本书是计算机网络领域的扛鼎之作，由有20余年从业经验的优秀网络技术工程师兼全国网管技能水平开始认证专家王达老师撰写，51CTO技术社区鼎力推荐，权威性毋庸置疑。内容方面，本书结合最新计算机网络技术，全面、系统、深入地阐述了计算机网络的体系结构、工作原理，以及各种通信协议实现原理，能满足读者系统和深入地学习和研究计算机网络技术的需求。阅读体验上，近600幅图表、形象的比喻和丰富的案例使得本书通俗易懂，能极大地降低学习难度。除此之外，为了便于老师教学，本书还提供精心制作的教学PPT。
全书共11章：第1章详细介绍了数制与编码相关的知识；第2章宏观地讲解了计算机网络的组成、应用、分类，以及计算机网络的拓扑结构；第3章深入地讲解了典型的计算机网络体系结构、计算机网络体系结构的通信原理和通信协议，以及网络体系结构设计时的考虑；第4~7和10~11分别系统且深入地讲解了物理层、数据链路层、介质访问控制子层、网络层、传输层和应用层的作用、技术细节和实现原理；第8章深入地探讨了IP地址和子网，不仅讲解了IPV4相关技术，也对最新的IPV6相关技术做了深入的探讨；第9章系统介绍了RIP、OSPF、IS-IS、BGP等各种路由协议及其实现原理。
本书既适合想全面深入了解计算机网络技术的网络工程师们深入学习和作为工作时的参考手册，又适合各高等院校的老师和学生们用作系统学习计算机网络技术的教材。
资深网络技术工程师、全国网管技能水平考试认证专家、国内优秀IT图书作者王达老师最新力作，51CTO技术社区鼎力推荐！
结合最新技术，全面、系统、深入阐述计算机网络的体系结构、功能实现原理和通信协议实现原理
包含近600幅图表、形象的比喻和丰富的案例，使得本书通俗易懂，极大程度地降低了读者的学习成本
提供教学用PPT
深入理解计算机网络
Understanding Computer Networks
王达 著
王达老师是国内计算机网络领域的权威专家，自2004年以来，撰写了大量关于计算机网络的著作，并多次获得媒体和行业颁发的各种荣誉和奖项，深受读者欢迎。本书是王达老师在该领域的集大成之作，不仅融入了自己多年技术实践经验，而且多年来积累的图书写作心得与技巧也在本书中得到了极致的发挥。它基于最新的网络技术，全面地讲解了计算机网络的基本原理、体系结构和通信协议，及与计算机网络相关的技术的各个方面。强烈推荐！
—— 51CTO 中国领先的IT技术社区（www.51cto.com）
本书主要内容：
数制类型及其表示方法、不同数制之间的转换、二进制数的运算及其表示形式。
计算机网络的组成和应用、计算机网络的分类、计算机网络的拓扑结构。
典型的计算机网络体系结构、计算机网络体系结构通信原理、网络体系结构的设计原理、网络体系结构中的通信协议。
物理层的作用、特性、数据通信基础、数据传输速率与信道带宽、数字基带信号编码、信号调制与解调、信道多路复用技术、物理层接口等。
数据链路层的功能、结构、实现原理、差错控制方案、流量控制、面向字符的BSC同步传输协议、面向比特的SDLC和HDLC同步传输协议、面向字符的PPP同步传输协议、数据链路层的主要网络设备及其工作原理。
介质访问控制子层的作用和原理、CSMA/CD介质访问控制原理、局域网标准以及以太网帧格式、标准以太网规范及体系结构、快速以太网规范及体系结构、千兆以太网规范及体系结构、万兆以太网规范及体系结构、IEEE 802.1D协议、IEEE 802.1Q协议、IEEE 802.1W协议、主要WLAN标准与技术。
网络层的作用、数据交换技术、网络层协议及报文格式、路由和路由算法、网络拥塞控制方法和原理。
IPv4地址的相关技术、IPv4子网划分与聚合、IPv4 NAT基础、 IPv6地址基础及其自动配置；
RIP、OSPF、IS-IS、BGP等路由的协议。
传输层的作用和原理、传输层的服务功能、TCP协议基础及其可靠性传输、TCP的流量控制和拥塞控制、UDP协议。
应用层的作用和原理、Web服务基础、DNS服务原理、DHCP服务原理、电子邮件服务原理。
前：
作者简介
王 达
资深网络技术专家，从业20余年，对计算机网络原理、网络安全、网络存储、网络设备、Windows/Linux服务器系统配置与管理等相关技术和应用都有深入的研究和认识，在与计算机网络相关的各个领域都积累了丰富的经验。他乐于分享，曾经担任IT168和天极网等社区网络频道的版主多年，现活跃于51CTO等技术社区，在社区有很高的知名度和影响力。
此外，他还是一位经验十分丰富的技术作家，从2004年开始，撰写了大量与计算机网络相关的著作，多个系列的图书都被读者奉为经典（多部著作版权输出到中国台湾，在台湾地区也有一定的影响力），荣获由媒体和业界颁发的优秀图书奖项和个人奖项数十个，部分奖项列举如下。
一、个人奖项
2008、2009、2010年连续三届荣获51CTO“最佳原创IT图书作者”称号；2007年荣获电子工业出版社“优秀作译者”称号；2006年荣获电子工业出版社 “最佳贡献奖”；2006年荣获第二书店“输出荣誉奖”；2005荣获年华储网“最佳IT图书作者奖” ；2004年荣获华储网“最佳IT图书作者奖”
二、著作奖项
1. 2010年：《路由器配置与管理完全手册——H3C篇》荣获至顶网“2010年度最受欢迎计算机图书奖”和51CTO“2010年度读者最喜爱的原创IT图书奖”；《金牌网管师——网络工程方案规划与设计》荣获51CTO“2010年度读者最喜爱的原创IT图书奖”。
2. 2009年：《Cisco/H3C交换机配置与管理完全手册》荣获思科中文技术社区“2009年度最值得阅读的十大图书榜首奖”和至顶网“2009年10大最受欢迎技术图书奖”。
3. 2007年：《网管员必读——超级网管经验谈》（第2版）荣获互动出版网“我最喜爱的技术图书”称号；《网络工程师必读——网络工程基础》荣获51CTO“读者最喜爱技术图书”称号。
4. 2006年：《网管员必读》系列图书在第13届国际图书博览会上荣获“2005年度输出版优秀图书奖”；《网管必读——超级网经验谈》荣获中国书刊发行业协会等单位联合颁发的“2006年度全行业优秀畅销品种奖”；《网管员必读》系列丛书荣获电子工业出版社2006年度“最佳品牌奖” 。
5. 2005年：《网管员必读——服务器与数据存储》、《网管员必读——超级网管经验谈》和《网管员必读——网络管理》荣获华储网“读者最喜爱的IT图书”称号。
本书是笔者从业二十余年、从事图书创作十余年的工作经验和技术积累的结晶，是对十余年来一直默默支持我的全国百万读者的真诚回馈。同时，本书也是笔者这十多年来付诸心血最多（整整一年专职创作时间）、寄予希望最大的一部重头之作，期待能为国家的计算机网络专业教育尽一份绵薄之力。
为什么写这本书
其实很久以前就有了写这本书的动机了，但由于我深知写作这本书的难度很大，再加上自己还在写作其他图书，写作任务一直非常繁重，所以就耽误了。不过，或许今天写这本书正是时候，一则笔者又多经过了几年的技术学习和工作经验的积累，书稿的质量可能比以前更高；二则目前计算机网络专业越来越边缘化了，已成为了所有IT人员的必修课，所以现在对要求有一本高质量、通俗易懂的专注于计算机网络原理和基础知识的教材的呼声比以前更高了。综合起来就是以下三点：
1. 学子的呼唤：“零基础”不应只是一句宣传口号
计算机网络原理和基础知识类的课程一直是广大计算机网络专业的读者最头痛的一门课程。因为这类课程不仅相对枯燥乏味，而且教材中的技术原理解释普遍晦涩难懂。也正因如此，现在许多计算机网络专业的大学生，毕业后仍对这方面的知识一知半解，走上工作岗位后遇到实际的网络问题很难从原理方面分析出故障原因，更别说排除网络故障了。
虽然国内这方面的教材非常多，也不乏一些经典著作，但经笔者分析后认为大部分存在这样或那样的不足，要么通俗性较差，要么内容上过于浅显，更多的是照搬理论，难以使网络专业学生比较轻松地掌握全面、系统、专业的计算机网络原理和基础知识。但作为一名老的网络职业工作者和有着十几年计算机网络专业图书创作经验的老作者，深知这样一本看似非常基础，甚至有一些人认为非常简单的教材，要真正写出水平、写出权威并非易事，特别是在通俗性方面。现在许多书都把“零基础”当作卖点在宣传，但真正能做到零基础，并且在内容上有一定深度的书却并不多见。
另外，以前学计算机网络原理和网络基础知识的人可能大多数是计算机网络专业的学生，但随着计算机网络应用的普及， 计算机网络知识几乎已成为所有IT专业必修的基础课程。而那些非计算机网络专业的学生对计算机网络可以说是真正的零基础，所以对这类教材在通俗性方面的要求会更高。要把那么深奥的计算机网络原理讲得能让这些零基础的读者理解和接受，难度就更是难以想象的了，这点笔者在创作过程中深有体会。尽管笔者在这方面也没有过深的造诣，但本着对信任、支持笔者的百万读者负责，怀抱着百万读者的期待和笔者自己二十多年的学习和工作经验积累，花了整整一年全职的创作时间写下了这本笔者认为在某些方面，特别是在通俗性方面有所提高的著作，力争使零基础的网络“菜鸟”也能轻松掌握复杂、深奥的计算机网络原理。希望这本书不会令广大读者朋友失望。
2. 时代的变迁：不懂计算机网络，你不敢说自己是ITer
如果十年前你听到同行们都在说“不懂计算机，都不敢说自己是ITer”，那么十年后的今天，你所听到的一定就是“不懂计算机网络，都不好意思说自己是ITer”。更有人甚至会说“不懂计算机网络，就是现代文盲”。这些观点虽然可能有些偏颇，但也足以说明在全面信息化的今天，计算机网络在整个IT行业的重要性和基础性，它不再仅是网络专业人士必须掌握的，所有ITer，甚至所有现代人都应该掌握。
以上虽然看似口号，但却实实在在地反映了当前整个IT行业都是以计算机网络作为中心和基础平台的这样一个现状。十年前，几乎所有的IT开发和应用都是以单一的计算机系统为平台的，几乎所有的计算机程序的运行环境都是单台计算机。十年后的今天，随着互联网接入的普及和宽带接入速度的提高，以及互联网和企业网络技术在应用上的普及与发展，一切都发生了变化。
过去单一的计算机系统平台根本无法满足当前无处不在、各种各样的网络应用需求，绝大多数IT开发和应用平台都转向了计算机网络这个无边的大平台。现在个人和企事业单位所进行的各项IT应用绝大多数都是基于计算机网络的，如浏览网页、收发邮件、写博客、写微博、网上购物、网上看电影/电视、网上玩游戏、网上听音乐、网络电子商务、网络营销、企业网络远程互联、网络会议、网络直播等。似乎我们现在所做的一切一切都离不开计算机网络，计算机网络成了实实在在的IT计算中心和基础应用平台。
现在基于单一计算机系统的应用已非常少了，且随着云计算、物联网这样的新型网络技术的应用和普及，可以十分清楚地预见，计算机网络这个平台才是整个IT行业发展的根本。就连现在我们仍然基于单机操作的办公应用软件，在不久的将来都可能全由云计算服务提供商通过互联网集中提供，再加上迅猛发展的移动互联网，计算机网络的基础地位将得到进一步巩固。到那时，如果连何为计算机网络都不懂，简单的计算机网络故障排除还要求助于人，这不就是现代文盲吗？你还敢说你是ITer吗？
3. 职业的挑战：计算机网络基础原理，网络职业发展的真正瓶颈
形势摆在我们所有ITer面前，但国内的现状却不怎么令人满意。先且不说所有IT行业，就是专门从事网络管理，或者网络工程行业的网络管理员和网络工程师，在计算机基础原理方面能比较深入地说出个一、二、三来的也没多少，碰到一个网络故障能从原理上进行全面分析的人更是少之又少，至少我所了解的是这样。可能有些人会说，会配置和管理网络不就行了？他们认为那些深奥的基础理论没什么用。其实说这样话的人还是不是很懂得网络管理和网络工程的真正职责，不是很理解这些网络基础原理的本质和重要性。网络管理的主要职责就是维护，在出现了网络故障时能快速、准确地排除故障，网络工程的主要职责就是为用户设计一个实用、符合各项标准，且稳定的系统。
很难想象，一个网络基础理论不扎实的网络管理人员如何能快速、准确地进行网络故障分析和排除，网络工程人员又如何能设计出一个符合标准、符合用户应用需求且能长时间保持稳定的系统。对于从事各种网络应用程序开发的程序员们来说，网络基础理论同样非常重要，一个不懂得网络体系结构，以及各层功能实现原理和应用接口的程序员，怎么可能设计出一个符合对应网络应用标准的应用程序？又怎么可能被用户认同？
随着计算机网络应用的不断高速发展，随着一大批快速成长型中小企业的高速发展，相信在不久的将来，全国将有无数企事业单位急需高水平、全面掌握基于计算机网络基础平台的IT设计和IT管理专业人才，到那时必将是一场残酷的职业竞争。如果连计算机网络基础原理都没有比较好的掌握，在起跑线上就输了，还如何参与竞争？
基于以上分析，我们可以十分清楚地知道，要成为一名合格的IT专业人才，无论你是从事IT应用开发，还是从事网络管理和网络工程设计，计算机网络基础原理都将是你的必修课！不要让自己输在起跑线上！
读者对象
本书内容看似非常专业、深奥，但这方面的知识现在已成为所有ITer的必修课。本书适合以下读者阅读，每类读者都可以通过阅读本书获得相应的收益：
所有想从事网络管理、网络工程设计的准网络管理员、准网络工程师
所有在网络职业发展道路遇到基础理论瓶颈的在职网络专业人士
所有大中专院校的IT专业学生
所有想学习计算机网络技术的“菜鸟”
如何阅读本书
本书虽然在知识讲解上已力争尽可能通俗化，但里面的知识点毕竟相当专业，所以在阅读本书时，建议注意以下几个方面：
不要刻意追求阅读速度
书中有的专业技术原理还是比较复杂的，建议大家在阅读时要一章、一节地消化，不要刻意追求阅读速度。一定要静下心来，认真阅读，千万别一目十行。
结合书中的示例阅读
本书所介绍的每项技术原理都会结合一些类比、演示示例，阅读者一定要仔细阅读示例讲解的每一步，最好自己也跟着示例进行计算、分析，以加深对原理的理解。
坚持，坚持，再坚持
尽管书中在通俗化方面已有较好的体现，但书中的内容毕竟全是基础理论，仍不能完全克服枯燥性，远不如图形操作界面那么简单明了，所以在阅读本书时一定要坚持，要静下心来学习，千万别半途而废。
选学内容可先不学
本书第1章和第9章属选学内容，主要是为已有一些基础的读者而准备的，所以如果你基础不是太好，可先跳过这两章，等以后有兴趣时再来学习。
本书的特色
“要登堂入室，必须先打开一扇门，或者一扇窗”，本书就是你登入计算机网络神圣殿堂的那扇门或窗。与同类图书对比，本书具有以下特色：
通俗易懂
这是本书最大的特色。为了能把复杂的技术原理讲得通俗易懂，书中不仅使用了大量的现实生活事例作为说明性的比喻，还列举了许多实例。同时，本书近600幅插图、近100个表格，可以帮助读者朋友更加直观地分析和理解各种复杂的技术原理。这是国内其他同类图书所没有的。
全面系统
本书的内容应该是同类图书中内容最全面、最系统的，不仅讲了目前主流的TCP/IP体系结构中的相关技术，还同时兼顾了OIS/RM和局域网体系结构的相关技术。更重要的是还包括了与各层对应的一些主要网络基础知识。真正做到“一本在手，网络无忧”。
专业深入
本书对所写到的每一部分内容都从专业角度进行了非常深入的剖析，使读者朋友不会有在阅读其他同类图书时所有的许多重要知识点都“一笔带过”的感觉。笔者在写作之初就确立了“绝不一笔带过那些重要的知识点”的目标。
条理清楚
本书无论是从各章节内容安排上，还是从各小节内容组织上，条理都是比较清楚的。在本书中，对于一些比较复杂的内容都分出了多个小标题，重点突出，这样可以使读者朋友更加清楚地理解所介绍的内容，不会有整页或者几页都找不到主题、抓不住重点的现象。
勘误和支持
本书由王达主笔并统稿，参加编写、校验和排版的人员还有：何艳辉、王珂、沈芝兰、马平、何江林、刘凤竹、卢京华、周志雄、洪武、高平复、周建辉、孔平、尚宝宏、姚学军、张磊、刘学、李翔、王娇、李敏、吴鹏飞、宋希岭、刘中洲、潘朝阳、刘伟、曾平辉、李京杨、张跃、周平辉、王新宇、王薄、韩大为、宋宝强、史鹏宇、陆伟等。笔者在此对以上各位老师一并表示最由衷的谢意！尽管我们花了大量时间和精力校验，但由于水平有限，书中难免存在一些错误和瑕疵，敬请各位批评指正，万分感谢！
另外本书读者可以通过以下渠道享受相关服务：
多个专家博客和认证微博
笔者的主要博客：http://winda.blog.51cto.com、http://blog.csdn.net/lycb_gz、http://blog.chinaunix.net/uid/10659021.html。每个博客里面都有数百篇各方面的专业技术和职业指导文章，以及大量我以前所出版的图书的精彩试读文章。读者朋友不仅可以在里面学习各方面的知识，还可以直接向笔者提问。
笔者的两个微博：weibo.com/winda（新浪微博）、t.qq.com/winda2010（腾讯微博）。
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为方便全国各地读者交流，专门为本书读者新建了一个超大型、可容纳2000人的超级QQ读者群：196652938。由于读者众多，请尽快购买、加入，否则可能很快就没有位子了（加入时请注明本书名称）。
授课PPT免费下载
为了支持高校和培训机构老师讲课，本书为各位老师提供了授课PPT，需要的朋友可以在机械工业出版社华章分社官网（www.hzbook.com）上下载，也可直接与笔联系获取（QQ：93220994，邮箱：lycb_gz@vip.sina.com）。
致谢
本书是笔者与机械工业出版社合作出版的第一部图书，感谢机械工业出版社华章分社，以及杨福川老师给予我的这次十分难得的合作机会。由于本书内容较多，专业性较高，出版时间又非常紧，所以特别要感谢杨福川老师专门为本书抽调的精干编辑力量，及他在本书上线前做的大量推广工作；感谢孙海亮等其他所有编辑老师对本书的辛勤付出，我经常发现他们加班加点在编辑这部图书。期待本书能取得好的成绩，也期待通过此部图书合作的成功，为笔者与机械工业出版社展开更广泛的合作打下坚实基础。
王 达
计算机\网络
王达老师是国内计算机网络领域的权威专家，自2004年以来，撰写了大量关于计算机网络的著作，并多次获得媒体和行业颁发的各种荣誉和奖项，深受读者欢迎。本书是王达老师在该领域的集大成之作，不仅融入了自己多年技术实践经验的结晶，而且多年来积累的图书写作心得与技巧也在本书中得到了极致的发挥。它基于最新的网络技术，全面地讲解了计算机网络的基本原理、体系结构和通信协议，对计算机网络相关的技术做了全方面的讲解。强烈推荐！
——51CTO 中国领先的IT技术社区（www.51cto.com）
本书主要内容：
（1）数制类型及其表示方法、不同数制之间的转换、二进制数的运算及其表示形式；
（2）计算机网络的组成和应用、计算机网络的分类、计算机网络的拓扑结构；
（3）典型的计算机网络体系结构、计算机网络体系结构通信原理、网络体系结构的设计原理、网络体系结构中的通信协议；
（4）物理层的作用、特性、数据通信基础、数据传输速率与信道带宽、数字基带信号编码、信号调制与解调、信道多路复用技术、物理层接口等；
（5）数据链路层的功能、结构、实现原理、差错控制方案、流量控制、面向字符的BSC同步传输协议、面向比特的SDLC和HDLC同步传输协议、面向字符的PPP同步传输协议、数据链路层的主要网络设备及其工作原理；
（6）介质访问控制子层的作用和原理、CSMA/CD介质访问控制原理、局域网标准以及以太网帧格式、标准以太网规范及体系结构、快速以太网规范及体系结构、千兆以太网规范及体系结构、万兆以太网规范及体系结构、IEEE 802.1D协议、IEEE 802.1Q协议、IEEE 802.1W协议、主要WLAN标准与技术；
（7）网络层的作用、数据交换技术、网络层协议及报文格式、路由和路由算法、网络拥塞控制方法和原理；
（8）IPV4地址的相关技术、IPV4子网划分与聚合、IPV4 NAT基础、 IPV6地址基础及其自动配置；
（9）RIP、OSPF、IS-IS、BGP等路由的协议；
（10）传输层的作用和原理、传输层的服务功能、TCP协议基础及其可靠性传输、TCP的流量控制和拥塞控制、UDP协议；
（11）应用层的作用和原理、WEB服务基础、DNS服务原理、DHCP服务原理、电子邮件服务原理；
作者简介
王达 资深网络技术专家，从业20余年，对计算机网络原理、网络安全、网络存储、网络设备、Windows/Linux服务器系统配置与管理等相关的技术和应用都有深入的研究和认识，在计算机网络相关的各个领域都积累了丰富的经验。他乐于分享，曾经担任IT168和天极网等社区网络频道的版主多年，现活跃于51CTO等技术社区，在社区有很高的知名度和影响力。
此外，他还是一位经验十分丰富的技术作家，从2004年开始，撰写了大量与计算机网络相关的著作，多个系列的图书都被读者奉为经典（多部著作版权输出到中国台湾，在台湾地区也有一定的影响力），荣获由媒体和业界颁发的优秀图书奖项和个人奖项数十个，部分奖项列举如下。
一、个人奖项 1. 2008、2009、2010连续三届荣获51CTO“最佳原创IT图书作者”称号 2. 2007年荣获电子工业出版社“优秀作译者”称号 3. 2006年荣获电子工业出版社 “最佳贡献奖” 4. 2006年获第二书店“输出荣誉奖” 5. 2005荣获年华储网“最佳IT图书作者奖” 6. 2004年荣获华储网“最佳IT图书作者奖”
二、著作奖项
1. 2010年：《路由器配置与管理完全手册——H3C篇》荣获至项网“2010年度最受欢迎计算机图书奖”和51CTO“2010年度读者最喜爱的原创IT图书奖”；《金牌网管师——网络工程方案规划与设计》荣获51CTO“2010年度读者最喜爱的原创IT图书奖”。
2. 2009年：《Cisco/H3C交换机配置与管理完全手册》获思科中文技术社区“2009年度最值得阅读的十大图书榜首奖”和至顶网“2009年10大最受欢迎技术图书奖”。
3. 2007年：《网管员必读——超级网管经验谈》（第2版）荣获互动出版网“我最喜爱的技术图书”称号；《网络工程师必读——网络工程基础》荣获51CTO“读者最喜爱技术图书”称号。
4. 2006年：《网管员必读》系列图书在第13届国际图书博览会上获“2005年度输出版优秀图书奖”；《网管必读——超级网经验谈》获中国书刊发行业协会等单位联合颁发的“2006年度全行业优秀畅销品种奖”；《网管员必读》系列丛书获电子工业出版社2006年度“最佳品牌奖” 。
5. 2005年：《网管员必读——服务器与数据存储》、《网管员必读——超级网管经验谈》和《网管员必读——网络管理》获华储网“读者最喜爱的IT图书”称号。 6. 2004年：《虚拟专用网（VPN）精解》、《网管员必读——网络基础》和《网管员必读——网络应用》获华储网“读者最喜爱的IT图书”称号。
王达 著：暂无简介
前言
第1章 数制与编码 / 1
1.1 数制概述 / 2
1.1.1 常见数制类型及表示方法 / 2
1.1.2 不同数制之间的对应关系 / 3
1.2 不同数制间的相互转换 / 4
1.2.1 非十进制数转换成十进制数 / 4
1.2.2 十进制数转换成非十进制数 / 6
1.2.3 非十进制数之间的相互转换 / 9
1.3 二进制数运算 / 10
1.3.1 二进制四则算术运算 / 11
1.3.2 二进制逻辑运算 / 13
1.4 二进制数的表示形式 / 15
1.4.1 二进制数的真值和字长 / 15
1.4.2 二进制数的四种表示形式 / 16
1.4.3 补码的加减法运算 / 19
第2章 计算机网络概述 / 23
2.1 计算机网络概述 / 24
2.1.1 计算机网络的定义 / 24
2.1.2 计算机网络的发展历史 / 25
2.1.3 计算机网络的基本组成 / 32
2.1.4 计算机网络的主要应用 / 34
2.2 计算机网络的分类 / 36
2.2.1 按网络所覆盖的地理范围分 / 37
2.2.2 按网络管理模式分 / 39
2.2.3 按传输方式分 / 43
2.3 计算机网络拓扑结构 / 44
2.3.1 网络拓扑结构相关基本概念 / 44
2.3.2 星型拓扑结构 / 45
2.3.3 环形拓扑结构 / 49
2.3.4 总线型拓扑结构 / 54
2.3.5 树形拓扑结构 / 59
2.3.6 网状拓扑结构 / 60
2.3.7 混合型拓扑结构 / 62
2.3.8 无线局域网的两种拓扑结构 / 64
第3章 计算机网络体系结构 / 66
3.1 典型计算机网络体系结构 / 67
3.1.1 OSI/RM体系结构 / 67
3.1.2 TCP/IP协议体系结构 / 70
3.1.3 局域网体系结构 / 71
3.1.4 例说网络体系结构各层主要功能 / 73
3.1.5 OSI/RM和TCP/IP协议体系结构的比较 / 75
3.2 计算机网络体系结构通信原理 / 77
3.2.1 网络体系结构的数据通信原理 / 77
3.2.2 网络体系结构的对等通信原理 / 79
3.3 网络体系结构的设计考虑 / 82
3.3.1 网络体系结构中的层次划分依据 / 82
3.3.2 网络体系结构分层的好处 / 85
3.4 网络体系结构中的通信协议 / 86
3.4.1 理解计算机网络通信协议 / 86
3.4.2 网络通信协议的三要素 / 87
第4章 物理层 / 89
4.1 物理层概述 / 90
4.1.1 物理层的主要作用 / 90
4.1.2 物理层所定义的特性 / 91
4.2 数据通信基础 / 97
4.2.1 通信子网与资源子网 / 97
4.2.2 数据通信系统基本模型 / 98
4.2.3 数据通信的几个基本概念 / 99
4.2.4 数据传输类型 / 101
4.2.5 数据传输方式 / 105
4.2.6 数据传输模式 / 106
4.2.7 数据通信方式 / 108
4.3 数据传输速率与信道带宽 / 111
4.3.1 传输速率与信道带宽的基本概念 / 111
4.3.2 数字信号不失真传输的最大传输速率限制 / 112
4.3.3 模拟信号不失真还原的最小采样频率限制 / 114
4.4 数字基带信号编码 / 115
4.4.1 矩形脉冲数字信号基本波形 / 116
4.4.2 数字基带信号的传输码型 / 119
4.5 信号调制与解调 / 125
4.5.1 调制与解调的关键术语 / 125
4.5.2 ASK调制与解调 / 127
4.5.3 FSK调制与解调 / 130
4.5.4 PSK调制与解调 / 135
4.6 物理层传输介质 / 140
4.6.1 导向性传输介质 / 141
4.6.2 光纤结构及主要附件 / 147
4.6.3 非导向介质 / 151
4.7 信道多路复用技术 / 152
4.7.1 频分复用及其原理 / 152
4.7.2 时分复用及其原理 / 154
4.7.3 波分复用及其原理 / 156
4.8 物理层接口 / 158
4.8.1 串行接口标准 / 158
4.8.2 RS-232串行接口标准 / 159
4.8.3 其他EIA标准接口 / 163
4.8.4 X.21、X.24、X.36和EIA-530接口规范 / 165
第5章 数据链路层 / 169
5.1 数据链路层基础 / 170
5.1.1 划分数据链路层的必要性 / 170
5.1.2 数据链路层结构 / 172
5.2 数据链路层主要功能及实现原理 / 175
5.2.1 数据链路管理 / 175
5.2.2 数据帧封装和透明传输 / 177
5.2.3 差错控制 / 180
5.2.4 流量控制 / 182
5.3 差错控制方案 / 183
5.3.1 奇偶校验码检错方案 / 183
5.3.2 循环冗余校验检错方案 / 185
5.3.3 反馈检测法 / 187
5.3.4 空闲重发请求方案 / 188
5.3.5 连续重发请求方案 / 190
5.3.6 海明纠错码 / 194
5.4 流量控制 / 198
5.4.1 XON/XOFF流量控制方案 / 198
5.4.2 滑动窗口机制 / 199
5.5 面向字符的BSC协议 / 202
5.5.1 BSC控制字符和数据块结构 / 202
5.5.2 BSC协议数据透明传输原理 / 204
5.6 面向比特的SDLC和HDLC协议 / 205
5.6.1 HDLC链路结构和操作方式 / 206
5.6.2 SDLC/HDLC帧结构 / 207
5.6.3 SDLC/HDLC帧类型及其标识方法 / 210
5.7 面向字符的PPP同步传输协议 / 212
5.7.1 PPP简介 / 212
5.7.2 PPP帧结构和透明传输原理 / 213
5.7.3 PPP链路建立、使用和拆除流程 / 215
5.7.4 PPP的PAP/CHAP身份认证 / 216
5.8 数据链路层主要网络设备 / 218
5.8.1 计算机网卡 / 218
5.8.2 网桥及其工作原理 / 221
5.8.3 二层交换机概述 / 224
5.8.4 二层交换原理 / 228
第6章 介质访问控制子层 / 231
6.1 MAC子层基础 / 232
6.1.1 两种信道类型 / 232
6.1.2 MAC子层概述 / 234
6.1.3 介质争用综述 / 235
6.2 CSMA介质访问控制原理 / 237
6.2.1 非-坚持算法 / 237
6.2.2 1-坚持算法 / 238
6.2.3 P-坚持算法 / 239
6.3 CSMA/CD介质访问控制原理 / 240
6.3.1 CSMA/CD原理综述 / 241
6.3.2 冲突检测原理 / 242
6.3.3 冲突避让原理 / 243
6.3.4 CSMA/CD的不足 / 245
6.4 局域网标准及以太网帧格式 / 246
6.4.1 IEEE 802系列局域网标准 / 246
6.4.2 以太网帧格式综述 / 247
6.4.3 以太网LLC帧头部格式 / 251
6.4.4 以太网SNAP头部格式 / 251
6.4.5 以太网MAC帧 / 253
6.5 标准以太网规范及体系结构 / 255
6.5.1 标准以太网规范 / 255
6.5.2 标准以太网物理层结构 / 256
6.6 快速以太网规范及体系结构 / 258
6.6.1 快速以太网规范 / 259
6.6.2 快速以太网物理层结构 / 263
6.7 千兆以太网规范及体系结构 / 264
6.7.1 千兆以太网规范 / 264
6.7.2 1000Base-T以太网技术 / 267
6.7.3 IEEE千兆以太网物理层结构 / 269
6.8 万兆以太网规范及体系结构 / 270
6.8.1 万兆以太网规范 / 270
6.8.2 万兆以太网的物理层结构 / 273
6.9 IEEE 802.1d协议 / 274
6.9.1 理解“网络环路” / 274
6.9.2 STP简介 / 275
6.9.3 STP的基本工作原理 / 276
6.9.4 STP的不足和增强技术 / 278
6.10 IEEE 802.1q协议 / 279
6.10.1 划分VLAN的目的 / 279
6.10.2 理解VLAN的形成和工作原理 / 280
6.10.3 IEEE 802.1q帧头部格式 / 282
6.11 IEEE 802.1w协议 / 284
6.12 IEEE 802.1s协议 / 286
6.12.1 MSTP简介 / 286
6.12.2 MST区域及工作原理 / 289
6.13 IEEE 802.1x协议 / 291
6.13.1 IEEE 802.1x认证设备角色 / 291
6.13.2 IEEE 802.1x主机模式 / 292
6.13.3 IEEE 802.1x认证流程 / 294
6.14 主要WLAN标准与技术 / 297
6.14.1 IEEE 802.11b规范主要特性 / 298
6.14.2 IEEE 802.11a规范主要特性 / 301
6.14.3 IEEE 802.11g规范主要特性 / 303
6.14.4 IEEE 802.11n规范主要特性 / 304
6.14.5 两个未正式发布的新规范简介 / 305
6.14.6 其他主要WLAN规范 / 306
6.14.7 WLAN MAC帧格式 / 308
第7章 网络层 / 311
7.1 网络层概述 / 312
7.1.1 划分网络层的必要性 / 312
7.1.2 网络层主要作用 / 314
7.2 网络层数据交换及相关技术 / 315
7.2.1 线路交换 / 316
7.2.2 存储–转发 / 317
7.2.3 虚电路分组交换 / 320
7.2.4 数据报分组交换 / 322
7.2.5 虚电路交换和数据报交换的比较 / 323
7.3 网络层协议及报文格式 / 324
7.3.1 IP协议基本功能 / 325
7.3.2 IPv4的不足 / 326
7.3.3 IPv6的主要优势 / 327
7.3.4 IPv4数据报头部格式 / 328
7.3.5 IPv6数据报头部格式 / 332
7.3.6 IPv6扩展报头 / 335
7.3.7 IPv4数据报的封装与解封装 / 336
7.3.8 IPv4数据报的分段与重组 / 338
7.3.9 ARP协议报文格式及ARP表 / 339
7.3.10 ARP地址解析原理 / 341
7.3.11 ICMP协议及报文格式 / 342
7.3.12 IPv6协议簇中的其他协议 / 345
7.4 路由和路由算法 / 347
7.4.1 路由的分类 / 348
7.4.2 路由算法基础 / 352
7.4.3 路由表基础 / 355
7.4.4 路由优先级 / 356
7.4.5 路由算法设计目标和设计考虑 / 357
7.5 几种主要的路由算法解析 / 359
7.5.1 最短路径路由算法 / 359
7.5.2 扩散算法 / 362
7.5.3 距离矢量路由算法 / 363
7.5.4 链路状态路由算法 / 367
7.6 网络拥塞控制方法和原理 / 371
7.6.1 网络拥塞控制方法 / 371
7.6.2 死锁及其预防 / 374
7.7 网络层设备及主要技术 / 376
7.7.1 路由器主要硬件技术 / 376
7.7.2 路由器主要软件技术 / 381
7.7.3 三层交换机 / 385
7.7.4 三层交换机硬件结构 / 386
7.7.5 三层交换原理 / 387
7.7.6 三层交换示例 / 389
7.7.7 三层交换机和路由器的主要区别 / 391
第8章 IP地址和子网 / 393
8.1 IPv4地址 / 394
8.1.1 IPv4地址基本格式 / 394
8.1.2 子网掩码 / 395
8.1.3 IPv4地址的基本分类 / 396
8.1.4 有类/无类IPv4网络 / 400
8.1.5 网络地址、主机地址和广播地址 / 402
8.1.6 IPv4地址前缀表示形式 / 404
8.1.7 几种特殊的IPv4地址 / 405
8.2 IPv4子网划分与聚合 / 407
8.2.1 VLSM子网划分的基本思想 / 407
8.2.2 全0子网与全1子网 / 408
8.2.3 VLSM子网划分方法 / 409
8.2.4 VLSM子网划分示例 / 410
8.2.5 子网聚合方法及示例 / 413
8.3 IPv4 NAT基础 / 415
8.3.1 NAT的主要应用 / 416
8.3.2 与NAT相关的主要术语 / 416
8.3.3 NAT地址基本转换原理 / 419
8.3.4 NAT类型 / 420
8.4 IPv6地址基础 / 422
8.4.1 IPv6地址表示形式 / 422
8.4.2 IPv6地址中的二进制数与十六进制转换 / 424
8.5 IPv6地址类型 / 425
8.5.1 IPv6单播地址 / 426
8.5.2 IPv6组播地址 / 430
8.5.3 IPv6任播地址 / 431
8.5.4 IPv6主机和路由器地址 / 432
8.5.5 IPv6地址前缀表示形式 / 433
8.6 IPv6地址自动配置 / 434
8.6.1 IPv6地址自动配置的类型 / 434
8.6.2 自动配置过程 / 435
第9章 路由协议及工作原理 / 437
9.1 RIP路由协议 / 438
9.1.1 RIP路由度量机制 / 438
9.1.2 RIP路由更新机制 / 440
9.1.3 RIP路由收敛机制 / 442
9.1.4 RIP报文格式 / 445
9.2 OSPF路由协议 / 446
9.2.1 OSPF协议简介 / 446
9.2.2 OSPF的AS与Area / 448
9.2.3 OSPF网络路由器类型 / 449
9.2.4 DR和BDR / 450
9.2.5 OSPF LSA类型 / 452
9.2.6 Backbone（骨干）区域 / 454
9.2.7 Stub（末梢）区域 / 455
9.2.8 Totally Stub区域和NSSA区域 / 456
9.2.9 OSPF路由计算基本过程 / 458
9.2.10 OSPF报头格式 / 460
9.3 IS-IS路由协议 / 464
9.3.1 ISO网络基础 / 464
9.3.2 IS-IS路由协议基本术语 / 465
9.3.3 IS-IS路由及路由器类型 / 468
9.3.4 IS-IS与OSPF区域及路由器邻接关系比较 / 469
9.3.5 IS-IS PDU报头格式 / 472
9.3.6 IIH PDU包格式 / 473
9.3.7 LSP PDU包格式 / 475
9.3.8 SNP PDU包格式 / 476
9.3.9 IS-IS PDU可变字段格式 / 477
9.3.10 IS-IS的两种地址格式 / 478
9.3.11 IS-IS与OSPF的比较 / 480
9.3.12 IS-IS最短路径计算和路由表生成原理 / 481
9.4 BGP / 483
9.4.1 BGP概述 / 483
9.4.2 BGP AS / 484
9.4.3 BGP地址簇模型 / 486
9.4.4 BGP speaker和peer的关系 / 488
9.4.5 BGP peer会话建立 / 490
9.4.6 BGP的路由属性 / 490
9.4.7 BGP的消息类型及报文格式 / 494
第10章 传输层 / 498
10.1 传输层概述 / 499
10.1.1 划分传输层的必要性 / 499
10.1.2 传输层的端到端传输服务 / 501
10.1.3 传输层服务 / 502
10.1.4 TSAP和TPDU / 504
10.1.5 传输连接建立阶段的主要TPDU / 507
10.1.6 数据传输阶段的主要TPDU / 508
10.1.7 传输连接释放阶段的TPDU / 512
10.1.8 传输服务原语 / 513
10.2 传输层服务功能 / 517
10.2.1 传输层寻址方案 / 517
10.2.2 传输连接建立 / 520
10.2.3 重复传输连接的解决方法 / 521
10.2.4 数据传输 / 524
10.2.5 传输连接释放 / 525
10.2.6 流量控制 / 526
10.2.7 多路复用 / 529
10.2.8 崩溃恢复 / 529
10.3 TCP概述 / 530
10.3.1 TCP的主要特性 / 530
10.3.2 TCP数据段格式 / 531
10.3.3 TCP套接字 / 534
10.3.4 TCP端口 / 537
10.3.5 TCP连接的状态转移 / 539
10.3.6 TCP传输连接的建立 / 542
10.3.7 TCP传输连接的释放 / 544
10.4 TCP的可靠传输 / 546
10.4.1 TCP的数据段确认机制 / 547
10.4.2 TCP的超时重传机制 / 549
10.4.3 TCP的选择性确认机制 / 550
10.5 TCP的流量控制 / 552
10.5.1 TCP的流量控制简介 / 552
10.5.2 基于传输效率的考虑 / 554
10.6 TCP的拥塞控制 / 555
10.6.1 TCP拥塞控制简介 / 555
10.6.2 TCP拥塞控制方案 / 557
10.7 UDP概述 / 560
10.7.1 UDP的基础知识 / 560
10.7.2 UDP数据报头部格式 / 561
第11章 应用层 / 563
11.1 应用层概述 / 564
11.1.1 应用层组件及典型应用服务 / 564
11.1.2 应用层的C/S服务模型 / 565
11.2 Web服务基础 / 566
11.2.1 Web服务模型 / 566
11.2.2 万维网的全球统一标识 / 567
11.2.3 万维网文档标记 / 569
11.2.4 HTML文档类型 / 570
11.2.5 HTML文档的“三超属性” / 572
11.2.6 HTTP服务访问基本流程 / 573
11.2.7 HTTP的主要特性 / 574
11.2.8 HTTP请求报文格式 / 575
11.2.9 HTTP响应报文格式 / 577
11.3 DNS服务 / 579
11.3.1 DNS技术的引入背景 / 580
11.3.2 DNS命名方案的设计思想 / 582
11.3.3 DNS名称空间 / 583
11.3.4 DNS名称服务器 / 586
11.3.5 DNS报文格式 / 589
11.3.6 DNS数据传输方式 / 593
11.3.7 DNS递归解析原理 / 594
11.3.8 DNS迭代解析原理 / 596
11.4 DHCP服务 / 599
11.4.1 BOOTP和DHCP简介 / 599
11.4.2 DHCP服务的主要功能及应用环境 / 600
11.4.3 DHCP报文及其格式 / 601
11.4.4 DHCP服务的IP地址自动分配原理 / 604
11.4.5 DHCP服务的IP地址租约更新原理 / 611
11.4.6 DHCP中继代理服务 / 611
11.5 电子邮件服务 / 615
11.5.1 电子邮件系统的基本结构 / 615
11.5.2 电子邮件消息格式 / 617
11.5.3 SMTP请求命令和应答消息 / 619
11.5.4 SMTP服务的工作原理 / 623
11.5.5 POP3请求命令及应答消息 / 626
11.5.6 POP3服务的工作原理 / 628
11.5.7 IMAP4简介 / 630
