本书立足于培养21世纪人才，遵循精选内容、突出重点和提高质量的原则，综合相关技术的发展，系统地介绍了计算机网络的基本概念、基本原理及其应用技术。全书共分7章，按照自底向上的方法结合OSI参考模型和TCP/IP参考模型对计算机网络体系结构进行全面阐述，内容包括计算机网络概述、物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层和网络安全。



        本书层次清晰、内容丰富，注重理论与实践相结合，力求反映计算机网络理论与技术的最新发展，并紧扣计算机科学与技术专业研究生入学统考科目“计算机网络”的考试大纲，具有很强的系统性和实用性，适合作为高等院校“计算机网络”课程的教材，也可供从事计算机网络及相关专业研究或应用的科研工作者、工程技术人员作为参考书使用。

随着计算机技术和通信技术的迅速发展和相互渗透，计算机网络成为当今最热门的学科之一，在过去的几十年里取得了长足进步和迅猛发展，由此改变了人们的学习、工作和生活，并对国家和社会的政治、经济、文化、科学、军事等多个领域产生了巨大的影响。2009年，教育部将计算机网络正式纳入计算机科学与技术专业研究生入学统考科目，这足以说明计算机网络在社会信息化和信息化社会的进程中扮演着越来越重要的角色，在高层次信息技术人才的培养中起着越来越重要的作用。本书正是适应这种要求而编写的。

本书是在编者多年来从事“计算机网络”课程教学经验的基础上编写而成的，根据计算机网络技术发展迅速的特点，在保持内容系统性和完整性的同时，删除了当前实际网络中不再使用的技术，同时增加了新技术和新方法的介绍。结构上遵循OSI模型自底向上的层次特点，在内容的编排组织上，充分考虑理论与实践的结合，并紧扣计算机科学与技术专业统考中计算机网络科目的考研大纲。

本书共分为7章。其中，第1章概述，讨论计算机网络的定义和体系结构；第2章物理层，介绍数据通信基础及传输介质；第3章数据链路层，涉及OSI参考模型中的数据链路层、介质访问控制子层及IEEE 802标准；第4章网络层，介绍OSI参考模型及TCP/IP参考模型中的网络层协议；第5章传输层，介绍OSI参考模型及TCP/IP参考模型中的传输层协议；第6章应用层，讨论计算机网络中常见的应用层协议；第7章网络安全，讨论网络安全的基本原理和常见技术。这样安排的目的是为了尽可能向教学内容现代化方向努力，努力做到理论联系实际，使读者可以获得更好的学以致用的效果。

本书结构合理，层次清晰，内容覆盖面较广。不仅可以作为高等院校“计算机网络”课程的教材，也可供从事数据通信和计算机网络方面研究或应用的科研工作者、工程技术人员作为自学或参考资料。

本书由杨晓晖、蔡红云和张明编著。杨晓晖拟定了编写内容和大纲，并编写了第4、6、7章内容，蔡红云编写了第2、3、5章，张明编写了第1章。

本书在编写过程中得到了河北大学王凤先教授、田俊峰教授、刘振鹏教授的大力支持和热情帮助，李红霞、郭峰等也做了大量工作，编者谨在此表示诚挚的谢意。

为了配合教学，本书配有习题指导书，针对每章内容都有习题解答以及考研试题分析，以增强读者对计算机网络知识的理解与应用能力。

由于计算机网络技术发展迅速，涉及的知识面广，加之编者水平有限，书中难免存在一些疏漏，殷切希望广大读者批评指正。


编  者

2011年1月

第1章  概述 1

1.1  计算机网络的定义 1

1.2  计算机网络的产生和发展 3

1.3  计算机网络的功能和应用 6

1.4  计算机网络的分类 7

1.5  网络体系结构 8

1.5.1  分层模型 8

1.5.2  协议、服务与接口 10

1.6  网络参考模型 12

1.6.1  OSI参考模型 12

1.6.2  TCP/IP参考模型 15

1.6.3  网络参考模型的比较 16

1.7  因特网标准和管理机构 17

1.7.1  因特网的发展历程 17

1.7.2  下一代因特网研究 18

1.7.3  因特网的管理 20

1.7.4  其他标准化组织 21

小结 22

习题 22

第2章  物理层 23

2.1  物理层概述 23

2.2  数据通信基础 24

2.2.1  基本概念 24

2.2.2  数据传输方式 25

2.2.3  主要技术指标 26

2.3  数据编码技术 28

2.3.1  数字数据的数字信号编码 28

2.3.2  数字数据的模拟信号编码 30

2.3.3  模拟数据的数字信号编码 31

2.4  数据交换技术 33

2.4.1  电路交换 33

2.4.2  存储转发交换 34

2.4.3  交换技术的比较 34

2.5  多路复用技术 35

2.5.1  频分多路复用 35

2.5.2  时分多路复用 36

2.5.3  码分多路复用 38

2.6  传输介质 39

2.7  物理层协议 42

小结 45

习题 45

第3章  数据链路层 47

3.1  数据链路层概述 47

3.1.1  数据链路层的基本功能 47

3.1.2  数据链路层提供的服务 49

3.2  成帧 50

3.3  差错控制 53

3.3.1  简单的差错控制编码 54

3.3.2  循环冗余码 56

3.3.3  海明码 59

3.4  流量控制 61

3.4.1  XON/XOFF协议 61

3.4.2  滑动窗口协议 61

3.5  介质访问控制 68

3.5.1  争用协议 70

3.5.2  无冲突协议 77

3.5.3  有限争用协议 79

3.6  局域网 80

3.6.1  局域网概述 80

3.6.2  逻辑链路控制子层 82

3.6.3  以太网 82

3.6.4  令牌环网 87

3.6.5  令牌总线网 92

3.6.6  高速以太网 97

3.6.7  无线局域网 102

3.6.8  局域网互连设备 106

3.6.9  虚拟局域网 113

3.7  数据链路层协议 116

3.7.1  HDLC 116

3.7.2  PPP 119

小结 121

习题 122

第4章  网络层 125

4.1  网络层概述 125

4.1.1  通信子网操作方式 126

4.1.2  网络层提供的两种服务 127

4.1.3  网络层功能 128

4.2  路由选择 132

4.2.1  静态路由选择算法 132

4.2.2  动态路由选择算法 135

4.2.3  路由选择协议 141

4.3  拥塞控制 150

4.3.1  拥塞控制概述 150

4.3.2  拥塞控制原理 152

4.3.3  拥塞控制方法 153

4.4  IP协议 156

4.4.1  IPv4报文格式 156

4.4.2  IPv4地址 159

4.4.3  子网与子网掩码 162

4.4.4  CIDR 164

4.4.5  NAT 166

4.4.6  ARP与RARP 167

4.4.7  ICMP 170

4.4.8  DHCP 171

4.4.9  IP组播 172

4.4.10  移动IP 176

4.4.11  IPv6 178

4.5  网络层设备 182

小结 184

习题 184

第5章  传输层 188

5.1  传输层概述 188

5.1.1  传输服务 188

5.1.2  传输协议 191

5.2  TCP 200

5.2.1  TCP概述 200

5.2.2  TCP报文段格式 201

5.2.3  TCP连接管理 204

5.2.4  TCP可靠传输 206

5.2.5  TCP流量控制 207

5.2.6  TCP拥塞控制 208

5.2.7  TCP定时器管理 211

5.3  UDP 212

小结 214

习题 214

第6章  应用层 216

6.1  网络应用模型 216

6.1.1  C/S模型 216

6.1.2  P2P模型 218

6.2  DNS 222

6.3  WWW 226

6.4  E-mail 229

6.5  FTP 232

6.6  Telnet 234

小结 234

习题 234

第7章  网络安全 236

7.1  网络安全概述 236

7.1.1  网络安全威胁 236

7.1.2  网络安全体系结构 238

7.2  数据加密 240

7.2.1  数据加密概述 240

7.2.2  简单密码体制 242

7.2.3  对称密码体制 243

7.2.4  非对称密码体制 246

7.2.5  基于哈希函数的加密机制 247

7.2.6  数字签名 248

7.2.7  数据鉴别 249

7.3  访问控制 252

7.3.1  系统访问控制 252

7.3.2  资源访问控制 253

7.4  网络防火墙 254

7.5  入侵检测系统 258
7.6  因特网安全协议 261

7.6.1  IPSec 261

7.6.2  SSL 263

7.6.3  应用层安全协议 263

小结 265

习题 265

参考文献 267

无

无