內容講解：案例豐富，圖文并茂，各章均配有習題

內容設計：與時俱進，增加了新技術、新標準和新應用的介紹

內容敘述：深入淺出，以網絡體系結構為主線，以協議分析為主要內容

內容安排：重在應用，強調理論和實踐的結合，滿足應用型人才培養的需要

第三版前言

《數據通信與計算機網絡》一書自2004年8月出版以來，得到了許多讀者的青睞，許多院校將此書作為教材使用。隨著網絡技術的迅猛發展，新技術不斷涌現。為了適應網絡技術的發展，作者對本書再次進行了修訂。

本書是在第二版的基礎上修訂而成的，對內容和結構進行了較大的調整，力求使本書的邏輯性更強。此外，增加了一些新技術、新標準和新應用的介紹，對一些協議增加了案例分析和講解，刪減了一些過時或者不常用的內容。本次修訂的目的是加強理論和實踐的結合，使其滿足應用型人才培養的需要。

本書仍以網絡體系結構為主線，以協議分析為主要內容，以TCP/IP協議簇作為協議分析的重點。在講解協議結構的同時，與實際網上傳輸的數據包進行對照分析，使讀者對協議有更直觀的認識。書中包含了讓讀者利用抓包工具軟件進行網絡數據包抓取并分析的練習。隨著學習的深入，層層剝離網絡協議的內容。在掌握了一定的基礎知識后，本書介紹了網絡編程和使用協議實現數據傳輸的方法，使所學的知識落到實處。

與第二版相比，本書主要變化如下。

第1章計算機網絡概論在內容上進行了更新，增加了計算機網絡當前的技術發展狀況，并對計算機網絡的類別進行了調整，細化了計算機網絡通信原理。

第2章物理層在結構上改動較大，把第二版中第2章的數據通信基礎知識去掉差錯校驗和控制后，其他內容并入現在的物理層，將差錯校驗和控制并入本書第3章，將第二版第3章物理層中的無線局域網物理層標準并入現在的第4章，這樣使知識銜接更緊湊。本章刪除了同軸電纜的內容，增加了碼分多路復用技術、寬帶接入技術、4G/5G技術等內容，使知識更充實。

第3章數據鏈路層是由第二版中的第4、5章合并而成，增加了虛擬局域網技術，刪除了HDLC內容，將停止等待協議、連續ARQ協議、流量控制等并入本書第7章。

第4章無線局域網技術是由第二版中第3章以及第5章中關于無線局域網的內容整合而成的，并增加了對無線局域網部署以及協議工作原理的描述。

第5章網絡層是由第二版中的第6章和第7章合并而成的，刪除了擁塞控制部分，對IP地址部分增加了例題講解，對路由部分重新進行了歸納整理，同時增加了例題分析，邏輯性更強，增加了廣域網中廣泛使用的MPLS技術。

第6章下一代網際協議IPv6是由第二版中的第8章調整而來的，并增加了對現有IPv6骨干網的介紹、圖形化和命令行方式下IPv6地址的設置和目前比較重要的過渡技術，刪除了已被RFC5095棄用的路由選擇擴展首部。

第7章傳輸層是由第二版中的第9章調整而來的，將原數據鏈路層中可靠傳輸原理調整至本章介紹，以適應目前網絡的實際情況。在流量控制中增加了對滑動窗口機制的介紹。更加詳細地介紹了Socket程序實例的函數和流程。

第8章應用層更新和擴充了超文本標記語言HTML的內容，引入了HTML5版本。

第9章網絡安全技術主要沿用第二版中第11章的內容。

書中帶“*”部分在教學中可作為選講內容或作為學生課外閱讀材料。

本書從內容的整體編排上充分考慮培養生產、管理和維護一線的計算機應用技術人才的知識結構和能力結構，強化應用特色，同時兼顧理論的深度和廣度，為讀者進一步研究與深造打下基礎。

本書是集體智慧的結晶，作者均為常年使用本書前兩版的一線教師，對書中內容有較深的體會，很多修改思想來源于教學實踐。本書由季福坤、錢文光任主編，魏艷娜、鄒澎濤、顏煜任副主編。第1章由季福坤、魏艷娜編寫，第2章、第8章由魏艷娜編寫，第3章、第5章由錢文光編寫，第4章由錢文光、李會民編寫，第6章和第7章由鄒澎濤編寫，第9章由顏煜編寫。本次改版由季福坤對內容選擇、知識深度把握及描述方法等進行統一協調。書中相當一部分內容保留了第二版的精華。一部分原書作者沒有參加此次改版工作，但他們在第二版中的貢獻不會由于第三版的出現而被磨滅，這里對張景峰、孫廣路、張云峰、劉潔等第二版作者表達深深的謝意。

在第三版的編寫過程中，編者參考了大量的相關書籍和資料，吸取了同仁的寶貴經驗，我們會在參考文獻中列出所有參考資料，在此一并表示謝意。

由于作者水平有限，書中難免存在不當之處，懇請廣大讀者批評指正。

主編電子郵箱：jifk@nciae.edu.cn，qianwenguang@sohu.com。

編 者

2019年12月

第三版前言
第一版前言

第1章 計算機網絡概論 1
1.1 計算機網絡與Internet 1
1.1.1 計算機網絡的產生與發展 1
1.1.2 Internet簡介 2
1.1.3 計算機局域網 4
1.1.4 計算機網絡的定義 4
1.2 計算機網絡的組成 5
1.2.1 計算機網絡硬件 5
1.2.2 計算機網絡軟件 6
1.3 計算機網絡類別 7
1.3.1 按網絡的作用范圍進行分類 7
1.3.2 按照網絡的使用者進行分類 8
1.4 計算機網絡體系結構簡介 8
1.4.1 網絡協議和網絡體系結構的概念 8
1.4.2 ISO/OSI參考模型 10
1.4.3 TCP/IP參考模型 14
1.4.4 具有五層協議的參考模型 16
1.5 計算機網絡通信原理 17
1.5.1 各層的數據傳輸單元 17
1.5.2 數據封裝和解封裝過程 18
1.6 計算機網絡協議相關的標準化組織 19
1.6.1 網絡協議標準化組織 19
1.6.2 Internet管理機構 20
1.6.3 RFC文檔 21
習題1 22
第2章 物理層 24
2.1 數據通信的基本概念 24
2.1.1 數據、信息與信號 24
2.1.2 數據通信系統 25
2.1.3 基本概念和術語 27
2.2 數據通信的基本方式 29
2.2.1 并行傳輸與串行傳輸 29
2.2.2 單工、半雙工與全雙工傳輸 30
2.2.3 同步傳輸與異步傳輸 31
2.2.4 基帶傳輸與頻帶傳輸 32
2.3 數據編碼技術 32
2.3.1 數字數據用數字信號表示 33
2.3.2 數字數據用模擬信號表示 35
2.3.3 模擬數據用數字信號表示 36
2.4 多路復用技術 37
2.4.1 頻分多路復用技術 38
2.4.2 時分多路復用技術 39
2.4.3 波分多路復用技術 40
2.4.4 碼分多路復用技術 41
2.5 數據交換方式 42
2.5.1 報文交換 42
2.5.2 分組交換 43
2.5.3 數據交換方式的比較 46
2.6 物理層概述 47
2.7 傳輸介質 47
2.7.1 傳輸介質的特性 47
2.7.2 有線傳輸介質 48
2.7.3 無線傳輸介質 52
2.8 物理層協議舉例—EIA RS-232C接口
標準 54
2.9 寬帶接入技術 57
2.9.1 ADSL技術 57
2.9.2 HFC技術 58
2.9.3 FTTx技術 58
2.10 4G/5G技術 60
習題2 62
第3章 數據鏈路層 63
3.1 數據鏈路層概述 63
3.1.1 基本概念 63
3.1.2 數據鏈路層提供的服務及功能 65
3.2 差錯檢驗和控制 66
3.2.1 差錯類型 66
3.2.2 差錯控制的方式 67
3.2.3 常用的檢錯糾錯碼 68
3.3 局域網概述 72
3.3.1 局域網的定義與發展過程 72
3.3.2 局域網的特點 73
3.4 局域網的組成 74
3.4.1 局域網硬件 74
3.4.2 局域網軟件 75
3.5 傳統以太網 76
3.5.1 以太網概述 76
3.5.2 MAC地址 79
3.5.3 MAC幀結構 80
3.5.4 CSMA/CD介質訪問控制協議 81
3.6 交換式局域網 83
3.6.1 交換式局域網概述 83
3.6.2 局域網交換機工作原理 83
3.6.3 局域網交換機的幀轉發方式 84
3.7 虛擬局域網 85
3.7.1 虛擬局域網概述 85
3.7.2 VLAN的劃分方式 86
3.7.3 VLAN原理 88
3.8 高速以太網技術 92
3.8.1 快速以太網 92
3.8.2 千兆以太網 93
3.8.3 萬兆以太網 95
3.9 Internet的鏈路層協議 96
3.9.1 PPP層次結構 96
3.9.2 PPP幀格式 97
3.9.3 PPP工作過程 98
3.9.4 PPP身份認證 99
3.9.5 PPPoE 100
習題3 103
第4章 無線局域網技術 104
4.1 無線網絡概述 104
4.2 IEEE 802.11體系結構 105
4.2.1 802.11協議標準 106
4.2.2 802.11網絡基本元素 106
4.2.3 802.11 MAC層工作原理 108
4.2.4 802.11網絡安全 109
4.2.5 802.11無線網絡漫游 110
4.3 IEEE 802.11 MAC層協議 112
4.3.1 802.11 MAC協議層支持的兩種
訪問控制方式 112
4.3.2 IEEE 802.11網絡介質訪問控制
協議 113
4.4 IEEE 802.11幀結構 117
習題4 118
第5章 網絡層 119
5.1 網絡層與IP協議 119
5.1.1 網絡層概述 119
5.1.2 網絡層提供的服務 120
5.1.3 網絡層的功能 122
5.1.4 IP協議的特點 123
5.1.5 IP協議的演變及發展 123
5.2 IPv4地址 124
5.2.1 IP地址基本概念 124
5.2.2 標準分類IP地址 125
5.2.3 子網劃分 128
5.2.4 無類別域間路由（CIDR） 132
5.3 IP數據報 135
5.3.1 IP數據報的格式 135
5.3.2 IP數據報各字段的意義 135
5.3.3 IP數據報分析 138
5.4 地址解析協議 139
5.4.1 工作原理 139
5.4.2 ARP報文格式 140
5.4.3 ARP數據包分析 141
5.5 路由選擇機制 143
5.5.1 IP路由概述 143
5.5.2 IP路由原理 145
5.5.3 靜態路由 148
5.5.4 動態路由 149
5.5.5 動態路由協議的分類 149
5.6 Internet路由選擇協議 151
5.6.1 路由信息協議（RIP） 151
5.6.2 開放最短路徑優先協議（OSPF） 155
5.6.3 邊界網關協議（BGP） 159
5.7 NAT 161
*5.8 MPLS 163
5.8.1 MPLS概述 163
5.8.2 MPLS網絡組成 164
5.8.3 MPLS標簽 165
5.8.4 MPLS標簽分配 166
5.8.5 MPLS轉發實現 167
5.9 Internet控制報文協議 169
5.9.1 報文格式 169
5.9.2 常見應用 171
習題5 173
第6章 下一代網際協議IPv6 175
6.1 概述 175
6.2 IPv6地址 177
6.3 IPv6數據報格式 183
6.4 IPv6擴展首部 186
6.5 過渡技術 188
習題6 190
第7章 傳輸層 191
7.1 傳輸層概述 191
7.1.1 傳輸層簡介 191
7.1.2 提供給高層的服務 192
7.1.3 傳輸層要素 193
7.1.4 TCP/IP協議棧的傳輸層 195
7.1.5 端口 196
7.2 傳輸控制協議（TCP） 197
7.2.1 TCP的主要特點 198
7.2.2 可靠傳輸的工作原理 198
7.2.3 TCP的報文格式 201
7.2.4 TCP的傳輸連接管理 208
7.2.5 TCP的編號與確認 212
7.2.6 TCP流量控制 213
7.2.7 TCP擁塞控制 215
7.2.8 顯式擁塞指示 216
7.2.9 TCP的差錯控制 219
7.2.10 TCP的定時機制 221
7.3 一個Socket程序實例 222
7.4 用戶數據報協議（UDP） 226
7.4.1 UDP數據報的格式 226
7.4.2 UDP的工作原理 228
習題7 228
第8章 應用層 230
8.1 應用層協議概述 230
8.2 域名系統（DNS） 231
8.2.1 域名 231
8.2.2 域名系統詳解 232
8.2.3 DNS報文格式 235
8.3 萬維網（WWW） 238
8.3.1 概述 238
8.3.2 超文本傳輸協議（HTTP） 238
8.3.3 請求報文及響應報文實例 240
8.3.4 瀏覽器 241
8.3.5 超文本標記語言（HTML） 242
8.3.6 動態網頁技術 244
8.4 動態主機配置協議（DHCP） 246
8.4.1 概述 246
8.4.2 工作原理 246
8.5 文件傳輸協議（FTP） 247
8.5.1 概述 247
8.5.2 FTP工作原理 248
8.6 Telnet 250
8.6.1 概述 250
8.6.2 Telnet命令 251
8.6.3 Telnet實用程序 252
*8.7 網絡管理與SNMP 254
8.7.1 概述 254
8.7.2 網絡管理的功能 255
8.7.3 簡單網絡管理協議（SNMP） 256
8.7.4 SNMP報文 257
習題8 260
第9章 網絡安全技術 261
9.1 概述 261
9.1.1 Internet安全隱患的主要體現 261
9.1.2 網絡攻擊的一般步驟 262
9.2 常見的攻擊技術 263
9.2.1 掃描技術 263
9.2.2 網絡監聽 266
9.2.3 拒絕服務攻擊 267
9.3 數據加密 269
9.3.1 加密與解密 270
9.3.2 算法類型 270
9.3.3 Hash函數 271
9.3.4 數據完整性驗證 272
9.3.5 數字簽名 272
9.4 防火墻技術 273
9.4.1 防火墻技術概述 273
9.4.2 防火墻的類型 274
9.4.3 防火墻的結構 276
9.5 入侵檢測系統 277
9.5.1 概述 277
9.5.2 入侵檢測系統的類型 278
9.5.3 入侵檢測系統的構成 279
習題9 280
參考文獻 281

1. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
2. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
3. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
4. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
5. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
6. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
7. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
8. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
9. HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
10. 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]
11. 電工電子技術基礎 [主編 劉 軍 楊國龍 劉天成]
12. MySQL數據庫項目式教程 [陳亞峰]
13. 機械設計基礎（第二版） [主編 田亞平 李愛姣]
14. 畫法幾何與機械制圖 [主編 趙軍]
15. C語言程序設計習題與實驗指導（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
16. C語言程序設計（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
17. Unity3D虛擬現實應用開發實踐 [主 編 劉龍]
18. 智能化技術基礎（第三版） [鄧文達　李禮]
19. 面向對象程序設計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
20. 計算機網絡基礎 [主編 宋焱宏 李安邦]
21. 網絡營銷 [主編 夏薇薇 劉婷 尚潔]
22. 電視節目策劃與制作（微課版） [主　編　黃滴滴]
23. 數據庫技術與應用實踐教程（SQL Server 2019） [主 編 嚴暉 周肆清]
24. 大學應用數學 [主編 郭立娟]
25. 網絡工程師備考一本通 [夏杰 編著]
26. 軟件定義網絡技術與實踐 [主編　但唐仁]
27. 工業機器人拆裝與調試 [主編 胡月霞 向艷芳 朱奇]
28. 功能材料制備與表征實驗指導書 [龔偉平 趙軍峰 梅海娟 等編著]
29. 信號與系統（第二版） [主編 張宇]
30. 信息技術基礎 [主編 唐倩 邵銳]