本書按照自底向上的順序介紹計算機網(wǎng)絡的相關(guān)知識。全書共7章，主要內(nèi)容包括概述、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層（包括局域網(wǎng)）、網(wǎng)絡層、運輸層、應用層、網(wǎng)絡安全，覆蓋了全國計算機專業(yè)研究生入學考試的知識點。此外，附錄中提供了最短路徑算法、配套實驗建議、英文縮寫詞。
本書概念準確、論述嚴謹、圖文并茂、容易理解，以通俗易懂的方式闡述計算機網(wǎng)絡最基本的原理與概念，注重分析各種技術(shù)背后的原理和方法。
為方便讀者學習和理解相關(guān)內(nèi)容，本書所有知識點錄制了微課視頻，讀者可通過掃描書中相應二維碼進行觀看。
本書可供計算機、通信與信息類各專業(yè)的大學本科生使用，對從事信息技術(shù)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員也有學習參考價值。
（1）本書為“工信部‘十二五’規(guī)劃教材”，累計銷售過60萬冊；
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謝鈞，陸軍工程大學指揮控制工程學院教授、碩士生導師，全軍網(wǎng)絡技術(shù)研究中心常務副主任。1995年原南京通信工程學院指揮自動化工程專業(yè)本科畢業(yè)，1999年獲該校通信與信息系統(tǒng)專業(yè)碩士學位，2005年獲南京大學計算機軟件與理論專業(yè)博士學位。長期從事計算機網(wǎng)絡和網(wǎng)絡管理方面的教學與科研工作，是該校“計算機網(wǎng)絡原理”課程建設負責人，主講本科生“計算機網(wǎng)絡原理”“網(wǎng)絡管理”“互聯(lián)網(wǎng)應用與維護”，研究生“網(wǎng)絡中心計算”等課程，“計算機網(wǎng)絡原理”被評為總參精品課程和軍隊優(yōu)質(zhì)課程，獲軍隊教學成果二等獎一項。承擔多項軍隊重要科研項目，獲軍隊科技進步一等獎2項、三等獎3項，發(fā)表學術(shù)論文40余篇。榮立三等功兩次，享受軍隊專業(yè)技術(shù)人才崗位二類津貼，獲軍隊院校育才獎銀獎。
第1章?計算機網(wǎng)絡概述 1
1.1 計算機網(wǎng)絡在信息時代中的作用 1
1.2 計算機網(wǎng)絡的定義與分類 3
1.2.1 計算機網(wǎng)絡的定義 3
1.2.2 計算機網(wǎng)絡的分類 4
1.3 互聯(lián)網(wǎng)概述 5
1.3.1 網(wǎng)絡的網(wǎng)絡 5
1.3.2 互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的三個階段 7
1.3.3 互聯(lián)網(wǎng)的標準化工作 9
1.4 電路交換與分組交換 10
1.4.1 電路交換 10
1.4.2 分組交換 11
1.5 計算機網(wǎng)絡的主要性能指標 14
1.6 計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu) 18
1.6.1 網(wǎng)絡協(xié)議 18
1.6.2 計算機網(wǎng)絡的分層體系結(jié)構(gòu) 19
1.6.3 具有五層協(xié)議的原理體系結(jié)構(gòu) 21
1.6.4 實體、協(xié)議和服務 24
1.6.5 TCP/IP體系結(jié)構(gòu) 25
1.7 兩個重要的新興網(wǎng)絡技術(shù) 25
1.7.1 云計算 26
1.7.2 物聯(lián)網(wǎng) 27
1.8 計算機網(wǎng)絡在我國的發(fā)展 28
本章的重要概念 30
習題 31
第2章?物理層 33
2.1 物理層的基本概念 33
2.2 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識 34
2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型 34
2.2.2 編碼與調(diào)制 35
2.2.3 信道的極限容量 37
2.2.4 傳輸方式 39
2.3 物理層下面的傳輸媒體 40
2.3.1 導引型傳輸媒體 40
2.3.2 非導引型傳輸媒體 43
2.4 信道復用技術(shù) 46
2.4.1 頻分復用 46
2.4.2 時分復用 47
2.4.3 波分復用 49
2.4.4 碼分復用 49
2.5 數(shù)字傳輸系統(tǒng) 51
2.5.1 PCM速率體制 51
2.5.2 SONET/SDH 52
2.5.3 光網(wǎng)絡 53
2.6 互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù) 54
2.6.1 電話網(wǎng)撥號接入 54
2.6.2 數(shù)字用戶線接入 54
2.6.3 光纖同軸混合網(wǎng)接入 56
2.6.4 光纖接入 57
2.6.5 以太網(wǎng)接入 58
2.6.6 無線接入 59
本章的重要概念 60
習題 61
第3章?數(shù)據(jù)鏈路層 62
3.1 使用點對點信道的數(shù)據(jù)鏈路層 62
3.1.1 數(shù)據(jù)鏈路層所處的地位 62
3.1.2 數(shù)據(jù)鏈路和幀 63
3.1.3 封裝成幀 64
3.1.4 差錯檢測 67
3.1.5 可靠傳輸 69
3.2 點對點協(xié)議 76
3.2.1 PPP的特點 76
3.2.2 PPP的組成 77
3.2.3 PPP的幀格式 77
3.2.4 PPP的工作狀態(tài) 78
3.3 使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層 79
3.3.1 媒體接入控制 80
3.3.2 局域網(wǎng) 80
3.4 共享式以太網(wǎng) 84
3.4.1 CSMA/CD協(xié)議 85
3.4.2 共享式以太網(wǎng)的信道利用率 89
3.4.3 使用集線器的星形拓撲 90
3.4.4 以太網(wǎng)的幀格式 91
3.5 網(wǎng)橋和以太網(wǎng)交換機 92
3.5.1 在物理層擴展以太網(wǎng) 92
3.5.2 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) 94
3.5.3 以太網(wǎng)交換機 97
3.5.4 虛擬局域網(wǎng) 99
3.6 以太網(wǎng)的演進 101
3.6.1 100BASE-T以太網(wǎng) 101
3.6.2 吉比特以太網(wǎng) 102
3.6.3 10吉比特及更高速率以太網(wǎng) 103
3.6.4 使用以太網(wǎng)進行寬帶接入 105
3.7 無線局域網(wǎng) 106
3.7.1 無線局域網(wǎng)的組成 106
3.7.2 802.11無線局域網(wǎng)的物理層 109
3.7.3 802.11無線局域網(wǎng)的MAC協(xié)議 110
3.7.4 802.11無線局域網(wǎng)的MAC幀 113
3.7.5 無線個域網(wǎng) 115
3.8 蜂窩互聯(lián)網(wǎng)接入 116
3.8.1?蜂窩移動通信系統(tǒng)概述 117
3.8.2 蜂窩移動通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 118
3.8.3 移動終端接入互聯(lián)網(wǎng) 120
本章的重要概念 122
習題 124
第4章?網(wǎng)絡層 128
4.1 網(wǎng)絡層概述 128
4.1.1 分組轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇 128
4.1.2 虛電路和數(shù)據(jù)報服務 129
4.1.3 虛電路網(wǎng)絡 131
4.2 網(wǎng)際協(xié)議 133
4.2.1 異構(gòu)網(wǎng)絡互連 133
4.2.2 IP地址及編址方式 136
4.2.3 IP地址與物理地址 143
4.2.4 地址解析協(xié)議 145
4.2.5 IP數(shù)據(jù)報的格式 148
4.2.6 IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā) 152
4.3 互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議 156
4.3.1 ICMP報文的種類 157
4.3.2 ICMP的應用舉例 158
4.4 互聯(lián)網(wǎng)的路由選擇協(xié)議 160
4.4.1 路由選擇協(xié)議的幾個基本概念 160
4.4.2 路由信息協(xié)議 162
4.4.3 開放最短路徑優(yōu)先 166
4.4.4 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 170
4.5 路由器的工作原理 173
4.5.1 路由器的構(gòu)成 173
4.5.2 路由器與交換機的比較 177
4.5.3 三層交換機 178
4.6 虛擬專用網(wǎng)與網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換 179
4.6.1 VPN 179
4.6.2 NAT 181
4.7 IP多播 183
4.7.1 IP多播的基本概念 183
4.7.2 在局域網(wǎng)上進行硬件多播 185
4.7.3 IP多播需要兩種協(xié)議 186
4.7.4 互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議 187
4.7.5 多播路由選擇協(xié)議 188
4.8 移動IP 191
4.8.1 移動性對網(wǎng)絡應用的影響 192
4.8.2 移動IP的工作原理 192
4.8.3 移動IP的標準 195
4.9 下一代的網(wǎng)際協(xié)議IPv6 195
4.9.1 IPv6的特點 196
4.9.2 IPv6的基本首部 196
4.9.3 IPv6的地址 198
4.9.4 ICMPv6 201
4.9.5 無狀態(tài)地址自動配置 202
4.9.6 從IPv4向IPv6過渡 203
4.10 多協(xié)議標簽交換 205
4.11 軟件定義網(wǎng)絡 207
4.11.1 數(shù)據(jù)平面與控制平面分離 207
4.11.2 SDN的數(shù)據(jù)平面 208
4.11.3 SDN的控制平面 210
本章的重要概念 212
習題 215
第5章?運輸層 220
5.1 運輸層協(xié)議概述 220
5.1.1 進程之間的通信 220
5.1.2 互聯(lián)網(wǎng)的運輸層協(xié)議 222
5.1.3 運輸層的復用與分用 223
5.2 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 224
5.2.1 UDP概述 224
5.2.2 UDP報文的首部格式 225
5.3 傳輸控制協(xié)議 227
5.3.1 TCP的主要特點 227
5.3.2 TCP報文段的格式 229
5.3.3 TCP的可靠傳輸 231
5.3.4 TCP的流量控制 238
5.3.5 TCP的連接管理 239
5.4 擁塞控制 244
5.4.1 擁塞的原因與危害 244
5.4.2 擁塞控制的基本方法 245
5.4.3 TCP的擁塞控制 247
本章的重要概念 251
習題 252
第6章?應用層 256
6.1 應用層概述 256
6.1.1 網(wǎng)絡應用程序體系結(jié)構(gòu) 257
6.1.2 應用層協(xié)議 259
6.1.3 選擇運輸層協(xié)議 259
6.2 域名系統(tǒng) 260
6.2.1 域名系統(tǒng)概述 260
6.2.2 互聯(lián)網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu) 261
6.2.3 域名服務器 263
6.2.4 域名解析的過程 264
6.2.5 DNS資源記錄 266
6.3 萬維網(wǎng) 266
6.3.1 萬維網(wǎng)概述 266
6.3.2 統(tǒng)一資源定位符 268
6.3.3 超文本傳送協(xié)議 269
6.3.4 萬維網(wǎng)的文檔 275
6.3.5 移動Web 278
6.3.6 萬維網(wǎng)搜索引擎 280
6.4 電子郵件 282
6.4.1 電子郵件系統(tǒng)的組成 282
6.4.2 簡單郵件傳送協(xié)議 284
6.4.3 電子郵件的信息格式 285
6.4.4 郵件讀取協(xié)議 286
6.4.5 基于萬維網(wǎng)的電子郵件 287
6.4.6 通用互聯(lián)網(wǎng)郵件擴展 288
6.5 文件傳送協(xié)議 291
6.6 遠程終端協(xié)議 293
6.7 動態(tài)主機配置協(xié)議 294
6.8 P2P文件共享 296
6.8.1 P2P文件分發(fā) 296
6.8.2 在P2P對等方中搜索對象 297
6.8.3 案例：BitTorrent 300
6.9 多媒體網(wǎng)絡應用 302
6.9.1 挑戰(zhàn)及應用層措施 302
6.9.2 實時運輸協(xié)議 304
6.9.3 流式存儲音頻/視頻 305
6.9.4 流式實況音頻/視頻 308
6.9.5 實時交互音頻/視頻 310
6.10 網(wǎng)絡應用編程接口 312
6.10.1 TCP套接字編程 312
6.10.2 UDP套接字編程 316
本章的重要概念 318
習題 320
第7章?網(wǎng)絡安全 324
7.1 網(wǎng)絡安全概述 324
7.1.1 安全威脅 324
7.1.2 安全服務 326
7.2 機密性與密碼學 326
7.2.1 對稱密鑰密碼體制 327
7.2.2 公鑰密碼體制 328
7.3 完整性與鑒別 329
7.3.1 報文摘要和報文鑒別碼 329
7.3.2 數(shù)字簽名 331
7.3.3 實體鑒別 332
7.4 密鑰分發(fā)與公鑰認證 333
7.4.1 對稱密鑰的分發(fā) 333
7.4.2 公鑰的簽發(fā)與認證 334
7.5 訪問控制 335
7.5.1 訪問控制的基本概念 335
7.5.2 訪問控制策略 336
7.6 網(wǎng)絡各層的安全實例 337
7.6.1 物理層實例：信道加密機 338
7.6.2 數(shù)據(jù)鏈路層實例：802.11i 338
7.6.3 網(wǎng)絡層實例：IPsec 341
7.6.4 運輸層實例：SSL/TLS 343
7.6.5 應用層實例：PGP 345
7.7 系統(tǒng)安全：防火墻與入侵檢測系統(tǒng) 346
7.7.1 防火墻 346
7.7.2 入侵檢測系統(tǒng) 348
7.8 網(wǎng)絡攻擊及其防范 349
7.8.1 網(wǎng)絡掃描 349
7.8.2 網(wǎng)絡監(jiān)聽 351
7.8.3 拒絕服務攻擊 352
本章的重要概念 354
習題 356
參考文獻 357
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