計算機網(wǎng)絡(luò)與通信

前言

計算機網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)是信息時代重要的科學技術(shù)之一，而作為該技術(shù)核心內(nèi)容的“計算機網(wǎng)絡(luò)與通信”課程一直是高等院校電氣與電子信息類專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程內(nèi)容的特點是內(nèi)容更新快、跨越專業(yè)性強、覆蓋面廣，既要講清理論基礎(chǔ)和基本原理，又必須結(jié)合具體的應(yīng)用，才能使學習者建立起基本的系統(tǒng)概念和了解該技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用的最新動態(tài)。目前，關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)的教材版本繁多，其中，有些教材經(jīng)過多年的應(yīng)用和修改，已成為本領(lǐng)域的經(jīng)典和優(yōu)秀教材。而在眾多版本的教材中，大部分都是按照傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)，即從物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層等介紹各層的基本原理和實現(xiàn)方法。這類教材對于建立網(wǎng)絡(luò)分層的基本概念和理解計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是非常實用的，也是非常有效的。而作為計算機網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用，必須涉及數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論、通信網(wǎng)絡(luò)基本原理及電信新技術(shù)等方面的綜合知識的運用。隨著電信新業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，如寬帶無線接人技術(shù)、無線自組織網(wǎng)絡(luò)（Ad hoc）技術(shù)、下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。因此，要真正理解現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成，必須深入地學習和了解計算機網(wǎng)絡(luò)的組成與功能以及通信技術(shù)的傳輸和交換的基本知識，本書編寫的特點正是將計算機網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)緊密結(jié)合，充分反映現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)融合，這對那些想了解當代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新研究進展和應(yīng)用現(xiàn)狀的讀者來說是非常有幫助的。本書是在《數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡(luò)》（ISBN7-5629-2170-9）的基礎(chǔ)上改編而成的。考慮到當代計算機網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)應(yīng)用的新變化，對上一版教材的部分章節(jié)進行了合并和整理，并增加了網(wǎng)絡(luò)與通信的新內(nèi)容。本書的主要內(nèi)容包括：概述、數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)鏈路控制、多路復用與信道共享技術(shù)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互連、互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）。內(nèi)容編排上既考慮了傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)的分類思想，又突出了新的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的應(yīng)用，其目的是使讀者更系統(tǒng)、全面、深入地了解計算機網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的全貌，對理論學習、技術(shù)應(yīng)用和系統(tǒng)研究有更寬闊的視野。本書既可作為普通高等院校電氣與電子信息類（含電子信息工程、通信工程、電子科學與技術(shù)及信息工程等）相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生教材，也可作為從事其他專業(yè)的廣大青年、工程技術(shù)人員學習和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的參考書。本書在編撰過程中，參考了國內(nèi)外大量相關(guān)領(lǐng)域的成熟和優(yōu)秀教材，這些文獻和資料均列在書后的參考文獻中，對于這些被引用書籍的作者對本書完成所起的重要作用與貢獻，我們表示誠摯的感謝和敬意。本書由陳偉、劉會衡擔任主編。第1，4章由陳偉編寫，第2，3章由劉會衡編寫，第5，11章由王晟編寫，第6，12章由付琴編寫.第7，8章由梁小宇編寫，第9，10章由杜謙編寫。

內(nèi)容概要

　　《計算機網(wǎng)絡(luò)與通信（第2版）》較系統(tǒng)、全面、深入地介紹了計算機網(wǎng)絡(luò)與通信的基本理論、概念、技術(shù)和應(yīng)用。全書共分12章，內(nèi)容包括：計算機網(wǎng)絡(luò)與通信概述、數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)鏈路控制、多路復用與信道共享技術(shù)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)互連、互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及下一代網(wǎng)絡(luò)等?！队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)與通信（第2版）》配有免費電子教學課件。　　《計算機網(wǎng)絡(luò)與通信（第2版）》結(jié)構(gòu)清晰、體系合理、內(nèi)容新穎、文字流暢，敘述深入淺出、通俗易懂。《計算機網(wǎng)絡(luò)與通信（第2版）》將計算機網(wǎng)絡(luò)的基本知識和核心內(nèi)容與現(xiàn)代通信的基本理論結(jié)合在一起，體現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡(luò)和通信的緊密性和交互性，同時結(jié)合當前計算機網(wǎng)絡(luò)與通信的熱點問題進行闡述，充分反映了近年來計算機網(wǎng)絡(luò)與通信的新理論、新方法、新技術(shù)和新應(yīng)用，可以幫助讀者盡快了解和跟蹤網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的最新發(fā)展。　　《計算機網(wǎng)絡(luò)與通信（第2版）》可作為高等院校理工科電子信息工程、通信工程、電子科學與技術(shù)及信息工程等專業(yè)本科生和研究生“計算機網(wǎng)絡(luò)與通信”課程的教材及參考書，也可作為從事計算機通信、信息處理和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等工程技術(shù)人員學習和掌握網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的培訓教材和參考書。

書籍目錄

第1章 概述1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展1.1.1 面向終端的網(wǎng)絡(luò)1.1.2 面向通信的網(wǎng)絡(luò)1.1.3 面向應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)1.1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)與通信的現(xiàn)狀1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義與分類1.2.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義1.2.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類1.2.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的功能1.3 有關(guān)網(wǎng)絡(luò)與通信的概念和術(shù)語1.3.1 通信系統(tǒng)模型1.3.2 模擬通信、數(shù)字通信和數(shù)據(jù)通信1.3.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與協(xié)議體系結(jié)構(gòu)1.4 標準與標準化組織1.4.1 標準的重要性1.4.2 重要的標準化組織習題第2章 數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)2.1 引言2.2 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2.2.1 數(shù)據(jù)傳輸模式2.2.2 信息、數(shù)據(jù)、信號與數(shù)據(jù)傳輸2.2.3 信道與接口2.2.4 數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量指標2.3 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)2.3.1 數(shù)字數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼2.3.2 數(shù)字數(shù)據(jù)的模擬信號調(diào)制2.3.3 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼2.3.4 模擬數(shù)據(jù)的模擬信號調(diào)制2.3.5 擴頻2.4 數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.4.1 電路交換2.4.2 分組交換2.4.3 幀中繼2.4.4 ATM信元交換2.4.5 光交換習題第3章 數(shù)據(jù)鏈路控制3.1 流量控制3.1.1 停止等待流量控制3.1.2 滑動窗口流量控制3.2 差錯檢測3.2.1 奇偶檢驗3.2.2 循環(huán)冗余檢驗(CRC)3.3 差錯控制3.3.1 停止等待ARQ3.3.2 返回N幀ARQ3.3.3 選擇拒絕ARQ3.4 高級數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)3.4.1 基本特點3.4.2 幀結(jié)構(gòu)3.4.3 HDLC操作3.5 其他數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議3.5.1 LAPB3.5.2 LAPD3.5.3 邏輯鏈路控制(LLC)3.5.4 幀中繼3.5.5 異步傳遞方式(ATM)習題第4章 多路復用與信道共享技術(shù)4.1 多路復用技術(shù)4.1.1 頻分多路復用(FDM)4.1.2 時分多路復用(TDM)4.1.3 波分復用(WDM)4.1.4 碼分復用(CDM)4.1.5 空分復用(SDM)4.2 信道共享技術(shù)4.2.1 受控多點接入4.2.2 隨機接入ALOHA4.2.3 隨機接入CSMA/CD4.2.4 令牌傳遞接入習題第5章 局域網(wǎng)5.1 局域網(wǎng)概述5.2 IEEE802系列標準及局域網(wǎng)的協(xié)議結(jié)構(gòu)5.2.1 邏輯鏈路控制(LLC)子層5.2.2 媒質(zhì)訪問控制(MAC)子層5.3 IEEE802.3標準——CSMA/CD5.3.1 IEEE802.3局域網(wǎng)概述5.3.2 IEEE802.3局域網(wǎng)的MAC子層5.3.3 交換式以太網(wǎng)5.4 IEEE802.5與令牌環(huán)網(wǎng)5.4.1 令牌環(huán)工作原理5.4.2 環(huán)的比特長度5.4.3 IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)5.4.4 M AC幀結(jié)構(gòu)5.5 IEEE802.4標準——令牌總線局域網(wǎng)5.5.1 令牌總線局域網(wǎng)的組成5.5.2 令牌總線局域網(wǎng)的MAC子層5.6 高速局域網(wǎng)5.6.1 光纖分布式數(shù)字接口(FDDI)5.6.2 快速以太網(wǎng)5.6.3 IEEE802.12標準——100VG-AnyLAN5.6.4 千兆以太網(wǎng)5.6.5 萬兆以太網(wǎng)5.7 局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)5.7.1 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述5.7.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本功能5.7.3 局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)5.7.4 常見的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)習題第6章 城域網(wǎng)6.1 城域網(wǎng)概述6.1.1 城域網(wǎng)的基本概念6.1.2 功能結(jié)構(gòu)6.1.3 協(xié)議參考模型6.2 城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)6.2.1 城域光網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)6.2.2 城域光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)種類6.3 城域光網(wǎng)絡(luò)6.3.1 城域光網(wǎng)絡(luò)的定義6.3.2 城域光網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點6.4 城域光接入網(wǎng)6.4.1 接入網(wǎng)的基本概念6.4.2 光接人技術(shù)基礎(chǔ)6.4.3 APON6.4.4 WDM.PON6.4.5 EPON6.4.6 GPON6.4.7 下一代PON習題第7章 廣域網(wǎng)7.1 廣域網(wǎng)的基本概念7.1.1 廣域網(wǎng)的構(gòu)成7.1.2 廣域網(wǎng)所提供的服務(wù)7.2 廣域網(wǎng)中的路由選擇機制7.2.1 節(jié)點交換機中的路由表7.2.2 用圖表示廣域網(wǎng)7.3 路由選擇的一般原理7.3.1 非自適應(yīng)路由選擇7.3.2 自適應(yīng)路由選擇7.4 擁塞控制7.4.1 擁塞控制的意義7.4.2 擁塞控制的一般原理習題第8章 網(wǎng)絡(luò)互連8.1 網(wǎng)絡(luò)互連的基本原理8.2 互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)際協(xié)議（IP）8.2.1 IP地址及其轉(zhuǎn)換8.2.2 IP數(shù)據(jù)報格式8.2.3 IP層處理數(shù)據(jù)報的流程8.2.4 因特網(wǎng)控制報文協(xié)議（ICMP）8.2.5 因特網(wǎng)組管理協(xié)議（IGMP）8.3 下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv68.3.1 IPv6概述8.3.2 IPv6數(shù)據(jù)報格式8.3.3 IPv6地址表示方法及劃分8.3.4 ICMPv68.4 虛擬專用網(wǎng)（VPN）和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）8.4.1 虛擬專用網(wǎng)（VPN）8.4.2 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）8.5 互聯(lián)網(wǎng)的傳輸協(xié)議8.5.1 傳輸協(xié)議概述8.5.2 TCP／IP體系中的傳輸層8.5.3 TCP協(xié)議8.5.4 UDP協(xié)議習題第9章 互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用9.1 應(yīng)用層概述9.2 Internet中的應(yīng)用層9.2.1 域名系統(tǒng)（DNS）9.2.2 Internet域名結(jié)構(gòu)9.3 萬維網(wǎng)（www）9.3.1 統(tǒng)一資源定位符（URL）……第10章 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第11章 Ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第12章 下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：這種以通信網(wǎng)絡(luò)為中心的計算機網(wǎng)絡(luò)一般被人們稱為“第二代計算機網(wǎng)絡(luò)”，它比第一代面向終端的網(wǎng)絡(luò)在概念上發(fā)生了根本變化，在功能上也擴展了很多。1.1.3 面向應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)第二代計算機網(wǎng)絡(luò)的形成，使得用戶系統(tǒng)可以徹底從復雜的通信服務(wù)中擺脫出來，而集中于對計算機資源的管理和應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。也就是說，這種網(wǎng)絡(luò)的起初目的主要是實現(xiàn)主機系統(tǒng)之間彼此交換數(shù)據(jù)，以后逐漸地在應(yīng)用中提出進一步的要求：（1）某一系統(tǒng)上的用戶希望使用另一系統(tǒng)中的計算機資源；（2）某一系統(tǒng)的用戶希望利用另一系統(tǒng)來完成或與之共同完成某一項應(yīng)用，從而形成分布的應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用系統(tǒng)。因此，這一階段的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展更加注重于網(wǎng)絡(luò)“資源共享”方面的自動管理和應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，導致了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的形成和使用。這時，計算機網(wǎng)絡(luò)逐漸步入高級形式的成熟階段。在這一階段的另一個重要發(fā)展，是對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的規(guī)范，即“網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型”的提出和采用。在一些主要國家（如美國、法國、加拿大、英國等）的計算機公司，自20世紀70年代中期起紛紛宣布各自的網(wǎng)絡(luò)的同時，也公布了各自采用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，聲稱為用戶提供設(shè)計成套計算機通信產(chǎn)品的統(tǒng)一設(shè)計概念，使用戶不必為自己研建網(wǎng)絡(luò)而另搞一套。例如美國IBM公司于1974年率先公布了“系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（SNA）”。接著，1975年美國DEC公司也公布了“分布網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（DNA）”。1976年美國IYNWAC公司推出了“分布式通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（DCA）”。事實上，最具影響力并持續(xù)至今的網(wǎng)絡(luò)體系要算ARPANET的DoD TCP／IP互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。世界范圍內(nèi)不斷出現(xiàn)一些按照不同概念設(shè)計的各種網(wǎng)絡(luò)，有力地推動了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深入發(fā)展和廣泛應(yīng)用。鑒于這種形勢，國際標準化組織ISO和國際電信聯(lián)盟ITU-T（當時是CCITT）于1977年開始，幾乎同時在進行網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標準化的工作，并于20世紀80年代初開始陸續(xù)頒布各個標準或建議文本。所以，從20世紀80年代開始，計算機通信網(wǎng)和計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展步人了規(guī)范化的進程。1.1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)與通信的現(xiàn)狀20世紀90年代以來，隨著世界全球I生的經(jīng)濟增長和科學技術(shù)迅速發(fā)展，信息已成為一個國家經(jīng)濟和科技發(fā)展的重要因素。為此，1993年美國政府宣布了“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施”（National Information Infrastructure，NII）建設(shè)計劃，NII也被形象地稱為“信息高速公路”。1994年美國還提出了建立全球信息基礎(chǔ)設(shè)施（Global Information Infrastructure，GII）的倡議，旨在實現(xiàn)世界范圍內(nèi)的信息共享，加強國際經(jīng)濟、科技、教育和文化的交流與合作。NII的提出引起了世界各國的普遍關(guān)注，并且競相制訂了本國的“信息高速公路”計劃，以適應(yīng)世界經(jīng)濟和信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。我國也在現(xiàn)有各類信息系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，于1993年底提出了建設(shè)我國國民經(jīng)濟信息的通信網(wǎng)和“三金”工程等計劃。所謂“三金”工程是：建設(shè)國家公用經(jīng)濟信息通信網(wǎng)，簡稱金橋工程；實施外貿(mào)專用網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)并建立對外貿(mào)易業(yè)務(wù)有效管理的系統(tǒng)，簡稱金關(guān)工程；建設(shè)全民信用卡系統(tǒng)或卡基交換系統(tǒng)，簡稱金卡工程。近年來，我國的公用信息通信網(wǎng)的發(fā)展為計算機網(wǎng)絡(luò)提供了可靠的技術(shù)支持，例如1993年9月開通的中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)（CHINAPAC）、1994年開通的中國公用數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（CHINADDN）、中國公用計算機互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）及已經(jīng)建成的中國公用幀中繼網(wǎng)（CHINAFRN）等。

編輯推薦

《計算機網(wǎng)絡(luò)與通信(第2版)》：電子信息與電氣學科規(guī)劃教材

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