計算機網(wǎng)絡與通信

前言

在1946年世界上第一臺計算機誕生后不久，人們就不斷嘗試將傳統(tǒng)的通信理念、方式和技術(shù)與計算機技術(shù)進行有機融合。半個多世紀以來，伴隨著社會的強烈需求和IT行業(yè)突飛猛進的技術(shù)進步，計算機技術(shù)和通信技術(shù)都獲得了日新月異的發(fā)展，而計算機網(wǎng)絡作為計算機技術(shù)與通信技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物，更是以前所未有的速度深入到了人們?nèi)粘W習、工作、生活以及社會的各個領(lǐng)域之中。可以說，計算機網(wǎng)絡無處不在，當今社會和未來世界已經(jīng)無法脫離網(wǎng)絡而獨立存在，計算機網(wǎng)絡已成為人們物質(zhì)和精神世界中極其重要而又不可或缺的組成部分。在我們所熟知的所有學科領(lǐng)域中，甚至還無法找到哪一門學科能有如此迅猛的發(fā)展速度和如此廣博的應用范圍。計算機網(wǎng)絡是計算機技術(shù)與通信技術(shù)相互滲透、相互依存、相互促進的一門交叉性學科。進入21世紀以來，計算機網(wǎng)絡已成為全球數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化的重要技術(shù)支撐?；诰W(wǎng)絡的電子政務、電子商務、電子對抗、遠程醫(yī)療、遠程教育、現(xiàn)實模擬、超容量信息存儲、超級計算處理能力的獲取等應用服務，已成為人們在政治、經(jīng)濟、文化、教育、軍事、金融、科學研究與社會發(fā)展等各個方面加快信息交流，強化信息時效，縮短信息距離，更大范圍地實現(xiàn)資源共享的重要手段。計算機網(wǎng)絡已經(jīng)大規(guī)模地改變著整個社會的歷史進程，改變著人們?nèi)粘５膶W習、工作和生活方式。計算機網(wǎng)絡技術(shù)的快速更迭，信息技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，新型智能網(wǎng)絡的層出不窮等都對計算機網(wǎng)絡理論研究和實踐應用人才的需求日益迫切。高等學校作為科技創(chuàng)新的基地和高素質(zhì)人才培養(yǎng)的搖籃，無疑是為社會進步、經(jīng)濟發(fā)展提供源源不斷人才和智力支持的重要場所。有鑒于此，計算機網(wǎng)絡不但已成為計算機及信息類學科專業(yè)的一門主干課程，而且也是各行各業(yè)專業(yè)技術(shù)人員應該學習并掌握的重要知識技能。作為一門交叉性學科，計算機網(wǎng)絡主要涉及計算機技術(shù)與通信技術(shù)兩個學科領(lǐng)域的知識。其概念的繁雜性，理論的抽象性和課程固有的實踐性是區(qū)別于其他學科課程的重要特點。因此，要使學生在學習過程中能很好地理解網(wǎng)絡的基本概念，把握網(wǎng)絡的基礎理論知識，掌握網(wǎng)絡的基本應用技能，合理的教材篇章結(jié)構(gòu)，科學的教學組織體系，清晰的教材內(nèi)容與層次關(guān)系，循序漸進式的課堂教學方法是關(guān)鍵。這也是筆者多年從事本科生、研究生計算機網(wǎng)絡課程教學的經(jīng)驗與感悟。正是基于這樣的認識，我們匯聚了一批具有多年從事計算機網(wǎng)絡課程教學與應用實踐經(jīng)歷的同仁們，共同編著了旨在供在校的計算機、信息類及相關(guān)學科專業(yè)的本科生、研究生學習使用的教材，當然也是從事網(wǎng)絡工程技術(shù)人員的學習參考資料。全書共分10章，參考學時52～56個學時。各章主要內(nèi)容概要如下。第1章：計算機網(wǎng)絡概述，主要介紹計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展，定義與分類，功能與特點，組成與應用等基本知識。

內(nèi)容概要

　　《計算機網(wǎng)絡與通信》系統(tǒng)地介紹了計算機網(wǎng)絡的基本原理，通過具體的網(wǎng)絡模型深入探討了計算機網(wǎng)絡與通信的基本知識和典型的網(wǎng)絡協(xié)議，并對下一代互聯(lián)網(wǎng)（CNGI）的相關(guān)技術(shù)進行了介紹?！　∪珪譃?章，內(nèi)容包括計算機網(wǎng)絡概述、數(shù)據(jù)通信基礎、計算機網(wǎng)絡協(xié)議與網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)技術(shù)、廣域網(wǎng)技術(shù)、Internet與TCP／IP體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡互聯(lián)、網(wǎng)絡安全與網(wǎng)絡管理、綜合布線技術(shù)等當前計算機網(wǎng)絡的若干熱門課題內(nèi)容。各章均附有練習題，并在部分章節(jié)后附有精心設計的實訓案例。　　《計算機網(wǎng)絡與通信》概念清晰、重點突出、內(nèi)容新穎、圖文并茂。最大特點是在介紹基本理論的同時緊扣實踐環(huán)節(jié)。教材結(jié)構(gòu)及內(nèi)容循序漸進，符合學生學習和理解知識的習慣，除每章配備一定數(shù)量的習題外，還精選了部分范例實訓，以強化學生學習網(wǎng)絡理論的感性認識。通過本書的學習，使學生不僅能夠較為全面地掌握網(wǎng)絡的基本知識，而且能夠具備配置、管理和組建網(wǎng)絡的基本能力，以及實施網(wǎng)絡工程設計的實際動手能力。為便于教師教學，配有電子教案?！　　队嬎銠C網(wǎng)絡與通信》可作為高等院校電子信息類及相關(guān)學科、專業(yè)的本科生或研究生教材，也可供從事計算機網(wǎng)絡工作的工程技術(shù)人員學習參考。

書籍目錄

第1章  計算機網(wǎng)絡概述1．1 計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展1．1．1 計算機網(wǎng)絡的形成1．1．2 計算機網(wǎng)絡的定義1．1．3 計算機網(wǎng)絡的應用及其發(fā)展趨勢1．1．4 計算機網(wǎng)絡標準化涉及的主要國際性組織1．2 計算機網(wǎng)絡的組成與結(jié)構(gòu)1．2．1 資源子網(wǎng)1．2．2 通信子網(wǎng)1．2．3 網(wǎng)絡協(xié)議1．3 計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)1．4 計算機網(wǎng)絡的功能與分類1．4．1 計算機網(wǎng)絡的功能1．4．2 計算機網(wǎng)絡的分類本章小結(jié)習題第2章 數(shù)據(jù)通信基礎2．1 數(shù)據(jù)通信的基本概念2．1．1 數(shù)據(jù)、信息與信號2．1．2 數(shù)據(jù)傳輸類型與通信方式2．1．3 傳輸介質(zhì)2．2 數(shù)據(jù)傳輸編碼技術(shù)2．2．1 數(shù)據(jù)編碼類型2．2．2 數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼2．2．3 數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號調(diào)制編碼2．2．4 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼2．3 數(shù)據(jù)傳輸方式與形式2．3．1 并行傳輸2．3．2 串行傳輸2．3．3 同步傳輸2．3．4 異步傳輸2．3．5 傳輸形式2．4 多路復用技術(shù)2．4．1 多路復用技術(shù)的分類2．4．2 頻分多路復用2．4．3 波分多路復用2．4．4 時分多路復用2．4．5 碼分多路復用2．5 數(shù)據(jù)交換技術(shù)2．5．1 線路交換方式(Circuit Exchanging)2．5．2 存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式(Store-and-Forward)2．5．3 數(shù)據(jù)報方式2．5．4 虛電路方式2．6 傳輸差錯處理2．6．1 差錯控制機制2．6．2 反饋重傳協(xié)議2．6．3 停止等待協(xié)議2．6．4 連續(xù)重傳協(xié)議2．6．5 滑動窗口協(xié)議2．6．6 選擇重傳協(xié)議2．7 常用的檢錯碼2．7．1 檢錯碼的構(gòu)造2．7．2 奇偶校驗碼2．7．3 正反碼2．7．4 循環(huán)冗余校驗碼本章小結(jié)習題第3章 計算機網(wǎng)絡協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)3．1 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的基本概念3．1．1 網(wǎng)絡協(xié)議的概念3．1．2 網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的層次化3．1．3 開放系統(tǒng)互連參考模型OSI／RM3．2 OSI參考模型3．2．1 OSI參考模型的基本概念3．2．2 OSI參考模型的結(jié)構(gòu)3．2．3 OSI層與層之間的通信3．2．4 OSI數(shù)據(jù)傳輸方式3．3 OSI的層次結(jié)構(gòu)3．3．1 物理層3．3．2 數(shù)據(jù)鏈路層3．3．3 網(wǎng)絡層3．3．4 傳輸層3．3．5 會話層3．3．6 表示層3．3．7 應用層3．5 TCP／IP模型與OSI模型的對應關(guān)系3．5．1 TCP／IP的體系結(jié)構(gòu)3．5．2 TCP／IP模型與OSI模型的比較本章小結(jié)習題第4章 局域網(wǎng)技術(shù)4．1 局域網(wǎng)的基本概念4．1．1 局域網(wǎng)的特性和特點4．1．2 拓撲結(jié)構(gòu)和局域網(wǎng)的組建4．1．3 傳輸技術(shù)4．1．4 局域網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)4．2 局域網(wǎng)模型4．2．1 IEEE 802模型4．2．2 IEEE 802協(xié)議標準4．2．3 信道的多點共享訪問控制4．3 令牌網(wǎng)4．3．1 令牌環(huán)網(wǎng)與IEEE 802．5  4．3．2 令牌總線網(wǎng)與IEEE 802．4  4．4 以太網(wǎng)4．4．1 CSMA／CD協(xié)議4．4．2 CSMA／CD的工作原理4．4．3 10 Mb／s以太網(wǎng)與IEEE 802．34．4．4 高速以太網(wǎng)4．4．5 IEEE 802．3z與千兆以太網(wǎng)4．4．6 IEEE 802．3ae與萬兆以太網(wǎng)4．4．7 各種以太網(wǎng)技術(shù)性能比較4．4．8 雙絞線的連接4．5 光纖分布式數(shù)據(jù)接口4．5．1 FDDI網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)4．5．2 FDDI的工作原理4．5．3 FDDI技術(shù)的特點]4．6 交換式局域網(wǎng)4．6．1 局域網(wǎng)的分段與交換式局域網(wǎng)4．6．2 交換式局域網(wǎng)工作原理4．6．3 虛擬局域網(wǎng)VLAN4．7 無線局域網(wǎng)4．7．1 無線局域網(wǎng)分類4．7．2 紅外線局域網(wǎng)4．7．3 擴頻無線局域網(wǎng)4．7．4 窄帶微波無線電局域網(wǎng)4．7．5 無線局域網(wǎng)工作方式4．7．6 無線局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)4．7．7 藍牙技術(shù)4．8 邏輯鏈路控制層4．8．1 LLC／網(wǎng)絡層接口服務規(guī)范4．8．2 LLC／LLC對等協(xié)議規(guī)程4．8．3 LLC／MAC接口服務規(guī)范4．9 實訓與范例4．9．1 局域網(wǎng)組網(wǎng)設備4．9．2 以太網(wǎng)組網(wǎng)實例本章小結(jié)習題第5章 廣域網(wǎng)技術(shù)5．1 廣域網(wǎng)概述5．1．1 廣域網(wǎng)特點與構(gòu)成5．1．2 廣域網(wǎng)提供的服務5．1．3 常見的廣域網(wǎng)服務類型和帶寬5．1．4 廣域網(wǎng)與OSI模型5．2 X．25網(wǎng)絡5．2．1 X．25網(wǎng)絡的組成5．2．2 X．25網(wǎng)絡的編址方式5．2．3 X．25端用戶系統(tǒng)5．2．4 X．25網(wǎng)絡的特點5．3 ISDN5．3．1 1SDN概述5．3．2 ISDN的組成5．3．3 ISDN的接入速率5．3．4 B-ISDN5．4 幀中繼……第6章 Inter 與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)第7章 網(wǎng)絡互連第8章 網(wǎng)絡安全與網(wǎng)絡管理第9章 綜合布線系統(tǒng)參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：最后需要指出，一般的應用極少需要使用HDLC的全集，而選用HDLC的子集。當使用某一廠商的HDLC時，一定要弄清該廠商所選用的子集是什么。3）串行線路網(wǎng)際協(xié)議SUP通過電話連接使用IP協(xié)議的協(xié)議有兩種：一種是串行線路網(wǎng)際協(xié)議（Serial Line In-ternet Protocol，SLIP）；另一種是點對點的通信協(xié)議（Point to Point Protocol，PPP）。串行線路網(wǎng)際協(xié)議SLIP是最早的串行IP協(xié)議，它是在串行通信線路上支持TCP／IP協(xié)議的一種點對點（Point-to-Point）式的鏈路層通信協(xié)議，實現(xiàn)了在串行通信線路上運行TCP／IP協(xié)議及其應用服務的功能，為千家萬戶上網(wǎng)提供了撥號IP模式，并且為行業(yè)用戶通過串行媒介傳輸IP datagram提供了專線IP模式，個人用戶則可利用SLIP協(xié)議撥號上網(wǎng)。該協(xié)議主要在Unix遠程訪問服務器中使用。SLIP只是一個分組分幀協(xié)議，僅僅定義了一系列在串行線路上構(gòu)造IP分組的字符。它沒有提供地址、分組類型標識、錯誤檢查、修正或者壓縮機制。由于SLIP協(xié)議缺乏統(tǒng)一標準，并且速度相對難以提高，因此suP逐漸被功能強大、使用靈活的PPP協(xié)議所替代。4）點對點通信協(xié)議（PPP）點對點通信協(xié)議PPP是在SLIP之后所制定的因特網(wǎng)標準通信協(xié)議。PPP是為在同等單元之間傳輸數(shù)據(jù)報這樣的簡單鏈路設計的鏈路層協(xié)議。這種鏈路提供全雙工操作，并按照順序傳遞數(shù)據(jù)報。設計目的主要是用來通過撥號或?qū)＞€方式建立點對點連接發(fā)送數(shù)據(jù)，使其成為各種主機、網(wǎng)橋和路由器之間簡單連接的一種共通的解決方案。（1）PPP協(xié)議的功能。PPP協(xié)議主要提供以下功能。①數(shù)據(jù)報封裝。PPP既支持異步鏈路，也支持面向比特的同步鏈路。IP數(shù)據(jù)報在PPP幀中就是其信息部分。PPP封裝精心設計，能保持對大多數(shù)常用硬件的兼容性。②鏈路控制協(xié)議LCP。PPP提供的LCP功能全面，適用于大多數(shù)環(huán)境。LCP用于將封裝格式選項自動達成一致，處理數(shù)據(jù)包大小限制，探測環(huán)路鏈路和其他普通的配置錯誤以及終止鏈路等。③網(wǎng)絡控制協(xié)議NCP。NCP是一種擴展鏈路控制協(xié)議，用于建立、配置、測試和管理數(shù)據(jù)鏈路連接。（2）PPP協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)。PPP協(xié)議的幀格式和HDLC協(xié)議的幀格式相似，PPP幀的前3個字段和最后2個字段和HDLC的格式是一樣的。由于PPP不是面向比特的，因而所有的PPP幀的長度都是整數(shù)個字節(jié)。與HDLC不同的是多了一個2B的協(xié)議字段。當協(xié)議字段為0X002l時，信息字段就是IP數(shù)據(jù)報。若為OXC021，則信息字段是鏈路控制數(shù)據(jù)；若為0X8021，則表示網(wǎng)絡控制數(shù)據(jù)。其幀結(jié)構(gòu)如圖3.12所示。

編輯推薦

《計算機網(wǎng)絡與通信》是普通高等院校電子信息類“十一五”規(guī)劃教材。

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