本書的目的一是為學(xué)生提供完整、系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，二是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用技能，三是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。本書基于TCP/IP體系結(jié)構(gòu)，深入淺出地討論了以太網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等不同類型的傳輸網(wǎng)絡(luò)，IP實(shí)現(xiàn)不同類型傳輸網(wǎng)絡(luò)互連的機(jī)制，Internet接入技術(shù)，傳輸層協(xié)議實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通信的過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)安全等內(nèi)容。
本書是國(guó)內(nèi)少有的在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，講解協(xié)議的工作過(guò)程、各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信過(guò)程，并以案例方式詳細(xì)敘述網(wǎng)絡(luò)工作機(jī)制，著力培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)、使用網(wǎng)絡(luò)能力的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材，內(nèi)容組織嚴(yán)謹(jǐn)、敘述方法新穎。
由于本書以“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，因此也適合作為理工類非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材。以本書為教材的MOOC課程“網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用”已經(jīng)在學(xué)堂在線和中國(guó)大學(xué)MOOC上線，并受到廣泛好評(píng)。

1.1互聯(lián)網(wǎng)概述1
1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義1
1.1.2互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)2
1.1.3互聯(lián)網(wǎng)知識(shí)體系4
1.1.4基本術(shù)語(yǔ)6
1.2互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程8
1.2.1從ARPA網(wǎng)絡(luò)到互聯(lián)網(wǎng)8
1.2.2從低速互聯(lián)網(wǎng)到高速互聯(lián)網(wǎng)10
1.2.3從數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)到統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)12
1.2.4從互聯(lián)網(wǎng)到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)15
1.2.5從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)17
1.2.6從互聯(lián)網(wǎng)到安全互聯(lián)網(wǎng)20
1.3交換方式22
1.3.1交換的本質(zhì)含義23
1.3.2電路交換23
1.3.3虛電路交換27
1.3.4數(shù)據(jù)報(bào)交換33
1.3.5三種交換方式綜述36
1.3.6網(wǎng)絡(luò)分類37
1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議40
1.4.1分層結(jié)構(gòu)40
1.4.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)基本概念43
1.4.3OSI體系結(jié)構(gòu)46
1.4.4TCP/IP體系結(jié)構(gòu)50
1.5互聯(lián)網(wǎng)的啟示55
本章小結(jié)57
習(xí)題57[1][3]網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)與計(jì)算思維目錄[3][3]第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)59
2.1數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)59
2.1.1互連網(wǎng)與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)59
2.1.2系統(tǒng)組成60
2.1.3功能說(shuō)明61
2.1.4信道連接方式61
2.1.5通信方式61
2.2信號(hào)62
2.2.1信號(hào)基本概念62
2.2.2數(shù)字信號(hào)63
2.2.3模擬信號(hào)65
2.2.4信號(hào)失真和還原65
2.3編碼和調(diào)制66
2.3.1編碼67
2.3.2調(diào)制68
2.3.3奈奎斯特準(zhǔn)則與香農(nóng)定理71
2.3.4數(shù)字傳輸系統(tǒng)與模擬傳輸系統(tǒng)的比較73
2.4差錯(cuò)控制73
2.4.1出錯(cuò)結(jié)果和原因74
2.4.2檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼74
2.4.3確認(rèn)和重傳77
2.5傳輸媒體79
2.5.1同軸電纜79
2.5.2雙絞線80
2.5.3光纖81
2.6數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的啟示83
本章小結(jié)84
習(xí)題85
第3章以太網(wǎng)86
3.1以太網(wǎng)發(fā)展過(guò)程86
3.1.1以太網(wǎng)誕生86
3.1.2從共享到交換86
3.1.3從同軸電纜到雙絞線纜和光纖87
3.1.4從低速到高速87
3.1.5VLAN和三層交換技術(shù)87
3.2總線形以太網(wǎng)87
3.2.1總線形以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)與功能87
3.2.2總線形以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)89
3.2.3基帶傳輸與曼徹斯特編碼90
3.2.4MAC地址93
3.2.5MAC幀93
3.2.6CSMA/CD工作原理95
3.2.7CSMA/CD缺陷97
3.2.8集線器和星形以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)102
3.2.9例題解析103
3.3網(wǎng)橋與沖突域分割104
3.3.1網(wǎng)橋分割沖突域原理104
3.3.2轉(zhuǎn)發(fā)表和MAC幀轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程105
3.3.3網(wǎng)橋工作流程106
3.3.4端到端交換路徑107
3.3.5網(wǎng)橋無(wú)限擴(kuò)展以太網(wǎng)108
3.3.6全雙工通信擴(kuò)展無(wú)中繼傳輸距離109
3.3.7以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與生成樹協(xié)議109
3.3.8中繼器與網(wǎng)橋110
3.3.9例題解析111
3.4交換式以太網(wǎng)與VLAN114
3.4.1廣播和廣播域114
3.4.2VLAN與廣播域分割116
3.4.3單交換機(jī)VLAN劃分過(guò)程117
3.4.4跨交換機(jī)VLAN劃分過(guò)程119
3.4.5802.1Q與VLAN內(nèi)MAC幀傳輸過(guò)程120
3.4.6例題解析123
3.5以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)129
3.5.110Mbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)129
3.5.2100Mbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)130
3.5.31Gbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)130
3.5.410Gbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)131
3.6以太網(wǎng)的啟示131
本章小結(jié)133
習(xí)題133
第4章無(wú)線局域網(wǎng)138
4.1無(wú)線局域網(wǎng)概述138
4.1.1無(wú)線通信基礎(chǔ)138
4.1.2無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和信道142
4.1.3無(wú)線局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)144
4.1.4無(wú)線局域網(wǎng)與以太網(wǎng)145
4.2無(wú)線局域網(wǎng)應(yīng)用方式147
4.2.1IBSS147
4.2.2BSS148
4.2.3ESS149
4.2.4WDS150
4.2.5APrepeater模式153
4.2.6無(wú)線家庭網(wǎng)絡(luò)155
4.2.7無(wú)線局域網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)156
4.3無(wú)線局域網(wǎng)MAC層156
4.3.1無(wú)線局域網(wǎng)MAC幀157
4.3.2DCF和CSMA/CA159
4.4終端接入無(wú)線局域網(wǎng)過(guò)程167
4.4.1BSS配置信息168
4.4.2同步過(guò)程168
4.4.3鑒別過(guò)程169
4.4.4建立關(guān)聯(lián)過(guò)程170
4.4.5MAC幀分類171
4.5無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)和分析172
4.5.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)172
4.5.2終端與AP建立關(guān)聯(lián)過(guò)程173
4.5.3MAC幀傳輸過(guò)程173
4.5.4終端A漫游過(guò)程175
4.5.5AP+AC無(wú)線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)176
4.6無(wú)線局域網(wǎng)的啟示178
本章小結(jié)180
習(xí)題180
第5章廣域網(wǎng)182
5.1PSTN182
5.1.1PSTN概述182
5.1.2語(yǔ)音通信過(guò)程184
5.2PPP193
5.2.1PPP幀結(jié)構(gòu)193
5.2.2幀對(duì)界194
5.2.3點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信道和PPP鏈路195
5.3SDH195
5.3.1SDH概述195
5.3.2SDH幀結(jié)構(gòu)198
5.3.3SDH復(fù)用結(jié)構(gòu)200
5.3.4SDH應(yīng)用202
5.4廣域網(wǎng)的啟示204
本章小結(jié)205
習(xí)題205
第6章IP和網(wǎng)絡(luò)互連207
6.1網(wǎng)絡(luò)互連207
6.1.1不同類型網(wǎng)絡(luò)互連需要解決的問題207
6.1.2信件投遞過(guò)程的啟示208
6.1.3端到端傳輸思路209
6.1.4IP實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連機(jī)制210
6.1.5路由器結(jié)構(gòu)211
6.2IP212
6.2.1IP地址分類212
6.2.2IP地址分層分類的原因215
6.2.3IP地址分類的缺陷217
6.2.4無(wú)分類編址219
6.2.5IP分組格式229
6.3路由表和IP分組傳輸過(guò)程232
6.3.1互連網(wǎng)結(jié)構(gòu)與路由表233
6.3.2IP分組傳輸過(guò)程234
6.3.3實(shí)現(xiàn)IP分組傳輸過(guò)程的思路235
6.4路由表建立過(guò)程236
6.4.1人工配置靜態(tài)路由項(xiàng)236
6.4.2路由協(xié)議與動(dòng)態(tài)路由項(xiàng)241
6.5IP over以太網(wǎng)246
6.5.1ARP和地址解析過(guò)程246
6.5.2逐跳封裝248
6.6三層交換機(jī)與VLAN間通信過(guò)程249
6.6.1實(shí)現(xiàn)VLAN間通信過(guò)程的思路249
6.6.2多端口路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間通信的過(guò)程250
6.6.3單臂路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間通信的過(guò)程251
6.6.4三層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)VLAN間通信的過(guò)程253
6.6.5多個(gè)三層交換機(jī)互連257
6.6.6二層交換機(jī)、AP和三層交換機(jī)與路由器之間的區(qū)別260
6.7ICMP263
6.7.1ICMP報(bào)文263
6.7.2ICMP應(yīng)用265
6.8IP和網(wǎng)絡(luò)互連的啟示267
本章小結(jié)269
習(xí)題270
第7章Internet接入技術(shù)275
7.1Internet接入概述275
7.1.1終端接入Internet需要解決的問題275
7.1.2PPP與接入控制過(guò)程277
7.2以太網(wǎng)和ADSL接入技術(shù)282
7.2.1通過(guò)以太網(wǎng)接入Internet的過(guò)程283
7.2.2通過(guò)ADSL接入Internet的過(guò)程287
7.3家庭局域網(wǎng)接入方式與無(wú)線路由器290
7.3.1家庭局域網(wǎng)接入方式290
7.3.2無(wú)線路由器291
7.4VPN接入技術(shù)300
7.4.1引出VPN接入技術(shù)的原因300
7.4.2VPN實(shí)現(xiàn)思路301
7.4.3VPN接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)302
7.4.4實(shí)現(xiàn)機(jī)制303
7.4.5Windows啟動(dòng)VPN連接的過(guò)程306
7.5Internet接入技術(shù)的啟示307
本章小結(jié)309
習(xí)題310
第8章傳輸層311
8.1傳輸層功能和協(xié)議311
8.1.1引入傳輸層的原因311
8.1.2傳輸層功能312
8.1.3面向連接和無(wú)連接的區(qū)別313
8.1.4面向字節(jié)流和面向報(bào)文的區(qū)別314
8.1.5傳輸層協(xié)議314
8.2端口號(hào)315
8.2.1端口號(hào)的作用和分配過(guò)程315
8.2.2UDP和TCP著名端口號(hào)316
8.3UDP316
8.3.1UDP的主要特點(diǎn)316
8.3.2UDP報(bào)文格式317
8.3.3UDP用途317
8.4TCP318
8.4.1TCP的主要特點(diǎn)319
8.4.2TCP報(bào)文格式319
8.4.3TCP建立連接和釋放連接的過(guò)程321
8.4.4TCP差錯(cuò)控制機(jī)制323
8.4.5TCP擁塞控制機(jī)制328
8.4.6TCP的幾點(diǎn)說(shuō)明333
8.5傳輸層啟示335
本章小結(jié)337
習(xí)題337
第9章應(yīng)用層340
9.1網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)340
9.1.1網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、應(yīng)用層和應(yīng)用層協(xié)議340
9.1.2應(yīng)用結(jié)構(gòu)342
9.2DNS344
9.2.1產(chǎn)生DNS的原因344
9.2.2DNS與其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用之間的關(guān)系345
9.2.3域名結(jié)構(gòu)346
9.2.4域名服務(wù)器結(jié)構(gòu)與DNS資源記錄347
9.2.5域名解析過(guò)程351
9.3DHCP354
9.3.1DHCP的作用和結(jié)構(gòu)354
9.3.2DHCP無(wú)中繼工作過(guò)程355
9.3.3DHCP中繼工作過(guò)程358
9.4WWW360
9.4.1統(tǒng)一資源定位器360
9.4.2HTTP361
9.4.3HTML362
9.5電子郵件364
9.5.1電子郵件傳輸過(guò)程364
9.5.2電子郵件信息格式367
9.6FTP370
9.6.1FTP工作原理370
9.6.2FTP工作過(guò)程371
9.7綜合應(yīng)用分析372
9.7.1互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與配置373
9.7.2數(shù)據(jù)交換過(guò)程375
9.8應(yīng)用層啟示380
本章小結(jié)381
習(xí)題382
第10章網(wǎng)絡(luò)安全383
10.1網(wǎng)絡(luò)安全概述383
10.1.1網(wǎng)絡(luò)安全問題383
10.1.2引發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全問題的原因384
10.1.3網(wǎng)絡(luò)安全目標(biāo)385
10.1.4網(wǎng)絡(luò)安全內(nèi)涵385
10.1.5網(wǎng)絡(luò)攻擊舉例386
10.2網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)395
10.2.1加密算法395
10.2.2報(bào)文摘要算法399
10.2.3數(shù)字簽名401
10.2.4身份鑒別402
10.3病毒防御技術(shù)403
10.3.1惡意代碼定義與分類403
10.3.2病毒防御機(jī)制405
10.4以太網(wǎng)安全技術(shù)408
10.4.1接入控制技術(shù)408
10.4.2防欺騙攻擊技術(shù)412
10.5無(wú)線局域網(wǎng)安全技術(shù)415
10.5.1無(wú)線局域網(wǎng)的安全問題和解決機(jī)制415
10.5.2WEP416
10.5.3WPA2419
10.6防火墻423
10.6.1無(wú)狀態(tài)分組過(guò)濾器423
10.6.2有狀態(tài)分組過(guò)濾器427
10.7入侵防御系統(tǒng)431
10.7.1入侵防御系統(tǒng)分類431
10.7.2入侵防御系統(tǒng)通用框架結(jié)構(gòu)433
10.7.3入侵檢測(cè)機(jī)制435
10.8安全協(xié)議435
10.8.1安全協(xié)議概述435
10.8.2IPSec437
10.9網(wǎng)絡(luò)安全的啟示444
本章小結(jié)445
習(xí)題446
英文縮寫詞447
參考文獻(xiàn)451