计算机网络教程

本书是为应用型本科院校计算机网络课程编写的教材，书中贯穿了“以协议为核心，以应用为目的”的思想，采用了既有理论讲解又有实践跟进的全新编写体系。全书共分7章，分别是计算机网络概述、数据通信的基础、TCP/IP与网络互连、Internet应用、局域网组网技术、接入网技术以及网络安全。本书从实用性出发而又不忽视基本理论，强调基础而又贴近主流网络技术，内容经典而又紧跟知识变化的步伐。为方便学习，书中配有大量的操作插图，每章都配有一定量的经典实验和习题。本书既可作为高等院校信息类专业的计算机网络教材，也可作为高等院校非网络专业的本科教材或各类计算机培训班的教材。

张基温，知名学者，研究和教学领域涉及计算机科学与技术、信息管理、信息经济学、电子政务与电子商务、服务科学，发表论文一百余篇，已出版著作92种；先后担任名古屋大学访问学者，山西财经大学、江南大学、华东政法大学、福建工程学院、晋城学院、广西职业技术学院等多所大学的专职、客座或兼职教授，北京大学博雅方略城市发展与信息化研究中心研究员，南京大学出版社总编顾问，太原高新技术区IT研究院实验室主任。山西省紧缺人才专家委员会副主任等职，中国信息经济学会常务理事，全国高等院校计算机基础教育研究会常务理事兼课程建设委员会副主任，中国计算机学会教育专业委员会委员，教育部NIT考试委员会委员，江苏省计算机基础教学指导委员会委员，山西省新世纪专家学者协会副会长；为清华大学出版社、电子工业出版社、中国水利水电出版社、南京大学出版社等出版社主编了信息管理与信息系统专业、计算机实验与实践、大学生信息素养等多个系列教材。在面向过程程序设计教学领域，从20世纪80年代初就开始进行有关研究和改革。尝试将软件工程方法和算法思想引入程序设计，推行算法分析和测试设计相结合的程序设计方法，倡导“以思维训练为核心。程序测试与程序设计并行”的程序设计教育理念，推行“前期重在逻辑思维和方法训练、语法够用就行；后期进行语法细节补充”的程序设计课程教学方法。他主笔并与他人联合署名的《C语言程序设计教程》是重量十一五规划教材。并于2007年被评为重量精品教材。

第1章计算机网络基础1
1.1计算机网络的基本概念1
1.1.1计算机网络及其功能1
1.1.2计算机网络两级模型：资源子网+通信子网2
1.1.3计算机网络的基本类型3
1.2信号与信道7
1.2.1数据信号分析8
1.2.2信道及其类型9
1.2.3信道的技术指标12
1.2.4数字信号的模拟传输15
1.2.5数字信号的数字编码17
1.2.6多路复用技术21
1.3数据传输控制24
1.3.1数据传输的同步控制24
1.3.2数据传输的差错检测26
1.3.3差错控制29
1.3.4数据传输的流量控制与滑动窗口协议30
1.4计算机网络基本工作模式32
1.4.1资源子网的工作方式：客户机／服务器方式与对等方式32
1.4.2数据传输的关键技术：分组交换34
1.4.3分组传输模式：虚电路与数据报38
1.5计算机网络法定标准——ISO／OSI—RM模型39
1.5.1核心概念：实体、协议、服务和访问点40
1.5.2OSI／RM标准的制定原则42
1.5.3OSI／RM体系工作机理42
1.6计算机网络工业标准：TCP／IP和IEEE80247
1.6.1基于网络互联的TCP／IP网络体系结构48
1.6.2IEEE802模型50
1.6.3基于TCP／IP+物理网的流行网络体系结构51
实验1RJ—45网线制作52
习题155
第2章计算机网络组成59
2.1传输介质59
2.1.1有线传输介质59
2.1.2无线传输介质63
2.1.3传输介质的连接65
2.2传输控制器65
2.2.1网络适配器65
2.2.2中继器67
2.2.3交换机68
2.2.4光交换70
2.2.5路由器72
2.3网络软件75
2.3.1网络操作系统75
2.3.2网络协议软件76
2.3.3网络管理软件76
实验2光纤冷接头制作78
实验3安装网卡83
实验4用Hub组建对等网84
实验5交换机的基本配置85
习题288
第3章TCP／IP与网络互连91
3.1TCP／UDP协议92
3.1.1协议端口92
3.1.2TCP的特征94
3.1.3TCP报文格式94
3.1.4TCP连接与释放96
3.1.5TCP的滑动窗口规则100
3.1.6UDP102
3.2IPv4102
3.2.1IP分组格式102
3.2.2IP地址格式106
3.2.3子网划分与子网掩码109
3.2.4无分类编址方法CIDR与超网111
3.2.5ICMP协议111
3.3IPv6115
3.3.1IPv4面临的问题115
3.3.2IPv6地址结构116
3.3.3从IPv4向IPv6的过渡116
3.4IP路由117
3.4.1路由器及其工作流程117
3.4.2路由算法121
3.4.3路由表122
3.4.4路由协议125
3.4.5路由器配置135
3.5IP的网络接口137
3.5.1IP地址解析协议137
3.5.2邻居发现协议141
实验6使用TCP／UDP吞吐量测试工具TTCP142
实验7利用ping命令测试网络的连通性144
实验8路由器的端口配置146
实验9静态路由配置148
实验10动态路由配置149
习题3150
第4章Internet应用152
4.1域名服务系统152
4.1.1域名空间152
4.1.2域名规则154
4.1.3域名解析155
4.2文件传输协议157
4.2.1FTP模型157
4.2.2FTP文件传输过程158
4.3超文本传输159
4.3.1超文本与Web159
4.3.2B／S计算模式与浏览器结构161
4.3.3HTTP的工作机制162
4.4简单网络管理协议SNMP164
4.4.1网络管理概述164
4.4.2SNMP管理模型166
4.4.3SMI166
4.4.4MIB168
4.4.5SNMP的工作机制170
4.5电子邮件173
4.5.1电子邮件系统的基本原理173
4.5.2简单邮件传输协议174
4.5.3其他几个重要的电子邮件协议174
4.6网络交流平台176
4.6.1即时通信软件176
4.6.2的网络交流工具178
实验11DNS服务器配置179
实验12FTP服务器配置187
实验13Web服务器配置190
习题4193
第5章IEEE802组网技术195
5.1以太网技术195
5.1.1以太网的发展195
5.1.2共享以太网中的CSMA／CD协议197
5.1.3IEEE802.3以太网帧格式199
5.1.4以太网体系结构200
5.1.5基于交换的园区网三层架构201
5.2虚拟局域网202
5.2.1虚拟局域网概述202
5.2.2VLAN的划分方法203
5.3无线局域网204
5.3.1WLAN的传输介质205
5.3.2无线局域网的结构205
5.3.3IEEE802.11协议207
5.3.4蓝牙技术209
5.3.5Wi—Fi211
5.3.6ZigBee与IPv6／6LoWPAN213
实验14交换以太网的端口汇聚配置216
实验15在同一个交换机上创建VLAN217
实验16在Windows下建立无线局域网218
习题5222
第6章Internet接入224
6.1Internet接入概述224
6.1.1接入需求与接入类型224
6.1.2ISP226
6.1.3PPP协议228
6.1.4PPPoE协议232
6.2铜线接入237
6.2.1综合业务数字网237
6.2.2非对称数字线路239
6.3光纤接入241
6.3.1光纤接入网概述241
6.3.2光纤到户及其应用243
6.4光纤／铜线混合接入网244
6.4.1HFC系统结构244
6.4.2HFC的频谱结构和传输模式244
6.4.3CableModem模式245
6.5无线接入247
6.5.1无线接入概述247
6.5.2卫星通信249
6.6新一代接入技术：BPL和VLC251
6.6.1BPL接入251
6.6.2VLC接入253
实验17用光MODEM+无线路由接入256
习题6269
第7章网络安全270
7.1网络入侵270
7.1.1恶意程序入侵270
7.1.2黑客入侵272
7.2数据加密与数字签名274
7.2.1加密／解密算法和密钥274
7.2.2对称密钥体系274
7.2.3非对称密钥体系275
7.2.4数字签名275
7.2.5数字证书与PKI276
7.3身份识别278
7.3.1静态口令278
7.3.2动态口令280
7.3.3基于密钥分发的身份认证282
7.3.4基于数字证书的身份认证284
7.4安全协议286
7.4.1SSH286
7.4.2安全套接层协议287
7.4.3IPSec与虚拟专用网288
7.5网络隔离技术289
7.5.1数据包过滤289
7.5.2网络地址转换292
7.5.3代理技术292
7.5.4网络防火墙295
7.5.5网络的物理隔离299
7.6网络入侵威慑301
7.6.1安全审计301
7.6.2入侵检测303
7.6.3网络诱骗306
7.7信息网络安全的法律与法规308
实验18实现一个VPN连接310
实验19个人软件防火墙设置311
习题7317
参考文献320