 以網絡系統為基礎單元，便于教師的靈活教學和學生完整地掌握計算機網絡的有關知識

 力求基本原理與實際應用相結合

介紹了相關技術產生的背景，有利于培養學生的創新創業素質

計算機通信網絡是計算機技術和通信技術結合的產物，計算機可以將信息處理的結果通過計算機通信網絡迅速地傳輸到網絡中的其他計算機。Internet是一個覆蓋全球的計算機通信網絡，為當今的信息時代的人們在全世界范圍內的信息交流鋪設了四通八達的高速公路。計算機通信網絡改變了人們的工作和生活方式，拉近了人們之間的距離。人們坐在計算機前，可以瀏覽全世界網站上感興趣的信息，進行電子商務、通信交流。

本書共分為9章內容：第1章為計算機通信網絡概論，主要講述計算機通信網絡的定義與發展，包括計算機通信網絡的分類、組成結構、體系結構等；第2章為點到點通信技術，主要介紹直接連接的兩臺計算機的點到點通信技術，包括物理接口、差錯控制、成幀、HDLC和PPP協議；第3章為計算機局域網絡技術及應用，主要講述計算機局域網絡體系結構、基本的介質存取控制技術、計算機局域網絡協議與接口、高速以太網技術、計算機局域網絡性能分析、計算機局域網絡的應用；第4章為計算機廣域網及應用，主要講述計算機通信網絡拓撲設計、交換技術、流量控制及路徑選擇，還有X.25網絡、DDN數字數據網絡、FR網絡、ATM網絡等幾種常見的計算機廣域網絡系統的產生背景、工作原理及其應用；第5章為計算機通信網絡互連技術及應用，主要講述網絡互連的層次結構、網絡互連設備、網絡互連協議IP、網絡互連的應用與實現；第6章為Internet通信及其應用，主要講述Internet的結構、TCP、域名服務DNS、萬維網、其他主要的通信協議；第7章為無線網絡技術及其應用，主要講述移動數據網絡、無線局域網（WLAN）、自組網和無線傳感器網絡、無線網絡技術應用；第8章為多媒體網絡技術與服務質量，主要講述多媒體網絡的特性、多媒體傳輸協議，以及傳輸多媒體業務所需要的集成服務、區分服務、MPLS技術；第9章為網絡安全與管理，主要講述網絡管理基礎、網絡信息安全的要求和常用的網絡安全技術及其應用。

本書具有以下特點：①以網絡系統為基本單元，便于教師靈活組織，以滿足各種學時數的需要，便于學生完整地掌握計算機網絡的基本概念、基礎理論和基本應用；②力求基本原理與實際應用相結合。③介紹了相關技術產生的背景，有利于培養學生的創新創業素質。本書可作為高等院校相關專業本科生和研究生計算機通信網絡課程的教材，也可作為廣大工程技術人員從事計算機通信網絡學習、研究用的參考書。

本書由施榮華、王國才主編，編寫分工如下：第1、2、5、6章由施榮華、王國才編寫，第3章和第9章由施榮華、周誠、王國才編寫，第4、7、8章由王國才、楊政宇編寫。參加編寫的還有翁麗萍、趙亞君、譚龍文、柯福送、王芳、王濤、鄧昂、李蕓、艾青松、陳元甲、毛穎慧、劉美蘭、陳思、陳再來、蔣澤艷。中國水利水電出版社萬水分社的有關負責同志對本書的出版給予了大力支持，并提出了很多寶貴意見。本書在編寫過程中參考了大量國內外計算機網絡文獻資料，在此，謹向這些作者及為本書出版付出辛勤勞動的同志深表感謝！

本書凝聚了編寫人員多年的計算機通信網絡方面的教學經驗和應用經驗，由于編者水平所限，書中難免存在錯誤或疏漏之處，殷切希望廣大讀者批評指正，編者的E-mail為csuwgc@163.com。

編 者

2012年4月

前言

第1章 計算機通信網絡概論 1
1.1 計算機通信網絡的定義與發展 1
1.1.1 計算機通信網絡的定義 1
1.1.2 計算機通信網絡的發展 2
1.2 計算機通信網絡的分類 6
1.2.1 按拓撲結構分類 6
1.2.2 按地域范圍分類 8
1.2.3 按傳輸技術分類 9
1.2.4 按傳輸介質分類 9
1.3 計算機通信網絡系統的組成 9
1.3.1 計算機通信網絡系統的組成 9
1.3.2 DTE與DCE 12
1.3.3 因特網的組成與工作方式 12
1.3.4 計算機通信網絡系統的組成結構 14
1.4 計算機通信網絡體系結構及協議 15
1.4.1 協議與體系結構 15
1.4.2 OSI模型 17
1.4.3 因特網體系結構 20
習題一 20
第2章 點到點通信技術 22
2.1 點到點通信 22
2.1.1 點到點通信系統模型 22
2.1.2 信號 23
2.1.3 數字編碼技術 24
2.1.4 數字調制技術 25
2.1.5 傳輸介質 28
2.1.6 數據傳輸 32
2.1.7 多路復用技術 35
2.2 物理接口 38
2.2.1 物理接口的內容 38
2.2.2 CCITT X.21 39
2.2.3 USB物理接口 39
2.2.4 RJ45 41
2.3 幀同步與流量控制 42
2.3.1 信息包和幀的概念 42
2.3.2 幀同步 43
2.3.3 速度匹配（流控制）規程 43
2.4 差錯控制技術 45
2.4.1 差錯控制的基本方法 45
2.4.2 差錯控制編碼 47
2.5 數據鏈路層協議 51
2.5.1 數據鏈路層協議的分類 51
2.5.2 HDLC規程 51
2.5.3 PPP 56
習題二 59
第3章 計算機局域網絡技術及應用 61
3.1 計算機局域網絡概述 61
3.1.1 計算機局域網絡的特點 61
3.1.2 計算機局域網絡分類 62
3.1.3 IEEE 802局域網絡標準及協議 62
3.2 局域網介質存取控制技術 64
3.2.1 介質存取控制技術概述 64
3.2.2 以太網的介質存取控制方法 64
3.2.3 令牌環訪問原理 67
3.2.4 令牌總線訪問原理 68
3.2.5 三種介質存取控制技術的比較 69
3.3 以太網 70
3.3.1 以太網的特征 70
3.3.2 IEEE 802.3的幀格式 71
3.3.3 以太網卡 71
3.4 高速以太網技術 72
3.4.1 快速以太網 72
3.4.2 交換式以太網 73
3.4.3 千兆以太網 74
3.4.4 萬兆以太網 75
3.5 計算機局域網絡性能分析 75
3.5.1 基本概念 75
3.5.2 以太網性能分析 78
3.5.3 令牌環網和令牌總線網性能分析 80
3.5.4 局域網絡性能的比較 82
3.6 計算機局域網技術的應用 83
習題三 85
第4章 計算機廣域網及應用 87
4.1 計算機廣域網概述 87
4.2 網絡拓撲結構及其設計 90
4.2.1 拓撲設計的概念 90
4.2.2 本地接入網設計 91
4.2.3 干線網設計 92
4.3 數據交換技術 93
4.3.1 電路交換技術 93
4.3.2 報文交換技術 94
4.3.3 分組交換技術 95
4.3.4 幾種交換方式的比較 95
4.4 計算機網絡中的流量控制及路徑選擇 96
4.4.1 計算機網絡中的流量控制技術 96
4.4.2 計算機網絡中的路徑選擇方法 98
4.5 X.25網絡系統 100
4.5.1 X.25網絡概述 100
4.5.2 X.25通信協議 102
4.5.3 中國公用分組交換數據網ChinaPAC 112
4.6 DDN數字數據網絡系統 115
4.6.1 DDN概述 115
4.6.2 DDN提供的業務 117
4.6.3 DDN的應用 119
4.7 幀中繼網絡技術 121
4.7.1 幀中繼網絡的包交換原理 122
4.7.2 幀中繼的服務及功能 123
4.7.3 幀中繼網絡的體系結構及幀格式 123
4.7.4 幀中繼應用示例 125
4.8 ATM網絡技術 126
4.8.1 ISDN簡介 126
4.8.2 ATM網絡技術 129
4.9 計算機廣域網應用 133
習題四 134
第5章 計算機通信網絡互連技術及應用 136
5.1 網絡互連的層次結構 136
5.1.1 網絡互連概述 136
5.1.2 網絡互連的層次 139
5.2 網絡互連設備 142
5.2.1 網絡互連設備概述 142
5.2.2 物理層互連設備 142
5.2.3 數據鏈路層互連設備 144
5.2.4 網絡層互連設備 149
5.2.5 網關 152
5.2.6 網絡互連設備的比較與應用選擇 154
5.3 路由協議 155
5.3.1 路由協議概述 155
5.3.2 路由信息協議RIP 155
5.3.3 開放式最短路徑優先協議OSPF 156
5.3.4 邊界網關協議4（BGP-4） 158
5.4 IP協議 158
5.4.1 Internet協議概述 158
5.4.2 IP地址及子網 159
5.4.3 IP協議 161
5.4.4 ICMP協議 169
5.5 移動IP 171
5.5.1 移動IP的提出 171
5.5.2 基本工作原理 172
5.5.3 移動IP技術 172
5.5.4 移動IP數據傳輸 174
5.6 IP組播 174
5.6.1 組播組和組播地址 174
5.6.2 組管理協議：IGMP 175
5.6.3 組播路由協議 176
5.6.4 組播應用和發展 177
5.7 IPv6 177
5.7.1 IPv6的特點 177
5.7.2 IPv6數據報格式 178
5.7.3 IPv6地址空間 179
5.7.4 IPv4到IPv6的過渡策略 180
習題五 181
第6章 Internet通信及其應用 183
6.1 Internet的結構及其接入方式 183
6.2 TCP協議與SOCKET 185
6.2.1 TCP和UDP協議 185
6.2.2 Socket 188
6.3 域名服務DNS 189
6.3.1 主機域名的命名方法 189
6.3.2 域名解析服務 191
6.3.3 Internet域名 192
6.4 萬維網WWW 192
6.4.1 WWW服務模型 192
6.4.2 超文本傳輸協議（HTTP） 193
6.4.3 超文本標記語言（HTML） 196
6.4.4 表單和公共網關接口 199
6.5 其他主要的應用協議 200
6.5.1 電子郵件E-mail 200
6.5.2 文件傳輸FTP 205
6.5.3 遠程登錄Telnet 208
習題六 209
第7章 無線網絡技術及其應用 210
7.1 無線網絡技術概述 210
7.1.1 無線網絡的特點 210
7.1.2 無線網絡的分類 210
7.2 無線局域網技術 213
7.2.1 無線局域網概述 213
7.2.2 無線局域網技術 214
7.2.3 無線局域網展望 219
7.3 無線廣域網技術 219
7.3.1 無線廣域網與蜂窩基礎結構的關系 219
7.3.2 CDPD網絡 221
7.3.3 GPRS網絡 224
7.3.4 CDMA網絡 226
7.3.5 無線廣域網與因特網的無縫連接 228
7.4 自組網 229
7.4.1 自組網概述 229
7.4.2 自組網的特點 229
7.4.3 自組網的關鍵技術 231
7.4.4 自組網的應用 231
7.5 無線傳感器網絡WSN 232
7.5.1 無線傳感器網絡的體系結構 232
7.5.2 無線傳感器網絡的關鍵技術 236
7.5.3 無線傳感器網絡的應用 237
7.6 無線網絡技術應用 238
習題七 239
第8章 多媒體網絡技術與網絡服務質量 240
8.1 多媒體網絡應用系統的特性 240
8.2 多媒體壓縮與傳輸 243
8.2.1 多媒體壓縮 243
8.2.2 流媒體及RTSP協議 245
8.2.3 RTP協議與RTCP協議 249
8.2.4 SIP與H.323會話控制 253
8.3 服務質量 259
8.3.1 服務質量QoS 259
8.3.2 集成服務概述 261
8.3.3 集成服務的服務類型 262
8.3.4 RSVP 263
8.3.5 區分服務 265
8.4 MPLS多協議標記交換技術 268
8.4.1 問題的提出 268
8.4.2 MPLS的原理 269
8.4.3 MPLS的技術特點 272
習題八 273
第9章 網絡安全與管理 274
9.1 網絡信息安全概述 274
9.1.1 網絡面臨的安全問題 274
9.1.2 網絡安全的概念 275
9.1.3 網絡安全的內容 276
9.2 數據加密算法 279
9.2.1 數據加密技術概述 279
9.2.2 對稱加密算法 280
9.2.3 公開密鑰密碼體制 288
9.3 常用網絡安全技術及其應用 289
9.3.1 防火墻技術 289
9.3.2 入侵檢測技術 292
9.3.3 身份認證與數字簽名 294
9.3.4 VPN技術 295
9.3.5 網絡安全技術發展趨勢 296
9.4 網絡管理基礎 296
9.4.1 網絡管理的基本概念 296
9.4.2 網絡管理邏輯結構 298
9.4.3 網絡管理的主要功能 300
9.4.4 網絡管理協議簡介 302
習題九 304
參考文獻 305