本书主要讲述计算机网络的体系结构和操作原理，选取常用的主流技术，简化数学分析过程，注重从实际角度讲解计算机网络的基本概念和基本方法，并介绍了下一代互联网、3G/4G通信网、无线城域网等新技术。通过本课程的学习，使学生从整体上掌握计算机网络的功能和各个协议层提供的服务，熟悉各种商用网络的体系结构和使用方法，并且对计算机网络学科的发展方向和研究方法有深入的了解。
本书是作者多年教学经验的总结和展示，仔细阅读本书，可以从论述的逻辑性和内容的关联性方面体会优秀的教学过程。
本书在选材和布局方面进行了精心安排，通过学习本书，可以准确掌握计算机网络的基础知识以及网络研究的前沿领域。
本书的内容是自包含的，一书在手，无须参考资料就可以掌握现代网络技术的全部精髓并激发您进一步钻研的兴趣。
本书的讲解风格简略而不失细致，语言通畅，论述精当，遵循本书的逻辑框架坚持学习，读者能轻松找到通向网络世界的捷径。
本书配备了丰富的思考题和课后练习题，若配合适当的网络实验和实际操作，将进一步加深读者对网络理论知识和实践技能的理解。
本书是为计算机科学技术专业（含网络工程方向）编写的本科教材。根据网络技术发展和应用的现实情况，作者在本书编写过程中遵循以下原则：对于网络通信理论，以够用为原则，注重基本概念的介绍，尽量简化数学分析过程；对于网络基础知识，主要选取主流技术，从应用角度介绍基本概念和基本方法，并注意与后续课程（如网络操作系统、组网技术和网络应用程序设计等）的衔接。最后，本书在介绍新技术方面（如下一代互联网、3G/4G技术、P2P应用等）进行了适当的拓展，使读者能够了解网络技术的发展和研究方向。
全书各章内容简要介绍如下。
第1章介绍计算机网络的基本概念，读者除了要了解互联网的发展过程之外，还需要熟悉ISO开放系统互连参考模型，其中的基本概念是学习网络技术的理论框架。
第2章讲述数据通信的基础知识。如果开设过数据通信基础课程，这部分内容可以不讲或作为复习时的阅读教材。
第3章介绍物理层的传输介质和接口技术，在广域网互连时，要用到这些知识。
以上两章内容都是属于物理层范围，前一章注重理论，后一章注重实用。
第4章详细介绍数据链路技术。HDLC协议包含了很多内容，其流量和差错控制机制是学习网络技术的基础，这个协议还与其他许多协议（如PPP、LLC）有关，所以应该深入了解这部分内容。
第5章讨论了网络层的基本概念，深入讲解了路由选择算法和交通控制技术，并且以IP协议和X.25协议为例，分别介绍了无连接的网络服务和面向连接的网络服务这两种实现技术。
第6章是快速分组交换网，简要介绍了帧中继和ATM这两种公用通信网的基本原理。这一章的内容对于广域网互连是有用的，其中的通信量控制技术对现代互联网的发展有重要影响。
第7章介绍传输层提供的服务和实现技术。TCP协议的连接管理和流量控制技术是重点内容，对于理解互联网通信的实现过程以及网络管理都有重要参考作用。
第8章讲述局域网和城域网技术，重点是交换式以太网和IEEE 802.11无线局域网。为了拓展知识面，本章还介绍了城域以太网和无线城域网（WiMAX）技术，如果学时不够，这部分内容可以不讲。
第9章讲述互联网的实用技术，这一章的动态主机配置协议、动态路由技术、组播技术、IP QoS技术都是重点内容。掌握了这些内容，才能深入理解和熟练应用现代计算机网络，才能接近互联网技术的研究前沿阵地。
第10章讲述下一代互联网的关键技术，IPv6地址的类型、IPv4向IPv6的过渡技术是其中的重点内容。本章还浏览和展望了下一代互联网的各种研发活动，有志于网络研究的读者可适当关注。
考虑到一般学校都开设网络安全和网络管理的专门课程，限于篇幅，本书没有包含这些内容。建议本书在60课时内讲完，有些非重点部分可以作为阅读和自学的内容。
本书每一章都配有适量的习题，完成这些练习对于深入理解课程的内容是必要的。如果结合教学进度，开设一些简单的网络实验（例如局域网互连、IP地址配置和子网划分、Windows服务器的配置等）课，对于建立感性认识和实践网络操作技能会有所帮助。
编 者
2010年5月
计算机\网络
书是作者多年教学经验的总结和展示，仔细阅读本书，可以从论述的逻辑性和内容的关联性方面本体会优秀的教学过程。
本书在选材和布局方面进行了精心安排，通过学习本书，可以准确掌握计算机网络的基础知识以及网络研究的前沿领域。
本书的内容是自包含的，无须参考资料，一本书在手，就可以掌握现代网络技术的全部精髓并激发您进一步钻研的兴趣。
本书的讲解风格简略而不失细致，语言通畅，论述精当，遵循本书的逻辑框架坚持学习，读者能轻松找到通向网络世界的捷径。
本书配备了丰富的思考题和课后练习题，若配合适当的网络实验和实际操作，则网络理论知识和实践技能尽在掌握之中。
前 言
第1章 计算机网络概论 1
1.1 计算机网络的基本概念 1
1.1.1 什么是计算机网络 1
1.1.2 计算机网络的通信方式 1
1.1.3 计算机网络的分类 2
*1.2 计算机网络的发展简史 3
1.2.1 计算机通信网 3
1.2.2 早期的远程联机系统 3
1.2.3 ARPAnet 4
1.2.4 Internet 4
1.2.5 下一代互联网 5
*1.3 我国的互联网建设 6
1.3.1 我国互联网的发展 6
1.3.2 我国建成的互联网络 7
*1.4 互联网对人类社会的影响 8
1.4.1 互联网的应用 8
1.4.2 互联网带来的机遇和挑战 9
1.5 计算机网络体系结构 10
1.5.1 计算机网络的标准化 10
1.5.2 计算机网络的功能特性 10
1.5.3 开放系统互连参考模型 12
1.6 几种商用网络的体系结构 17
1.6.1 SNA 17
1.6.2 X.25 18
1.6.3 Novell NetWare 19
1.6.4 TCP/IP 20
*1.7 OSI协议集 20
习题 23
第2章 数据通信基础 24
2.1 数据通信的基本概念 24
2.2 信道特性 25
2.2.l 信道带宽 25
2.2.2 误码率 26
2.2.3 信道延迟 26
2.3 数据编码 26
2.4 数字调制技术 30
2.5 脉冲编码调制 32
2.5.1 PCM原理 32
*2.5.2 增量调制 33
2.6 扩频通信 34
2.6.1 频率跳动扩频 35
2.6.2 直接序列扩频 35
2.7 数据通信方式和交换方式 36
2.7.1 数据通信方式 36
2.7.2 交换方式 37
2.8 多路复用技术 39
2.8.l 频分多路复用 39
2.8.2 时分多路复用 40
2.8.3 波分多路复用 40
2.8.4 数字传输系统 41
2.8.5 同步数字系列 42
2.9 差错控制 42
2.9.1 检错码 42
2.9.2 海明码 43
2.9.3 循环冗余校验码 45
习题 46
第3章 物理层 48
3.1 传输介质 48
3.1.1 双绞线 48
3.1.2 同轴电缆 50
3.1.3 光缆 51
3.1.4 无线信道 52
3.2 结构化布线 54
3.3 公共交换电话网 56
3.3.1 电话系统的结构 56
3.3.2 本地回路 57
3.3.3 EIA RS-232-C 57
3.3.4 串行通信接口 60
*3.3.5 调制解调器 62
3.3.6 ADSL接入技术 63
3.4 公用数据网接口 64
3.4.1 X.21接口 64
3.4.2 V.35接口 65
*3.5 移动通信系统 66
3.5.1 蜂窝通信系统 66
3.5.2 第二代移动通信系统 67
3.5.3 第三代移动通信系统 69
习题 69
第4章 数据链路层 70
4.1 链路配置和控制 70
4.2 流量控制 72
4.2.1 停等协议 72
4.2.2 滑动窗口协议 73
4.3 差错控制 75
4.3.1 自动请求重发技术 76
4.3.2 协议性能分析 78
4.4 HDLC协议 80
4.4.1 HDLC的概念 80
4.4.2 HDLC帧结构 80
4.4.3 HDLC的帧类型 82
4.4.4 HDLC的操作 84
4.5 PPP协议 85
4.5.1 PPP协议的应用 85
4.5.2 PPP的帧格式 86
4.5.3 LCP和NCP协议 86
4.5.4 PPP认证协议 87
习题 88
第5章 网络层 90
5.1 网络服务及其实现 90
5.1.1 面向连接的服务和无连接的服务 90
5.1.2 数据报和虚电路 91
5.2 路由选择 91
5.2.1 最短通路算法 92
5.2.2 路由选择策略 95
5.2.3 距离矢量路由算法 97
5.2.4 链路状态算法 98
5.3 交通控制 99
5.3.1 交通控制技术的分类 99
5.3.2 交通控制技术的分级 103
5.3.3 交通控制技术的实现 104
5.4 IP协议 104
5.4.1 IP地址 105
5.4.2 IP协议的操作 106
5.4.3 IP协议数据单元 107
5.4.4 ICMP协议 108
*5.5 X.25公共数据网 109
5.5.1 X.25建议 109
5.5.2 X.25分组层协议 110
习题 112
第6章 快速分组交换 114
6.1 帧中继 114
6.1.1 帧中继协议 116
6.1.2 帧中继的应用 117
6.2 异步传输模式 118
6.2.1 综合业务数字网 119
6.2.2 同步传输和异步传输 121
6.2.3 ATM物理层 121
6.2.4 ATM层 122
6.2.5 ATM高层 124
6.2.6 ATM适配层 125
*6.3 ATM通信管理 126
6.3.1 连接准入控制 126
6.3.2 使用参数控制 126
6.3.3 通信量整形 127
习题 127
第7章 传输层 128
7.l 传输服务 128
7.1.1 服务质量 128
7.1.2 加急投送 129
7.1.3 连接管理服务 129
7.2 传输协议 129
7.2.1 传输协议的分类 129
7.2.2 寻址 130
7.2.3 多路复用 131
7.2.4 流量控制 131
7.2.5 连接管理 133
7.2.6 网络失效和系统崩溃的恢复 136
7.3 TCP协议 137
7.3.1 TCP服务 137
7.3.2 TCP段头格式 138
7.3.3 TCP的连接管理 140
7.3.4 TCP拥塞控制 142
7.4 UDP协议 144
习题 144
第8章 局域网与城域网 146
8.1 局域网技术概论 146
8.1.1 拓扑结构和传输介质 146
8.1.2 LAN/MAN的IEEE 802标准 150
*8.2 逻辑链路控制子层 151
8.2.1 LLC地址 152
8.2.2 LLC服务 152
8.2.3 LLC协议 153
*8.3 介质访问控制技术 153
8.3.1 循环式 154
8.3.2 预约式 154
8.3.3 竞争式 154
8.4 以太网 154
8.4.1 ALOHA协议 154
8.4.2 CSMA/CD协议 156
8.4.3 CSMA/CD协议的性能分析 160
8.4.4 MAC和PHY规范 161
8.4.5 交换式以太网 164
8.4.6 高速以太网 165
8.4.7 虚拟局域网 167
8.5 令牌环网 169
8.5.1 令牌环网的工作特点 169
8.5.2 令牌环的MAC协议 170
8.5.3 光纤环网FDDI 172
8.6 局域网互连 174
8.6.1 网桥协议的体系结构 175
8.6.2 生成树网桥 177
*8.6.3 源路由网桥 180
8.7 城域网 182
*8.7.1 城域以太网 182
8.7.2 弹性分组环 184
8.8 无线局域网 187
8.8.1 WLAN的基本概念 187
8.8.2 WLAN通信技术 188
8.8.3 IEEE 802.11体系结构 190
8.8.4 IEEE 802.11新进展 194
8.8.5 移动Ad Hoc网络 197
*8.8.6 无线城域网 205
习题 208
第9章 网络互连与互联网 210
9.1 网络互连设备 210
9.1.1 中继器 210
9.1.2 网桥 211
9.1.3 路由器 212
9.1.4 网关 213
9.2 域名和地址 214
9.2.1 网际互连 214
9.2.2 域名系统 215
9.2.3 域名服务器 217
9.2.4 地址解析协议 219
9.2.5 动态主机配置协议 222
9.3 路由协议 224
9.3.1 自治系统 224
9.3.2 外部网关协议 225
9.3.3 内部网关协议 226
9.3.4 核心网关协议 231
9.4 路由器技术 232
9.4.1 NAT技术 232
9.4.2 CIDR技术 234
9.4.3 第三层交换技术 235
9.5 IP组播技术 237
9.5.1 组播模型概述 237
9.5.2 组播地址 238
9.5.3 Internet组管理协议 239
9.5.4 组播路由协议 242
*9.6 IP QoS技术 245
9.6.1 集成服务 245
9.6.2 资源预约 247
9.6.3 区分服务 250
9.6.4 流量工程 252
9.7 Internet应用 253
9.7.1 远程登录协议 253
9.7.2 文件传输协议 254
9.7.3 简单邮件传输协议 255
9.7.4 超文本传输协议 255
9.7.5 简单网络管理协议 258
9.7.6 P2P应用模型 259
习题 262
第10章 下一代互联网 263
10.1 IPv6 263
10.1.1 IPv6分组格式 264
10.1.2 IPv6地址 266
10.1.3 IPv6路由协议 270
10.1.4 IPv6对IPv4的改进 271
10.2 移动IP 272
10.2.1 移动IP的通信过程 272
10.2.2 移动IPv6 274
10.3 从IPv4向IPv6的过渡 276
10.3.1 隧道技术 277
10.3.2 协议翻译技术 282
10.3.3 双协议栈技术 284
*10.4 下一代互联网的发展 286
10.4.1 IP地址的分配 287
10.4.2 IPv6在亚洲 288
10.4.3 IPv6在欧美 289
10.4.4 我国的下一代互联网研究 291
参考文献 293
