本书系统地介绍了计算机网络与通信的原理和应用。本书以TCP/IP体系结构为主,分析了计算机网络技术和重要应用,同时,也重点介绍了计算机网络和电信网络的技术融合。本书共分十一章,涉及网络原理、网络互联、网络管理、网络安全、网络工程等知识。在内容组织上,既注重网络知识的原理,也注意结合网络工程的实际,因此,具有较好的系统性和实用性。
本书结构合理、内容丰富、图文并茂,可用于高等院校计算机及相关专业本科生或研究生教材,也可作为网络工程技术人员参考书籍。
本书作者在总结多年从事计算机网络教学及网络工程实践的基础上,对计算机网络课程的知识点按照“由点及面、由浅入深”进行全新编排,在说明网络原理的同时,更突出网络工程应用的特点,使读者明白实际的计算机网络是如何一步步由小到大地组建起来的,以及计算机网络和传统的电信网络又是如何融合的,从而能更清晰地理解网络的理论知识。
本书特色
以实用性为导向,以工业界的事实标准TCP/IP体系结构为主讲解网络原理。
以介绍计算机网络技术为主,同时涵盖通信技术和通信网络,使得读者能更全面、更深入地理解和掌握网络技术。
比较详细地介绍了电信网、移动通信网、SDH网络等的工作原理和工作特点。
写作目的
计算机网络技术是信息革命的一个重要发展动力,也是信息学科中一个重要的知识点。计算机网络技术的迅猛发展来自于计算机技术和通信技术的结合。通信技术的历史远长于计算机技术,虽然有不少通信技术因过时而不再使用,但通信的原理对正确理解网络的工作过程有着重要的指导意义。另外,虽然现在计算机网络与通信网络融合得越来越紧密,但由于历史的原因,通信网(如电信网、移动通信网、广电网络、传统的分组交换网等)有其自身的结构特点,并不是计算机网络可以囊括的。所以,如果要深入理解网络技术,除了学习计算机网络知识之外,还要学习有关通信领域的知识。
计算机网络方面的书籍虽然众多,其中不乏经典之作,但编写一本适合本科教学的计算机网络教材却是我们的一个夙愿。一方面,是希望能将这些年我们在网络教学和网络工程中积累的经验和心得与读者分享;另一方面,是希望能用一种更宏观的视野、更形象的叙述方式将计算机网络和通信技术等融合起来讲述,使读者在理解网络理论之外,还能明白出现在其身边的各类具体的网络形态(如电信网、移动通信网)的结构、特点和它们之间的关系。
本书特色
本书的主要特色如下:
以实用性为导向,以工业界的事实标准TCP/IP体系结构(而不是OSI的七层模型)为主来讲解计算机网络技术。
以计算机网络技术为主,同时介绍了通信技术和通信网络,使得读者能更全面、更深入地理解和掌握网络技术。
比较详细地介绍了几类通信网络(电信网、移动通信网、SDH网络等)的工作原理和工作特点。
内容组织灵活,部分章节可作为选讲内容,教师可根据实际教学情况合理安排教学内容和课时。
注重知识的实用性。
教学建议
本书共分11章,第1~4章介绍计算机网络与通信技术的基础知识;第5~8章介绍主要的计算机网络与通信网(如以太网、令牌环网、电信网、ATM网络等)的工作原理、组织结构和工作特点,除此之外还介绍了主要的网络设备的工作特点;第9~10章介绍网络管理和网络安全知识;第11章介绍网络工程的基础知识。书中标有“*”号的为选讲内容,教师可根据实际教学需求灵活安排。本书具体的教学建议如下表所示。
章节 内容 建 议 学 时
第1章 概述掌握计算机网络的定义、发展历史、拓扑结构、功能、分类等 2
第2章 数据通信系统掌握常见的数据编码格式、数字调制技术、PCM编码过程、数据差错控制方法、多路复用技术及传输介质等 5
第3章 网络交换技术掌握三种网络交换技术的特点、应用场合 2
第4章 网络体系结构掌握OSI体系结构的层次划分及各层的作用,掌握OSI及TCP/IP体系结构各自的特点 2
第5章 Internet的协议及应用了解Internet的发展历史,掌握Internet中所使用的各类网络协议 4
第6章 局域网技术了解局域网的概念、分类等,掌握局域网的拓扑结构、传输介质,掌握不同类型局域网的工作特点 6
第7章 广域网技术了解广域网的概念,掌握几种常见广域网的工作原理和工作特点 5
第8章 网络互联技术掌握网络互联的概念,掌握常见的网络互联设备及应用场合,掌握局域网互联和广域网互联所使用的网络协议,掌握常见的接入网技术 6
第9章 网络管理掌握网络管理系统的结构,掌握SNMP协议,了解常见的网络操作系统 2
第10章 网络安全掌握网络安全的概念,掌握常用的密码技术、身份认证、数字签名及通信安全技术 4
第11章 网络工程掌握网络工程所涉及的各个步骤,掌握网络规划和设计的特点,掌握综合布线的工程原理和要点 2
致谢
将计算机网络和通信网展开讲解足以编出四五本相关教材,如何合理取舍教材内容,如何在精简的篇幅中以直观方式叙述,真的是一件颇费脑筋的事。本书的大纲结构先后四次改动,内容也是几经增、删,好多次感觉无法继续,欲中途放弃,但所幸得到东南大学软件学院的鼓励和支持,才坚持下来,终于成稿。在此,特向学院的各位同事表示真挚的感谢。
本书由朱恺、吉逸、方宁生合编,吉逸负责第1章、第11章的编写,方宁生负责第9章的编写,其余章由朱恺编写,全文最后由朱恺统稿。由于编者水平有限,书中疏漏、不妥之处在所难免,敬请广大读者批评指正。
编者
2010年4月于东南大学
计算机\网络
封 底
本书作者在总结多年从事计算机网络教学及网络工程实践的基础上,对计算机网络课程的知识点按照“由点至面、由浅至深”进行全新编排,在说明网络原理的同时,更突出网络工程应用的特点,使读者明白实际的计算机网络是如何一步步由小到大地组建起来的,以及计算机网络和传统的电信网络又是如何融合的,从而能更清晰地理解网络的理论知识。
本书特色
● 以实用性为导向,以工业界的事实标准TCP/IP体系结构(而不是OSI七层模型)为主讲解网络原理。
● 以介绍计算机网络技术为主,同时涵盖通信技术和通信网络,使得读者能更全面、更深入地理解和掌握网络技术。
● 比较详细地介绍了电信网、移动通信网、SDH网络等的工作原理和工作特点。
● 注重知识的实用性,为理论教材配套了实验教材,使读者在学习理论的同时,完成相关实验,加深对理论知识的理解,同时也增强了实际的动手能力。
前言
第1章概述
11计算机网络的历史和发展
111计算机网络的概念
112计算机网络的历史
113计算机网络的新发展
12计算机网络的组成和分类
121计算机网络拓扑结构
122计算机网络的组成
123计算机网络的分类
13计算机网络的功能和应用
131计算机网络的功能
132计算机网络的应用
14通信网与计算机网络
141通信网的概念和特点
142通信网的发展
143通信网与计算机网络的关系
15推动计算机网络发展的国际组织
16计算机网络在我国的发展
161我国计算机网络的发展历史
162我国建成的四大互联网络
小结
习题
第2章数据通信系统
21通信系统基础
211信息、数据和信号
212通信系统的构成
*22信号分析基础
221信号的时域分析
222信号的频域分析
223信道特性
23数据通信系统
231数据通信系统的组成
232数据传输
24数据编码技术
241归零码
242不归零码
243曼彻斯特码
244差分曼彻斯特码
25数字调制技术
251幅移键控
252频移键控
253相移键控
26脉冲编码调制
27数据传输技术
271单工、半双工、全双工
272基带传输和频带传输
28差错控制
281奇偶校验码
282海明码
283循环冗余码
29多路复用技术
291频分复用
292时分复用
293波分复用
294数字传输系统
210数据同步技术
2101基于异步方式的同步技术
2102基于同步方式的同步技术
211传输介质
2111同轴电缆
2112双绞线
2113光纤
2114无线传输
小结
习题
第3章网络交换技术
31网络交换技术概述
32线路交换
321线路交换的原理
322线路交换的特点
33报文交换
331报文交换的原理
332报文交换的特点
34分组交换
341分组交换的原理
342数据报方式
343虚电路方式
35三种交换方式的比较
小结
习题
第4章网络体系结构
41网络体系结构的概念
42OSI体系结构
421OSI体系结构介绍
422层与层之间的关系
423物理层
424数据链路层
425网络层
426传输层
427会话层
428表示层
429应用层
43TCP/IP体系结构
44两种体系结构的比较
45其他网络体系结构
小结
习题
第5章Internet的协议及应用
51Internet简介
511Internet的发展历史
512Internet管理机构
513Internet中的网络协议
52网际层协议
521概述
522IP地址
523IP数据包格式
524IP地址转换技术
525ARP和RARP协议
526ICMP协议
527IPv6
53传输层协议
531服务端口号
532TCP协议
533UDP协议
54应用层协议及应用服务
541DNS服务
542HTTP协议
543FTP协议
544Telnet协议
545Email服务
小结
习题
第6章局域网技术
61局域网概述
62局域网拓扑结构
63局域网中的设备
631局域网的传输介质
632网络接口卡
64局域网体系结构
641局域网的分层
642LLC帧和MAC帧
65以太网
651以太网概述
652介质访问控制方式
653不同类型的以太网
66令牌环网
661令牌环网概述
662介质访问控制方式
663FDDI
67令牌总线
68无线局域网
小结
习题
第7章广域网技术
71广域网概述
711广域网的概念
712广域网的帧结构
72PSTN
721PSTN的设备
722PSTN的网络结构
*723信令系统
*724我国电话网的组织
*725电话网的路由选择
*726电话网的业务指标
73X25网络
731X25网络的体系结构
732X25网络的组成
74帧中继网络
741帧中继网络的体系结构
742帧中继网络的组成
743帧中继的拥塞控制
744帧中继和X25比较
75ISDN网络
76ATM网络
761ATM信元结构
762ATM网络的体系结构
763ATM网络的特点
77DDN
771DDN的组成
772DDN的用户接入方式
773DDN的特点
78移动通信网络
781小区/蜂窝制网络覆盖
782GSM系统
783CDMA系统
79SDH传输网
791SDH的帧结构
792SDH传输网的特点
小结
习题
第8章网络互联技术
81网络互联原理
82网络互联设备
821中继器、集线器
822网桥、交换机
823路由器
824网关
83局域网互联
831并行网桥及生成树协议
832交换机的级联方式
833虚拟局域网
84路由协议
841路由模式分类
842VD路由算法及RIP协议
843LS路由算法及OSPF协议
85接入网技术
851接入网标准
852以太网接入
853电话铜线接入
854无线本地环路
855HFC接入
856光纤接入
小结
习题
第9章网络管理
91网络管理概述
911网络管理系统的组成
912网络管理的功能
92简单网络管理协议
921SNMP协议基本操作
922MIB结构
923SNMP报文格式
924网络管理系统示例
93网络操作系统
931Windows NT/Windows
Server 2008
932Netware
933UNIX
934Linux
*94电信管理网
小结
习题
第10章网络安全
101网络安全概述
1011网络安全的定义
1012网络中存在的安全威胁
1013网络安全的特性
1014网络安全技术
102密码技术基础
1021密码技术概述
1022古典密码技术
1023对称密钥体制及DES算法
1024非对称密钥体制及RSA
算法
103身份认证
1031基于对称密钥认证
1032基于公开密钥认证
104数字签名
1041基于对称密钥的数字签名
1042基于公开密钥的数字签名
1043报文摘要
105通信安全
1051防火墙
1052入侵检测
1053VPN
小结
习题
第11章网络工程
111网络工程概述
112网络规划与设计
1121网络规划
1122网络设计
*1123网络仿真软件OPNET
113综合布线系统
1131综合布线系统的特点
1132综合布线系统的标准
1133综合布线系统的构成
小结
习题
参考文献