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隨著網絡技術的快速發展，人類進入了一個嶄新的網絡信息時代。計算機網絡已經觸及到社會的各個領域，網絡技術已經成為人們迫切希望掌握的技術。目前，各高校計算機專業都有所側重地開設了多門網絡課程，從實踐課到理論課課程的定位隨著網絡技術的發展也在不斷更新。在多年的教學實踐中，筆者一直希望編寫一本適宜于高職高專院校計算機網絡原理課程的教材。

本書從教學實際出發，結合應用型院校的教學特點，用言簡意賅的語言闡述抽象的網絡原理，系統介紹了網絡協議、網絡體系結構、局域網原理、網絡安全、系統集成等內容，適當增加了實踐中常用的學生比較感興趣的內容，同時將目前先進的網絡技術添加進來，并對發展趨勢進行了介紹。

本書內容按照有利于課堂教學組織實施的原則編寫，對基本概念、基礎原理的介紹力求簡明扼要，全書共分11章：

第1章：計算機網絡概論，主要介紹計算機網絡發展的歷史，計算機網絡的概念、特點和分類。

第2章：物理網絡的實現，主要內容有不同的網絡設備、電腦物理連接問題、信號的傳遞問題、通信基礎知識。

第3章：網絡體系結構與協議，主要介紹開放系統互連參考模型。

第4章：節點間的數據傳輸（數據鏈路層），主要介紹相鄰設備之間數據的傳遞處理機制。

第5章：局域網，主要介紹局域網的基本特點，以太網和令牌環網的基本理論、聯網設備和局域網的發展趨勢。

第6章：網絡互聯，主要講解IP協議規則、路由機制、路由協議。

第7章：端到端的數據傳輸（傳輸層），主要介紹數據在網絡傳輸過程中的傳輸控制機制。

第8章：應用層協議，介紹常用的應用層協議。

第9章：計算機網絡安全與管理，主要介紹計算機網絡安全策略、加密算法和網絡管理的基本理論。

第10章：網絡系統集成，從工程實踐的角度介紹網絡系統集成的基本概念。

第11章：互聯網未來的發展，主要介紹互聯網的一些新興技術。

本書由王碩、曹敏任主編，由張浩、劉征、王樹森任副主編，第1章由河南牧業經濟學院的崔利編寫，第2章由河南牧業經濟學院的王碩編寫，第3章由中州大學的曹敏編寫，第4章由濟源職業技術學院的王樹森編寫，第5章由河南牧業經濟學院的王俊珺編寫，第6章由河南牧業經濟學院的張浩編寫，第7章和第8章由河南牧業經濟學院的尚建貞編寫，第9章由河南牧業經濟學院的劉征編寫，第10章由漯河職業技術學院的左曉靜編寫，第11章由周口職業技術學院的楚書來編寫。王碩負責全書統稿工作。

由于編者水平有限，加之計算機網絡技術發展迅速，書中難免存在一些缺點和錯誤，懇請廣大讀者批評指正。

編 者

2014年7月

第1章 計算機網絡概論 1
1.1 計算機網絡的形成與發展 1
1.1.1 計算機網絡的產生 1
1.1.2 計算機網絡的發展 2
1.1.3 計算機網絡的應用 5
1.2 計算機網絡的定義及分類 6
1.2.1 計算機網絡的定義 6
1.2.2 計算機網絡的分類 7
1.3 因特網的發展 8
1.3.1 因特網的起源 8
1.3.2 因特網的主要組成部分 10
1.3.3 因特網在中國的發展 11
1.4 計算機網絡研究的問題 13
1.4.1 現實的網絡場景 13
1.4.2 實現網絡數據傳遞需要解決的問題 15
習題一 15
第2章 物理網絡的實現 17
2.1 物理特性 17
2.1.1 機械特性 17
2.1.2 電氣特性 18
2.1.3 功能特性 18
2.1.4 規程特性 18
2.2 通信的基本概念 18
2.2.1 信號與噪聲 18
2.2.2 信道與傳輸介質 19
2.3 通信系統的分類及通信方式 23
2.3.1 通信系統模型 23
2.3.2 通信系統的分類 24
2.3.3 通信方式 27
2.4 主要性能指標 28
2.4.1 帶寬 28
2.4.2 信道的主要技術指標 29
2.5 模擬傳輸與數字傳輸 31
2.5.1 調制與解調 31
2.5.2 數字信號的編碼 32
2.5.3 脈沖編碼調制（PCM） 34
2.6 多路復用 35
2.6.1 頻分多路復用FDM 36
2.6.2 時分多路復用TDM 36
2.6.3 波分多路復用WDM 38
2.7 數據交換技術 38
2.7.1 電路交換 38
2.7.2 報文交換 39
2.7.3 分組交換 39
習題二 41
第3章 網絡體系結構與協議 43
3.1 網絡體系結構的基本概念 43
3.1.1 網絡協議 43
3.1.2 層次化的概念 44
3.1.3 網絡體系結構 44
3.2 OSI參考模型 45
3.2.1 OSI參考模型的制定 45
3.2.2 各層的主要功能 46
3.2.3 OSI/RM中的基本概念 47
3.3 TCP/IP體系結構 49
3.3.1 TCP/IP體系結構 49
3.3.2 原理體系結構 52
3.3.3 OSI/RM與TCP/IP體系結構 52
習題三 53
第4章 節點間的數據傳輸（數據鏈路層） 55
4.1 數據鏈路層的基本概念 55
4.1.1 數據鏈路的概念 55
4.1.2 數據鏈路層的功能 56
4.2 停止等待協議 56
4.2.1 理想情況 56
4.2.2 僅需流量控制的情況 57
4.2.3 實用的停止等待協議 58
4.2.4 自動請求重傳 60
4.2.5 連續ARQ協議和選擇重傳
ARQ協議 60
4.3 廣域網與數據鏈路層 61
4.3.1 HDLC 62
4.3.2 PPP 63
4.3.3 ISDN 64
4.3.4 X.25 66
4.3.5 幀中繼 67
4.3.6 ATM 68
習題四 70
第5章 局域網 72
5.1 局域網概述 72
5.1.1 局域網的特點 72
5.1.2 局域網的拓撲結構 73
5.1.3 局域網的體系結構 75
5.1.4 IEEE802標準 76
5.2 以太網 77
5.2.1 載波偵聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CD） 77
5.2.2 MAC子層 81
5.3 令牌總線網 82
5.4 令牌環網 83
5.5 光纖分布式數據接口FDDI 85
5.6 高速以太網 86
5.6.1 交換式以太網 86
5.6.2 快速以太網 86
5.6.3 千兆以太網 87
5.6.4 萬兆以太網 88
5.6.5 以太網技術發展存在的問題 89
5.7 無線局域網 90
5.7.1 無線局域網標準 90
5.7.2 無線局域網存取技術 92
5.7.3 無線局域網應用范圍 94
5.8 局域網聯網設備 95
5.9 局域網操作系統 102
5.9.1 局域網操作系統的演變過程 102
5.9.2 網絡操作系統的基本服務功能 103
5.9.3 網絡操作系統 104
習題五 106
第6章 網絡互聯 108
6.1 網絡層 109
6.1.1 網絡層功能和內容 109
6.1.2 網絡層功能的實現過程 109
6.2 網際協議IP 111
6.2.1 IPv4地址 113
6.2.2 特殊的IP地址 120
6.2.3 IP數據包 121
6.2.4 IPv6地址 123
6.3 劃分子網和構造超網 125
6.3.1 劃分子網的原因和依據 125
6.3.2 劃分子網 127
6.3.3 構造超網 131
6.4 地址解析和控制協議 134
6.4.1 網絡地址和物理地址 134
6.4.2 地址解析協議ARP和逆地址解析
協議RARP 135
6.4.3 因特網控制報文協議ICMP 137
6.5 路由協議 143
6.5.1 路由的概念 143
6.5.2 直連路由和靜態路由 144
6.5.3 動態路由 145
6.5.4 數據轉發的過程 147
實例 148
實例一：IPv4地址的編址方案 148
實例二：利用抓包軟件分析數據包 149
習題六 150
第7章 端到端的數據傳輸（傳輸層） 153
7.1 傳輸層概述 153
7.1.1 傳輸層的作用 153
7.1.2 端口號 155
7.2 用戶數據報協議UDP 156
7.3 傳輸控制協議TCP 158
7.3.1 TCP報文段的首部 158
7.3.2 TCP的連接管理 161
7.3.3 TCP的流量控制 163
7.3.4 TCP的擁塞控制 165
習題七 167
第8章 應用層協議 169
8.1 域名系統DNS 169
8.1.1 DNS概述 169
8.1.2 域名體系 170
8.1.3 域名解析 172
8.2 電子郵件協議 174
8.2.1 概述 174
8.2.2 郵件傳送協議SMTP 175
8.2.3 郵件讀取協議POP3和IMAP 175
8.3 文件傳輸協議FTP 176
8.3.1 概述 176
8.3.2 FTP的工作原理 177
8.4 遠程登錄Telnet 178
8.5 萬維網 179
8.5.1 概述 179
8.5.2 統一資源定位符URL 179
8.5.3 超文本傳輸協議HTTP 180
8.5.4 超文本標記語言HTML 182
習題八 183
第9章 計算機網絡安全與管理 186
9.1 網絡安全概述 186
9.1.1 網絡安全的基本要素 187
9.1.2 網絡安全面臨的威脅 187
9.1.3 網絡安全模型 188
9.2 數據加密技術 189
9.2.1 數據加密模型 189
9.2.2 替代密碼與置換密碼 190
9.2.3 數據加密標準DES 190
9.2.4 公開密鑰密碼體制RSA 192
9.2.5 數字簽名 192
9.3 防火墻 193
9.3.1 防火墻的概念 193
9.3.2 防火墻的分類 194
9.3.3 防火墻的配置 195
9.4 網絡安全防范技術 198
9.4.1 入侵檢測系統 198
9.4.2 入侵防御系統 199
9.5 網絡管理 200
9.5.1 網絡管理模型 200
9.5.2 網絡管理功能 201
9.5.3 網絡管理協議 202
習題九 203
第10章 網絡系統集成 206
10.1 網絡系統集成的基本概念 206
10.1.1 網絡系統集成的目標 207
10.1.2 網絡系統集成的方法 207
10.1.3 網絡系統集成的內容 208
10.2 系統規劃 209
10.2.1 網絡系統規劃的一般步驟與原則 209
10.2.2 系統規劃 210
10.2.3 網絡規劃 211
10.3 系統設計 214
10.3.1 網絡設計概述 214
10.3.2 網絡設計的具體內容 214
10.3.3 網絡實施、測試與維護 217
10.4 綜合布線系統 218
10.4.1 綜合布線系統概述 218
10.4.2 綜合布線系統的優點 221
10.4.3 綜合布線系統標準及要點 222
10.4.4 綜合布線系統的設計等級 223
10.4.5 綜合布線系統的設計要點 224
習題十 225
第11章 互聯網未來的發展 226
11.1 概述 226
11.2 3G和4G 229
11.2.1 從2G到3G 229
11.2.2 什么是4G 230
11.2.3 未來的通信技術 232
11.3 IPv4到IPv6 233
11.3.1 IPv6地址的重要性 233
11.3.2 如何從IPv4過渡到IPv6 233
11.4 云計算和物聯網 240
11.4.1 云計算 240
11.4.2 物聯網 242
11.4.3 未來的互聯網 243
參考文獻 244

1. 輸水管線工程風險管理 [張勇 黨亥生 著]
2. 民用航空飛機標準線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運河講談錄 [趙珩　著]
4. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級電站水資源決策支持系統研究與開發 [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設計中的應用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
9. 辦公自動化高級應用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術員考試32小時通關 [薛大龍]
11. 電子產品設計案例教程（微課版）—基于嘉立創EDA（專業版） [王靜 莫志宏 陳學昌 丁紅]
12. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
13. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
14. Web技術開發教程（基于.NET開源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務英語翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術與應用 [洪旭 著]
17. 建設工程法規實務 [主編 余瀅]
18. 商務秘書理論與實務（第三版） [主編 張同欽]
19. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
20. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
21. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
22. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
23. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
24. 信息系統項目管理師章節習題與考點特訓（第二版） [主編 薛大龍]
25. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
26. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
27. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
28. HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
29. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
30. 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]