次結(jié)構(gòu) 180
6.2.3 域名服務(wù)器 181
6.2.4 域名的解析 182
6.3 文件傳輸協(xié)議FTP 184
6.3.1 FTP概述 184
6.3.2 FTP工作原理 185
6.4 萬維網(wǎng)WWW 186
6.4.1 萬維網(wǎng)概述 186
6.4.2 統(tǒng)一資源定位符URL 187
6.4.3 HTTP與HTTPS協(xié)議 188
6.4.4 超文本標記語言HTML 189
6.5 遠程終端協(xié)議Telnet與SSH協(xié)議 190
6.6 電子郵件 191
6.6.1 概述 191
6.6.2 電子郵件格式 192
6.6.3 電子郵件構(gòu)成 192
6.6.4 SMTP與POP3 193
6.6.5 郵件擴充MIME 194
6.7 動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP 196
6.8 實驗 198
實驗1：域名系統(tǒng)（DNS）實驗 198
實驗2：萬維網(wǎng)（WWW）實驗 202
實驗3：遠程終端協(xié)議（Telnet）實驗 204
實驗4：電子郵件實驗 205
實驗5：動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP）實驗 209
本章小結(jié) 213
習題 213
第7章 無線網(wǎng)絡(luò)* 215
7.1 無線網(wǎng)絡(luò)概述 215
7.1.1 無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 215
7.1.2 無線網(wǎng)絡(luò)的分類 216
7.2 無線局域網(wǎng)WLAN 216
7.2.1 無線局域網(wǎng)的特點及組成 216
7.2.2 802.11局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu) 217
7.2.3 802.11標準系列 218
7.2.4 802.11局域網(wǎng)的MAC層協(xié)議 218
7.3 其他無線網(wǎng)絡(luò)及技術(shù) 221
7.4 實驗 224
實驗1：構(gòu)建WLAN基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（BSS） 224
實驗2：構(gòu)建WLAN基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)（ESS） 226
7.5 本章小結(jié) 228
習題 228
第8章 計算機網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)* 229
8.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 229
8.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本概念 229
8.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 231
8.1.3 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 232
8.1.4 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 234
8.1.5 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 235
8.1.6 物聯(lián)網(wǎng)的安全挑戰(zhàn) 236
8.2 大數(shù)據(jù)技術(shù) 236
8.2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本概念 236
8.2.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)體系 237
8.2.3 大數(shù)據(jù)技術(shù) 239
8.2.4 大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀 241
8.2.5 大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用 241
8.2.6 大數(shù)據(jù)技術(shù)的安全挑戰(zhàn) 242
8.3 云計算 243
8.3.1 云計算的概念 243
8.3.2 云計算的基本框架 244
8.3.3 云計算的支撐技術(shù) 245
8.3.4 云計算發(fā)展的現(xiàn)狀 247
8.3.5 云計算的應(yīng)用 248
8.3.6 云計算安全挑戰(zhàn) 249
8.4 區(qū)塊鏈 249
8.4.1 區(qū)塊鏈的概念 249
8.4.2 區(qū)塊鏈的基本框架 250
8.4.3 區(qū)塊鏈的支撐技術(shù) 251
8.4.4 區(qū)塊鏈發(fā)展的現(xiàn)狀 252
8.4.5 區(qū)塊鏈的應(yīng)用 253
8.4.6 區(qū)塊鏈的安全挑戰(zhàn) 254
8.5 5G技術(shù) 255
8.5.1 5G技術(shù)的概念 255
8.5.2 5G技術(shù)的基本框架 256
8.5.3 5G技術(shù)的支撐技術(shù) 257
8.5.4 5G技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀 259
8.5.5 5G的應(yīng)用 260
8.5.6 5G技術(shù)安全挑戰(zhàn) 261
本章小結(jié) 262
習題 263
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