随着万维网的出现，因特网已迅速发展成为计算机网络的主导类型。除了提供电子邮件和IP电话服务外，因特网还可以利用Web为全世界的人们提供电子商务和各种娱乐服务。因此，现在计算机网络的研究就是因特网及其应用的研究。本书完全集中于因特网话题，并避免描述不相关的协议和架构。另外，由于众多的因特网应用涉及各种数据类型 (文本、图像、语音、音频和视频)，因此本书还详细说明了每种数据类型的表示形式。
此外，本书分章阐明每种接入网如何操作。接着详细叙述因特网本身的结构和协议以及主要应用协议的操作。书中运用大量图表和实例，使复杂难懂的系统更容易理解。
本书特点
●详细讲解各种类型的接入网体系结构与工作原理。
●从基本定义到使用方法，系统介绍因特网的各种协议。
●讨论了网络安全问题。
●在线学习指导 (www.pearsoned.co.uk/halsall) 提供了丰富的资源。
无
目标
在WWW（World Wide Web，万维网）引入之前，已有许多不同类型的计算机网络，这些网络将分布于不同地理位置的计算机互联起来。例如，许多大型公司与企业拥有自己的专用网络，每一个专用网络都有自己的协议和用来网络互联的基础设施，而当时因特网主要用于互联分布在全球各地高校和科研机构的计算机，其最典型的应用是在两台计算机之间进行电子邮件的传递，更常见的是文件传送。
然而随着Web的出现，由于因特网是用于Web联网的基础设施，因此因特网迅速成为人们在家或办公室使用Web的占统治地位的计算机网络。其典型应用如互动娱乐、电子商务等，当然仍支持因特网早已支持的一些标准应用。所以，由此可得出，计算机联网的主题现在是因特网及其应用研究的同义词。
这些发展使因特网用户数迅速增长。为了支持用户数的激增，现在多数用户不必再通过科研网接入因特网，而可以使用多种方法接入网络。例如，大多数家庭和小型企业用户可以用一台低速调制解调器或一台宽带调制解调器（后一种更常用）通过本地交换电话网接入，还有一些有线电视用户可以选择通过更加高速的光纤调制解调器接入。实际上，这两种接入方法仅提供到另一个网络——称为因特网业务提供商（ISP）网络——的物理连接。顾名思义，ISP网络为位于其覆盖范围的一组用户提供到因特网的接入点。显然，有许多ISP，其中每个ISP都是私有的商业公司，因而通过ISP接入因特网需要付费。
除了电话网和有线网之外，随着支持因特网的移动电话和带有无线接口的便携式计算机的出现，许多移动用户可以用区域的/国家的/国际的蜂窝电话网接入因特网。当然，还有一些大型公司和企业仍采用传统的站点网络。由于Web对企业业务的重要性，大多数站点网络现在为了方便与因特网互联都采用与因特网相同的协议。
许多情况下，随着应用的数据表示技术的迅速发展，因特网支持的应用范围得到了扩展。例如，在过去几年内，所用的许多接入网络，除了提供基本服务（比如电话）以外，仅支持由键入的字母数字所组成的文本数据的应用，然而随着数据压缩技术的进步，同样的接入网络现在可以支持包括除文本外（如数字化图像，照片/图片，语音，音频和视频）等多种数据类型的各种应用。
从以上概述可以看出，研究与计算机联网和因特网有关的技术问题不仅需深入理解因特网本身的操作，也需要了解所用的各种类型的接入网的操作，还要了解它们与因特网如何连接。另外，由于许多应用包含敏感信息的传输，所以当描述因特网操作时，安全问题目前是最本质的问题。本书的目的正是提供这方面的知识。为此，本书分为两个逻辑部分：第一部分（第1~5章）介绍数据传输的基础及通信协议，并同时描述各种不同类型接入网操作的模式，以及它们如何与全球因特网连接；第二部分（第6~10章）描述因特网所用的通信协议和结构，及其支持的应用。另外还描述确保应用中的数据安全传送的方法。
本书包括5个附录。附录A描述了因特网各种应用中不同类型的数据如何表示，并概述了用于文本、数字化图像、照片/图片、语音、音频与视频的压缩算法的操作。
当在网上发送数字化数据时，经常出现位的损坏/差错；因此在附录B中介绍了在接收到的数据块中检测传输/位差错的各种不同的方法。
当检测到一个数据块差错时，接收设备请求重发该块的另一副本。而在有些情况下（例如，在无线链路上发送数据时），由于差错频繁，以至于请求重发该块新副本的请求消息也被损坏，因此必须采用别的方法。这种情况下可以选用在块中添加差错控制位的方法，利用这些位，接收者可推断出原始数据块包含的内容，该方法称为前向差错控制。附录C中介绍了上述主题。
附录D给出无线传播与传输的简短介绍，便于了解这种网络的有关标准。所谓无线网络，即用无线电波作为传输媒介的网络，现在在许多接入网中广泛使用。
附录E描述获得甚高交换速率的技术。正如将要看到的，全球因特网由具有层次结构的成千上万的网络组成，在高层网络能以甚高速率路由数据，这种甚高速率网络称为主干网。
读者对象
本教材主要针对基于因特网的计算机联网技术及其应用等有关专业的大专院校的学生而编写，这些学生可能是计算机科学、计算机系统、计算机工程或电子工程院系的。本书也适合于想迅速了解领域新知识的计算机专业人员和工程师。从对铜线、同轴电缆、无线和光纤等不同媒质传送数字位流的各种技术，到对支持因特网应用的各类设备（如个人计算机、工作站、便携式计算机、移动电话和机顶盒等）中使用的软件，读者都应该了解。前者与电子工程师有关，后者与计算机专业人员有关，本书适合于这两类学生学习，本书在写作中注意到满足这两类读者在专业学习中对每个知识领域的深度要求。
为了达到这个目的，本书用一章介绍了保证数据块或数字化数据流在传输信道上可靠传输所用的基本硬件、软件技术，在接收到的数据块或数据流中检测差错（位损坏）的各种方法，以及差错发生后为获得数据块或数据流另一副本的措施，后者构成所谓的通信协议。因此这一章还给出协议方面的概述，为没有这方面知识的读者奠定必要的基础，使他们学习后续有关接入网不同类型的操作和因特网应用等章节时更容易些。
使用方法
教师
从目录可以看出，本书覆盖广泛的学科领域，其中每个知识点的介绍都有一定的深度，使得本书内容引人入胜并具有科学性；因此，与计算机联网和因特网有关的许多课程都可以使用这本书。如果想要充分理解这个领域，就需要通过一系列课程来覆盖本书的全部内容，从数据通信的原理到各种类型接入网、协议和因特网应用等的具体介绍。或者，也可以用一门或两门课程来学习这个知识领域中的某些单元。例如，一门课程可介绍基本的数据通信和各种类型的接入因特网的操作概述，而另一门课程可介绍因特网及其协议的架构和具体操作及应用，包括WWW和安全知识点。本书既适合作为本科生教材，也适合作为研究生教材。
如前所述，本书对所有知识点的讲解都有一定的深度，为读者理解本学科打下深入的技术基础。由于本学科的技术特点，为帮助读者理解该知识领域的各个知识点，本书通过实例或详细的图来说明有关概念，这也是本书的优点之一，而教师在课堂上可以直接使用这些实例与图。此外，每章都有综合性的习题，帮助学生较系统地复习每章内容。
学生
本书适合于自学，在多数章中都有实例，以帮助理解所讲述的知识点，同时每个知识点通过较详细的图解释所涉及的概念，读者会发现这些对理解有关技术细节特别有用。此外，每章后面的习题会帮助读者系统地测试所学知识和对每章知识点的理解。为了便于自学，章节中讨论的每个知识点都给出了习题，因此对每节内的问题，都可返回到本章该节寻找答案。
随着万维网的出现，因特网已迅速发展成为计算机网络的主导类型。除了提供电子邮件和IP电话服务外，因特网还可以利用Web为全世界的人们提供电子商务和各种娱乐服务。因此，现在计算机网络的研究就是因特网及其应用的研究。本书完全集中于因特网话题，并避免描述不相关的协议和架构。另外，由于众多的因特网应用涉及各种数据类型 (文本、图像、语音、音频和视频)，因此本书还详细说明了每种数据类型的表示形式。 此外，本书分章阐明每种接入网如何操作。接着详细叙述因特网本身的结构和协议以及主要应用协议的操作。书中运用大量图表和实例，使复杂难懂的系统更容易理解。 本书特点 ●详细讲解各种类型的接入网体系结构与工作原理。 ●从基本定义到使用方法，系统介绍因特网的各种协议。 ●讨论了网络安全问题。 ●在线学习指导 (www.pearsoned.co.uk/halsall) 提供了丰富的资源。
Fred Halsall：Fred Halsall: Fred Halsall 英国威尔士大学荣誉教授，发表过大量关于通信工程的著作。本书以前的版本和他关于多媒体通信的专著获得了广泛赞誉，并被翻译为多种语言。他曾为很多大通信公司提供咨询，并在许多国际会议上主持研讨会。他的另一本书《数据通信、计算机网络与开放系统》已由机械工业出版社翻译出版。
吴时霖 吴之艳 魏霖：暂无简介
作者在本书第5版中不再像前几版那样按照数据通信、计算机网络与开放系统等内容形式组织全书内容，而是围绕计算机联网及其应用这一主题，对新的技术进展及其应用等给予关注，集中于因特网各种接入及其应用，在此基础上进行全面修订，结构与内容都做了较大的调整。
实际上，有多种不同类型的网络，它们提供了组网的基础结构。这些网络不仅包括能提供多媒体通信业务（宽带多种业务）的网络，也包括只提供单一业务的网络。由于多种技术的发展，这些网络现在也能提供一系列其他业务。例如公用交换电话网（PSTN）最初设计是提供一种基本的语音交换业务，由于数字信号处理和相应软件的发展，现在可提供一系列更先进的服务，包括文本、图像和视频。同样地，计算机网络（如因特网）最初用来支持电子邮件和文件传输等普通的数据通信应用，现在则支持包括图像、音频和视频的多媒体应用，如可视电话和视频会议等。事实上，计算机联网的课题就是因特网及其应用的研究，它不仅要求深入了解因特网本身的操作，还要求了解不同类型接入网的操作及其与因特网如何接口等问题，本书对此给出了广泛的回答。本书内容丰富，包括：利用不同媒介传送数据流的各种技术，支持多媒体应用的各种设备，在信道上可靠传输数据流，传送速率的基本理论和通信协议，蓝牙技术、电视广播原理，各种接入因特网的操作，因特网及其协议，万维网的详细操作，等等。
本书覆盖广泛的学科领域，内容十分丰富，并且还在不断发展中，因此在理解和翻译过程中难免有错误或不当之处，恳请读者批评指正。
本书前言、第1~5章、附录及索引由复旦大学计算机科学与工程系吴时霖、吴之艳翻译，第6~10章由上海阿尔卡特网络支援系统有限公司魏霖、李晨翻译，另外付远、杨笑天、李名异等参加部分翻译及输入工作。最后全书由吴时霖负责审校。
吴时霖
于复旦大学
2005年8月
第1章数据通信和联网基础1
1.1概述1
1.2应用与网络术语2
1.2.1数据类型及其特性2
1.2.2数据通信和联网术语4
1.2.3网络类型6
1.2.4网络QoS9
1.2.5应用QoS11
1.3数字通信基础13
1.3.1传输媒体16
1.3.2传输控制方案21
1.4协议基础33
1.4.1差错控制33
1.4.2空闲RQ33
1.4.3连续RQ37
1.4.4流量控制40
1.4.5序列号42
1.4.6层次结构43
1.4.7协议规范45
1.4.8用户服务原语48
1.4.9HDLC协议51
1.5协议栈54
概要55
习题56
第2章电话网和调制解调器61
2.1概述61
2.2传输系统63
2.2.1模拟用户线64
2.2.2PSTN调制解调器67
2.2.3数字用户线75
2.2.4准同步数字系列82
2.2.5同步数字系列85
2.3接入网信令87
2.3.1模拟接入电路87
2.3.2ISDN数字接入电路90
2.4中继网络信令92
2.5宽带调制解调器93
2.5.1ADSL93
2.5.2VDSL97
2.6因特网业务提供商97
2.6.1家庭用户和小型办公室用户97
2.6.2商务用户99
2.6.3宽带调制解调器99
2.6.4PPP链路层协议101
2.6.5ISP网络和因特网104
概要106
习题106
第3章局域网与企业内联网110
3.1概述110
3.2以太网/IEEE 802.3111
3.2.1CSMA/CD111
3.2.2线路配置113
3.2.3帧格式和工作参数115
3.2.4帧的传输和接收116
3.3LAN互联技术117
3.3.1中继集线器118
3.3.2桥式集线器118
3.3.3交换集线器120
3.4高速LAN121
3.4.1快速以太网122
3.4.2交换快速以太网127
3.4.3千兆以太网129
3.5虚拟LAN131
3.6LAN协议134
3.6.1物理层135
3.6.2MAC子层136
3.6.3LLC子层136
3.6.4网络层137
3.7多站点LAN互联技术138
3.7.1站间网关139
3.7.2ISDN交换连接140
3.7.3帧中继141
3.7.4高比特速率租用线路144
3.7.5城域网145
概要147
习题147
第4章无线网络150
4.1概述150
4.2蓝牙152
4.2.1无线电接口153
4.2.2配置和术语153
4.2.3基带包传输154
4.2.4基带包格式156
4.2.5差错控制157
4.2.6链路管理器协议和微微网的建立158
4.2.7L2CAP159
4.2.8服务发现协议160
4.2.9协议栈和应用模板160
4.2.10IEEE802.15162
4.3无线LAN162
4.3.1无线媒体163
4.3.2MAC子层协议164
4.4蜂窝无线网络174
4.4.1GSM的功能结构175
4.4.2GSM/GPRS的功能结构177
4.4.3UMTS的功能结构178
概要181
习题181
第5章娱乐网184
5.1概述184
5.2有线电视网络184
5.2.1光纤同轴电缆混合网络187
5.2.2电缆调制解调器189
5.2.3MMDS和LMDS202
5.2.4IEEE802.16203
5.3卫星电视网络206
5.3.1广播电视原理206
5.3.2数字电视209
5.3.3交互业务212
概要213
习题213
第6章因特网协议217
6.1概述217
6.2IP数据报219
6.3分段和重组221
6.4IP地址223
6.4.1类地址223
6.4.2子网225
6.4.3无类别地址226
6.4.4网络地址转换228
6.5路由选择算法229
6.5.1静态路由选择230
6.5.2洪泛式算法231
6.5.3距离向量路由算法232
6.5.4链路状态最短路径优先路由选择234
6.5.5隧道239
6.5.6广播路由选择240
6.6因特网中的路由选择243
6.6.1因特网结构和术语243
6.6.2ARP和RARP245
6.6.3DHCP248
6.6.4OSPF250
6.6.5BGP253
6.6.6多播路由选择254
6.6.7IGMP259
6.6.8M-bone261
6.6.9ICMP261
6.6.10移动IP263
6.7服务质量支持267
6.7.1综合服务267
6.7.2差分服务270
6.7.3多协议标记交换271
6.8IPv6276
6.8.1数据报格式276
6.8.2地址结构278
6.8.3扩展头部281
6.8.4自动配置286
6.9IPv4与IPv6的互操作287
6.9.1双重协议287
6.9.2双堆栈和隧道287
6.9.3转换器288
概要290
习题291
第7章传输协议297
7.1概述297
7.2TCP/IP协议组297
7.3TCP298
7.3.1用户服务299
7.3.2协议操作302
7.3.3其他特点318
7.3.4协议规范325
7.4UDP328
7.4.1用户服务328
7.4.2协议操作329
7.5RTP和RTCP330
7.5.1RTP331
7.5.2RTCP332
7.6无线TCP333
7.6.1间接TCP333
7.6.2侦听TCP334
7.6.3蜂窝无线网络上的TCP335
概要335
习题336
第8章因特网应用340
8.1概述340
8.2域名系统340
8.2.1域名结构和管理340
8.2.2DNS资源记录342
8.2.3DNS查询消息343
8.2.4域名服务器344
8.2.5服务请求344
8.3电子邮件348
8.3.1E-mail消息结构349
8.3.2消息内容351
8.3.3消息传输355
8.3.4E-mail网关357
8.4FTP359
8.4.1概述359
8.4.2文件内容表示359
8.4.3FTP 操作359
8.4.4命令和响应消息格式360
8.4.5实例362
8.4.6匿名FTP363
8.5TFTP363
8.6因特网电话365
8.6.1SIP366
8.6.2SDP368
8.6.3GLP368
8.6.4H.323369
8.7SNMP373
8.7.1管理信息的结构375
8.7.2协议377
概要379
习题380
第9章万维网383
9.1概述383
9.2简介383
9.2.1信息浏览383
9.2.2电子商务385
9.2.3中间系统386
9.2.4Java和JavaScript387
9.3URL和HTTP388
9.3.1URL389
9.3.2HTTP391
9.4HTML394
9.4.1文本格式指示395
9.4.2列表397
9.4.3颜色398
9.4.4图像和线398
9.4.5表400
9.4.6表单和CGI脚本402
9.4.7Web邮件405
9.4.8框架405
9.4.9扩展HTML408
9.5Java和JavaScript408
9.5.1Java408
9.5.2JavaScript410
9.6音频和视频412
9.6.1使用Web服务器的流413
9.6.2流服务器和RTSP415
9.7无线Web417
9.8Web 操作418
9.8.1搜索引擎419
9.8.2门户420
概要421
习题421
第10章安全425
10.1概述425
10.2数据加密425
10.2.1术语425
10.2.2基本技术426
10.2.3数据加密标准428
10.2.4IDEA433
10.2.5RSA算法434
10.3认可435
10.4认证437
10.4.1使用公钥系统437
10.4.2使用私钥系统437
10.5公钥证书中心439
10.6E-mail保密性440
10.7网络安全442
10.7.1IP安全443
10.7.2无线网络中的安全445
10.8Web安全447
10.8.1SSL448
10.8.2SET449
概要451
习题451
附录A多媒体数据表示与压缩454
附录B差错检测方法489
附录C前向差错控制498
附录D无线传播与传输506
附录E因特网主干网络中的ATM网络515
参考文献与进一步阅读资料521
索引526
