由張恒杰和武云霞共同主編的教材《計算機網(wǎng)絡技術(shù)基礎(高職高專計算機專業(yè)精品教材)》從先進性和實用性出發(fā),結(jié)合企業(yè)工作需求,深入淺出地介紹了計算機網(wǎng)絡技術(shù)所涉及的基本理論和實際應用技能。本書共9章,內(nèi)容包括計算機網(wǎng)絡概述、數(shù)據(jù)通信基礎、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、計算機局域網(wǎng)、網(wǎng)絡層、傳輸層、應用層、網(wǎng)絡規(guī)劃設計。
本書敘述簡明扼要、通俗易懂,注重新技術(shù)的應用,實用性較強。每章附有詳盡的實訓操作步驟及內(nèi)容。另外,本書提供電子教案和習題答案,供教師和學生參考。
本書可作為高職高專、成人高校及應用型高校計算機網(wǎng)絡專業(yè)和電子信息類各專業(yè)的教材,也可作為有關(guān)技術(shù)人員的自學參考用書。
在信息化全面普及的今天,計算機網(wǎng)絡在整個IT行業(yè)的重要性和基礎性已經(jīng)被網(wǎng)絡專業(yè)人員、IT人士,甚至所有現(xiàn)代人都充分認可。隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新型網(wǎng)絡技術(shù)的快速應用和普及,可以預見,計算機網(wǎng)絡才是整個IT行業(yè)發(fā)展的根本。
網(wǎng)絡基礎理論不扎實的網(wǎng)絡管理人員難以快速、準確地進行網(wǎng)絡故障分析和排除,網(wǎng)絡工程人員又難以設計一個符合標準、符合用戶應用需求且能長時間保持穩(wěn)定的系統(tǒng)。對從事各種網(wǎng)絡應用程序開發(fā)的程序員,網(wǎng)絡基礎理論同樣非常重要,一個不懂得網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)以及各層功能實現(xiàn)原理和應用接口的程序員,難以設計出符合網(wǎng)絡應用標準的應用程序,更難以被用戶認同。因此,掌握計算網(wǎng)絡基礎是信息類職業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
本書根據(jù)編者二十多年的技術(shù)工作經(jīng)驗,結(jié)合計算機網(wǎng)絡技術(shù)專業(yè)課程教學需要,遵循高職高專“知識、能力、素質(zhì)、創(chuàng)新”的培養(yǎng)原則,突出計算機乃至信息類各專業(yè)的教學特點,并調(diào)研了有關(guān)高校的計算機網(wǎng)絡實際教學情況而編寫。
本書內(nèi)容選取上遵循了“必要、適度、夠用”的應用型人才教育原則,同時注意在介紹計算機網(wǎng)絡的最新成果、最新技術(shù)方面做到突出應用、內(nèi)容適度、敘述簡明。既注重基本知識、基本原理,又密切聯(lián)系實際,突出對學習計算機網(wǎng)絡的讀者實踐技能的培養(yǎng)。
本書系統(tǒng)、全面地闡述了計算機網(wǎng)絡技術(shù)(工程)涉及的基本概念、基本工作過程和應用技術(shù),為網(wǎng)絡編程、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡運行管理、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡工程及網(wǎng)絡綜合布線等課程提供理論依據(jù)。它是計算機網(wǎng)絡技術(shù)及計算機相關(guān)專業(yè)中專業(yè)技術(shù)課程的先導課程配套教材,為學習和掌握計算機網(wǎng)絡專業(yè)知識和技能奠定基礎。建議課時不少于72學時。
全書共分9章。第1章主要介紹計算機網(wǎng)絡的定義、拓撲結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡協(xié)議和標準化組織等基礎知識。第2章主要介紹計算機網(wǎng)絡中用到的通信基礎,包括數(shù)據(jù)編碼與調(diào)制、數(shù)據(jù)傳輸方式、交換技術(shù)、同步和異步傳輸技術(shù)及多路復用技術(shù)等內(nèi)容。第3章主要介紹OSI/RM物理層的功能及常見的協(xié)議和設備。第4章主要介紹數(shù)據(jù)鏈路層的常見功能及主流技術(shù)和設備。第5章主要介紹常見局域網(wǎng)概念和主流應用技術(shù)。第6章主要介紹網(wǎng)絡層的功能、協(xié)議和設備。第7章主要介紹傳輸層的功能及TCP、UDP協(xié)議的原理和工作流程。第8章主要介紹應用層的功能及常見的應用協(xié)議,簡單介紹網(wǎng)絡管理及網(wǎng)絡安全的基本概念。第9章主要介紹計算機網(wǎng)絡規(guī)劃設計的典型步驟。此外,為了便于掌握和理解相關(guān)知識,在每章內(nèi)容后面給出了相應的練習題和實訓內(nèi)容,以方便讀者有選擇地練習。
本書可作為高職高專計算機網(wǎng)絡技術(shù)(工程)專業(yè)和電子信息類專業(yè)中網(wǎng)絡課程的教材,也可供從事計算機網(wǎng)絡工程技術(shù)和運行管理人員參考。
本書由張恒杰、武云霞任主編,張彥、鄒潔、吳昊任副主編。張恒杰編寫了第1、2、3章,武云霞編寫了第4、5、9章,張彥編寫了第7章,鄒潔編寫了第6章,吳昊編寫了第8章。全書由張恒杰統(tǒng)閱定稿。
本書在編寫出版過程中得到了院校領(lǐng)導與教師們的無私支持與幫助,并得到清華大學出版社的大力支持,在此一并表示由衷的感謝。
由于網(wǎng)絡技術(shù)在不斷發(fā)展,盡管花了大量時間和精力編寫,但編者水平有限,書中難免存在一些瑕疵,真誠希望讀者能批評、指正,以使本書不斷完善。
編者2015年11月
第1章計算機網(wǎng)絡概述
1.1計算機網(wǎng)絡的形成及發(fā)展
1.1.1計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生
1.1.2現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的發(fā)展
1.1.3計算機網(wǎng)絡標準的形成
1.1.4局域網(wǎng)發(fā)展時期
1.1.5Internet發(fā)展時期
1.2計算機網(wǎng)絡的基本概念
1.2.1計算機網(wǎng)絡的定義
1.2.2計算機網(wǎng)絡的分類
1.2.3計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)
1.3計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)
1.3.1計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的形成
1.3.2協(xié)議的基本概念
1.3.3網(wǎng)絡的層次結(jié)構(gòu)
1.3.4ISO/OSI參考模型結(jié)構(gòu)
1.3.5OSI各層的主要功能
1.3.6TCP/IP體系結(jié)構(gòu)
1.3.7TCP/IP體系結(jié)構(gòu)中的各層的功能
1.3.8OSI與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的比較
1.3.9數(shù)據(jù)傳輸過程
1.4計算機網(wǎng)絡的功能
本章實訓
本章習題
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)和信號
2.1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型
2.2信道特性
2.2.1信道帶寬和信道容量
2.2.2信道時延
2.2.3誤碼率
2.3傳輸介質(zhì)
2.3.1銅傳輸介質(zhì)
2.3.2光傳輸介質(zhì)
2.3.3無線傳輸介質(zhì)
2.4通信方式
2.4.1并行通信和串行通信
2.4.2點對點、點對多點通信
2.4.3單工、半雙工、全雙工通信
2.5數(shù)據(jù)編碼技術(shù)
2.5.1數(shù)字數(shù)據(jù)編碼
2.5.2數(shù)字調(diào)制技術(shù)
2.5.3脈沖編碼調(diào)制
2.6數(shù)據(jù)同步技術(shù)
2.6.1異步傳輸方式
2.6.2同步傳輸方式
2.7信道復用技術(shù)
2.7.1頻分多路復用
2.7.2時分多路復用
2.7.3波分多路復用
2.7.4碼分多路復用
2.8交換方式
2.8.1電路交換
2.8.2報文交換
2.8.3報文分組交換
2.8.4快速分組交換
2.9差錯控制
2.9.1差錯的產(chǎn)生與控制
2.9.2差錯控制的方法
2.9.3差錯控制編碼
本章實訓
本章習題
第3章物理層
3.1物理層概述
3.2物理層接口特性
3.3典型的物理層標準
3.3.1EIA232D和RS449
3.3.2X.21建議書
3.4物理層設備
3.4.1中繼器
3.4.2集線器
3.4.3調(diào)制解調(diào)器
3.4.4介質(zhì)連接器
本章實訓
本章習題
第4章數(shù)據(jù)鏈路層
4.1數(shù)據(jù)鏈路層概述
4.1.1數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念
4.1.2數(shù)據(jù)鏈路層功能
4.2流量控制
4.2.1停止等待協(xié)議
4.2.2滑動窗口協(xié)議
4.3差錯控制
4.3.1連續(xù)ARQ協(xié)議的工作原理
4.3.2選擇重傳ARQ協(xié)議
4.4PPP協(xié)議
4.4.1串行線路網(wǎng)際協(xié)議SLIP
4.4.2點對點協(xié)議PPP
4.5HDLC協(xié)議
4.5.1HDLC概述
4.5.2HDLC的幀結(jié)構(gòu)
4.6鏈路層設備
4.6.1網(wǎng)絡適配器
4.6.2網(wǎng)橋
4.6.3交換機
本章實訓
本章習題
第5章計算機局域網(wǎng)
5.1局域網(wǎng)的特點及類型
5.1.1局域網(wǎng)的特點
5.1.2局域網(wǎng)的拓撲
5.2局域網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)
5.2.1局域網(wǎng)的層次模型
5.2.2IEEE 802標準系列
5.3以太網(wǎng)及介質(zhì)訪問控制方法
5.3.1CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法
5.3.2以太網(wǎng)的物理層
5.3.3以太網(wǎng)的MAC層
5.4令牌環(huán)網(wǎng)及介質(zhì)訪問方法
5.4.1令牌環(huán)網(wǎng)
5.4.2令牌環(huán)介質(zhì)訪問控制方法
5.4.3FDDI
5.5局域網(wǎng)資源共享模式
5.5.1對等模式
5.5.2客戶機/服務器模式
5.6虛擬局域網(wǎng)
5.7無線局域網(wǎng)
本章實訓
本章習題
第6章網(wǎng)絡層
6.1網(wǎng)絡層概述
6.1.1網(wǎng)絡層的基本概念
6.1.2網(wǎng)絡層功能
6.2IP協(xié)議
6.2.1IP地址的作用
6.2.2IPv4地址分類
6.2.3子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼
6.2.4無分類編址CIDR
6.2.5IP數(shù)據(jù)報的格式
6.2.6IP封裝、分片與重組
6.3ICMP協(xié)議
6.4路由基礎
6.4.1IP尋址與路由表
6.4.2靜態(tài)路由與動態(tài)路由
6.4.3RIP協(xié)議
6.4.4OSPF協(xié)議
6.4.5IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程
6.5ARP與RARP協(xié)議
6.5.1概述
6.5.2ARP的工作機制
6.5.3RARP協(xié)議
6.6虛擬專用網(wǎng)和網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換
6.6.1虛擬專用網(wǎng)
6.6.2網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換
6.7IPv6協(xié)議
6.8網(wǎng)絡層設備
本章實訓
本章習題
第7章傳輸層
7.1傳輸層概述
7.2面向連接和面向無連接
7.3TCP/IP體系中的傳輸層
7.3.1傳輸層中的兩個協(xié)議
7.3.2端口
7.4傳輸控制協(xié)議TCP
7.4.1概述
7.4.2TCP報文段的首部
7.4.3TCP的數(shù)據(jù)編號與確認
7.4.4TCP的流量控制和擁塞控制
7.4.5TCP的重傳機制
7.4.6TCP的傳輸連接管理
7.5用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP
7.5.1UDP概述
7.5.2UDP用戶數(shù)據(jù)報的首部格式
本章實訓
本章習題
第8章應用層
8.1應用層概述
8.2域名系統(tǒng)DNS
8.2.1域名系統(tǒng)概述
8.2.2互聯(lián)網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)
8.2.3域名服務器與域名解析
8.2.4域名解析的完整過程
8.3電子郵件系統(tǒng)
8.3.1電子郵件系統(tǒng)概述
8.3.2電子郵件地址及信息格式
8.3.3電子郵件的傳輸過程
8.3.4簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP
8.3.5郵局協(xié)議POP3和互聯(lián)網(wǎng)報文存取協(xié)議IMAP
8.4文件傳輸FTP
8.4.1概述
8.4.2FTP的基本工作過程
8.4.3簡單文件傳輸協(xié)議TFTP
8.5萬維網(wǎng)WWW
8.5.1WWW概述
8.5.2萬維網(wǎng)的工作機制
8.5.3超文本傳輸協(xié)議HTTP
8.5.4超文本標記語言HTML
8.5.5動態(tài)網(wǎng)頁
8.6動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP
8.7遠程登錄Telnet
8.8計算機網(wǎng)絡管理
8.8.1網(wǎng)絡管理概述
8.8.2網(wǎng)絡管理功能
8.8.3簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP
8.9計算機網(wǎng)絡安全技術(shù)
8.9.1網(wǎng)絡安全概述
8.9.2加密技術(shù)簡介
8.9.3防火墻
本章實訓
本章習題
第9章網(wǎng)絡規(guī)劃設計
9.1網(wǎng)絡規(guī)劃
9.1.1網(wǎng)絡系統(tǒng)的需求分析
9.1.2網(wǎng)絡系統(tǒng)可行性分析
9.2網(wǎng)絡設計
9.2.1設計原則
9.2.2設計內(nèi)容
9.3結(jié)構(gòu)化布線
9.3.1結(jié)構(gòu)化布線概念
9.3.2工程實施過程
9.4網(wǎng)絡規(guī)劃設計實例
本章實訓
本章習題
參考文獻