計算機網(wǎng)絡與通信

前言

計算機網(wǎng)絡是計算機技術與通信技術相互滲透、密切結合而形成的一門交叉科學，它的內(nèi)容必然要涉及通信技術?！坝嬎銠C網(wǎng)絡與通信”是它們交叉、融合、發(fā)展的產(chǎn)物。在計算機網(wǎng)絡與通信技術迅速發(fā)展的今天，人們非常希望詳盡地學習和掌握計算機網(wǎng)絡與通信技術。何謂網(wǎng)絡通信，它包括哪些內(nèi)容，網(wǎng)絡通信的原理是什么，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信有哪些技術與方法？怎樣才能適應網(wǎng)絡通信這個新興學科的發(fā)展和日益強勁的社會信息化需要？為此，充分認識并回答計算機網(wǎng)絡與通信的基礎理論問題，掌握相關的應用技術，不但是擺在教育工作者面前的緊迫任務，而且也是社會對計算機網(wǎng)絡與通信技術人才的一項基本要求。本書包含了計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)通信兩方面的知識，并使之融會貫通，以滿足具有一定計算機網(wǎng)絡基礎且希望深入掌握網(wǎng)絡通信知識的讀者的要求。計算機網(wǎng)絡技術從20世紀60年代開始發(fā)展以來，已經(jīng)形成了比較完善的知識體系。目前由于應用廣泛，發(fā)展十分迅速，新的技術、新的術語不斷出現(xiàn)。不要說是初次接觸網(wǎng)絡通信知識的讀者，即使是多年從事網(wǎng)絡技術研究與教學的專業(yè)人員也經(jīng)常對網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展感到困惑。對于這樣一個迅速發(fā)展的領域，重要的是讓讀者能夠學會處理網(wǎng)絡通信問題的基本方法，掌握網(wǎng)絡通信的基本工作原理，面對不斷變化的技術具有跟蹤學習的基礎與能力。因此，本書全面介紹了計算機網(wǎng)絡和通信領域所涉及的基本概念和方法，既包括計算柳網(wǎng)絡與通信的基本原理、主要協(xié)議及其實現(xiàn)技術，又分析討論了各種具體的應用范例和網(wǎng)絡編程，還以專題形式安排了計算機網(wǎng)絡與通信實驗。全書以計算機網(wǎng)絡體系結構為總綱，突出TcP／IP協(xié)議體系，按照物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層五層參考模型，分為4個部分10個章節(jié)。

內(nèi)容概要

　　《計算機網(wǎng)絡與通信》全面細致地講解了“計算機網(wǎng)絡與通信”的基本原理、主要協(xié)議及其實現(xiàn)技術。全書以計算機網(wǎng)絡體系結構為總綱，按照物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層五層參考模型，分為4個部分共10章。第一部分講述了計算機網(wǎng)絡及其通信的基本概念，并重點討論了計算機網(wǎng)絡的體系結構。第二部分講解了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層的協(xié)議原理和底層技術細節(jié)，如局域網(wǎng)組網(wǎng)、網(wǎng)絡互連技術以及基于Java語言的網(wǎng)絡通信編程。第三部分以應用層協(xié)議為背景，重點講述了應用范例和網(wǎng)絡應用程序設計，特別是網(wǎng)絡多媒體通信的應用。為加強實踐能力培養(yǎng)，在第四部分，以網(wǎng)絡環(huán)境組建、網(wǎng)絡通信協(xié)議分析和網(wǎng)絡通信程序設計3個專題安排了網(wǎng)絡通信實驗。這些內(nèi)容不僅屬于新興學科知識，也是提高通信工程師、網(wǎng)絡工程師素質(zhì)和能力所必備的專業(yè)技術知識。為幫助讀者掌握基礎理論知識，每章末均附有一定數(shù)量的思考與練習題。《計算機網(wǎng)絡與通信》適用范圍較廣，既可以作為計算機科學與技術、通信、電子、信息、自動化等相關專業(yè)的教學用書，也可供信息技術、計算機網(wǎng)絡研究與工程技術、IT管理等人員參考使用。

書籍目錄

第1章 緒論 1.1何謂計算機網(wǎng)絡與通信 1.2網(wǎng)絡通信研究的內(nèi)容 1.2.1 數(shù)據(jù)通信基本原理 1.2.2數(shù)據(jù)傳輸設施 1.2.3 以計算機為基礎的通信網(wǎng)絡 1.2.4網(wǎng)絡通信軟件 1.2.5需要解決的其他問題 1.3計算機網(wǎng)絡的組成 1.3.1計算機網(wǎng)絡組成結構 1.3.2計算機網(wǎng)絡拓撲結構 1.3.3 Internet的構成 1.4分組交換 1.4.1 電路交換與分組交換 1.4.2分組交換網(wǎng)絡 1.5計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展 1.5.1 Internet發(fā)展過程 1.5.2計算機網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢 本章小結 思考與練習 第2章計算機網(wǎng)絡體系結構 2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 2.1.1什么是數(shù)據(jù)通信 2.1.2數(shù)據(jù)通信的發(fā)展歷程 2.1.3一般概念與術語 2.1.4數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要指標 2.2通信系統(tǒng)模型 2.2.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構成 2.2.2模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng) 2.2.3通信系統(tǒng)的分類 2.3分層的網(wǎng)絡體系結構 2.3.1 網(wǎng)絡體系結構分層的概念 2.3.2 ISO／OSI參考模型 2.3.3 TCP／IP體系結構 2.3.4五層實用參考模型 2.3.5協(xié)議層次結構的查看與分析 2.3.6網(wǎng)絡體系結構的發(fā)展 2.4標準和標準化組織 2.4.1 建立標準的必要性 2.4.2制訂標準的重要組織 本章小結 思考與練習 第3章 物理層中的數(shù)據(jù)傳輸 3.1何謂物理層 3.1.1 物理層的基本概念 3.1.2物理層解決的主要問題 3.2多媒體信息的數(shù)字化表示 3.2.1塊信息的數(shù)字化表示 3.2.2流信息的數(shù)字化表示 3.3數(shù)據(jù)傳輸信道 3.3.1信道容量 3.3.2多路復用技術 3.3.3有線傳輸介質(zhì) 3.3.4無線傳輸介質(zhì) 3.4數(shù)字信號的傳輸 3.4.1數(shù)字信號的基帶傳輸 3.4.2數(shù)字信號的頻帶傳輸 3.4.3差錯控制 3.5數(shù)據(jù)傳輸方式 3.5.1數(shù)據(jù)通信方式 3.5.2數(shù)據(jù)同步控制 3.6物理層接口與標準 3.6.1物理層接口 3.6.2 EIA RS—232標準 本章小結 思考與練習 第4章數(shù)據(jù)鏈路控制 4.1數(shù)據(jù)鏈路層 4.2 幀與成幀 4.2.1幀的基本格式 4.2.2成幀 4.3 自動重傳請求協(xié)議 4.3.1停止等待式ARQ協(xié)議 4.3.2后退Ⅳ幀式ARQ協(xié)議 4.3.3選擇重傳式ARQ協(xié)議 4.4 高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC 4.4.1 HDLC的配置和傳輸模式 4.4.2 HDLC的幀格式 4.4.3 HDLC的幀類型及功能 4.5 SLIP和PPP協(xié)議 4.5.1 SLIP協(xié)議 4.5.2 PPP協(xié)議 4.6數(shù)據(jù)鏈路層的設備與組件 4.6.1 網(wǎng)絡接口卡 4.6.2網(wǎng)橋 4.6.3交換機 本章小結 思考與練習 第5章局域網(wǎng)技術 5.1 局域網(wǎng)體系結構 5.1.1局域網(wǎng)的概念 5.1.2 IEEE 802局域網(wǎng)標準系列 5.1.3 IEEE 802局域網(wǎng)體系結構 5.2介質(zhì)訪問控制方法 5.2.1局域網(wǎng)中的介質(zhì)訪問控制方法 5.2.2載波偵聽多址訪問協(xié)議 5.3 以太網(wǎng)和IEEE 802.3局域網(wǎng)標準 5.3.1 IEEE 802.3／以太網(wǎng)V2.0幀格式 5.3.2 以太網(wǎng)技術 5.3.3快速以太網(wǎng) 5.3.4千兆位以太網(wǎng) 5.3.5 10吉比特以太網(wǎng) 5.4局域網(wǎng)擴展技術 5.4.1集線器式局域網(wǎng) 5.4.2交換機式局域網(wǎng) 5.4.3局域網(wǎng)的光纖擴展 5.4.4虛擬局域網(wǎng) 5.5無線局域網(wǎng)和IEEE 802.11標準 5.5.1 無線局域網(wǎng)和無線鏈路特征 5.5.2 IEEE 802.11無線局域網(wǎng) 5.5.3 IEEE 802.11幀結構 5.5.4 IEEE 802.11 MAC協(xié)議 5.5.5 IEEE 802.15和藍牙 本章小結 思考與練習 第6章 網(wǎng)絡互連及通信 6.1 網(wǎng)絡互連 6.1.1 網(wǎng)絡互連的概念 6.1.2網(wǎng)絡層的主要功能 6.1—3網(wǎng)絡層服務模型 6.2網(wǎng)絡連接建立 6.2.1虛電路方式 6.2.2數(shù)據(jù)報方式 6.3 IPv4協(xié)議 6.3.1 IPv4數(shù)據(jù)報格式 6.3.2 IPv4地址 6.3.3子網(wǎng)地址 6.3.4無分類域間路由 …… 第7章端到端的傳輸服務 第8章網(wǎng)絡應用 第9章網(wǎng)絡多媒體通信 第10章網(wǎng)絡通信實驗

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   2.差錯控制的基本方式 對差錯進行控制，有檢錯重傳、前向糾錯和混合糾錯1種基本的方式。 （1）檢錯重傳方式 檢錯重傳又稱自動重傳請求（Automatic Repeat ReQuest，ARQ）。在這種方式中，發(fā)送端發(fā)送的是具有一定檢錯能力的檢錯碼，當接收端在接收的碼字中檢測到錯誤時，通過反饋信道自動重傳請求，通知發(fā)送端重傳該碼字，直到正確接收為止。ARQ在實際中通常有三種形式：停止等待重傳、選擇重傳和返回重傳。 應用檢錯重傳方式的前提條件是，必須存在可用的反饋信道，該信道用于重傳請求。ARQ譯碼設備簡單，對突出錯誤和信道干擾嚴重時很有效，采用電話線的計算機通信系統(tǒng)中廣泛應用了ARQ，ARQ也應用于Internet上的可靠傳輸。 （2）前向糾錯方式 前向糾錯（ForwordErrorCorrection，F(xiàn)EC）又稱自動糾錯。在這種方式中，發(fā)送端發(fā)送的是具有一定糾錯能力的糾錯碼，接收端對接收碼字中不超過糾錯能力范圍的差錯自動進行糾正。其優(yōu)點是不需要反饋信道，但如果要糾正大量錯誤，必然要求編碼時插入較多的監(jiān)督碼元，因此編碼效率低，譯碼電路復雜。 目前，F(xiàn)EC用于衛(wèi)星和太空通信，此外，CD唱片中也通過FEC提供巨大的容錯性，即使光盤表面劃傷或者污染，該方法也會盡可能復原聲音信號。 （3）混合糾錯方式 混合糾錯（Hybrid Error Correction，HEC）是檢錯重傳與前向糾錯方式的結合。在這種方式中，發(fā)送端發(fā)送的是具有一定糾錯能力并具有更強檢錯能力的碼，如果接收端接收到的碼字錯誤較少且在碼的糾錯能力范圍內(nèi)，則譯碼器自動將錯誤糾正：如果錯誤較多，超過了碼的糾錯能力，但又沒有超出碼的檢錯能力范圍，則譯碼器通過反饋信道通知發(fā)送端重傳該碼字，以達到正確傳輸?shù)哪康摹＿@種方式兼有前向糾錯與檢錯重傳的特點。雖然既需要反饋信道又需要復雜的解碼設備，但它能更好地發(fā)揮差錯控制編碼的檢錯和糾錯性能，即使在較復雜的信道中仍然可以獲得較低的誤碼率。 3.幾種常用的檢錯碼 下面介紹幾種在數(shù)據(jù)通信中常用的檢錯碼。這些編碼實現(xiàn)簡單，有一定的檢錯能力，個別還具有糾錯能力。 （1）奇偶校驗碼 奇偶校驗碼又稱奇偶監(jiān)督碼，是一種最簡單的檢錯碼，在kbit信息位之后附加一個校驗位以構成碼字。ASCIl碼中就采用了這種校驗碼，例如，英文字母A的ASCII碼為1000001，在傳輸過程中為了能檢測錯誤，常存這7位碼元前加1位校驗位，形成一個帶1位監(jiān)督碼元的8位碼字。如果加上這1位校驗位后使得整個碼字的8位碼元中1的個數(shù)為偶數(shù)，則稱為偶校驗碼：否則稱為奇校驗碼。顯然字母A的偶校驗碼為01000001，奇校驗碼為11000001。如果傳輸過程中碼字的8位碼元中任一位發(fā)生錯誤，勢必破壞這種奇偶監(jiān)督關系，從而可以發(fā)現(xiàn)錯誤。因此，這種校驗碼在計算機通信中得到了廣泛應用。

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