模块1 计算机网络概述
1.1 计算机网络简介 ........................................2
1.1.1 计算机网络的定义 .............................2
1.1.2 计算机网络的功能 .............................2
1.1.3 计算机网络的组成 .............................6
1.1.4 计算机网络的发展 .............................7
1.1.5 因特网的发展 ..................................10
1.1.6 计算机网络的性能指标 ....................10
1.2 计算机网络的分类 ..................................16
1.2.1 按照拓扑结构划分 ...........................16
1.2.2 按照网络覆盖范围划分 ....................20
1.2.3 其他分类方法 ..................................22
1.2.4 局域网的分类 ..................................22
1.3 计算机网络体系结构与参考模型 .........24
1.3.1 计算机网络体系结构简介 .................24
1.3.2 OSI-RM参考模型 ............................26
1.3.3 数据的传输过程 ...............................30
1.3.4 TCP/IP参考模型 ..............................30
1.3.5 两种参考模型的比较 ........................32
课后作业 33
模块2
物理层详解
2.1 物理层简介 ..............................................35
2.1.1 物理层的功能 ..................................35
2.1.2 物理层的特性 ..................................36
2.2 物理层的传输介质 ..................................37
2.2.1 同轴电缆 .........................................37
2.2.2 双绞线 .............................................38
2.2.3 光纤 ................................................42
2.3 数据通信基础 ..........................................46
2.3.1 信息、数据与信号 ...........................46
2.3.2 数据通信系统模型 ...........................47
2.3.3 数据通信的技术指标 ........................47
2.3.4 数据传输 .........................................49
2.4 编码与调制 ..............................................52
2.4.1 编码与调制简介 ...............................52
2.4.2 常见的编码方式 ...............................53
2.4.3 模拟信号转换为数字信号 .................54
2.4.4 常见的调制方法 ...............................55
2.5 数据交换技术 ..........................................56
2.5.1 电路交换 .........................................56
2.5.2 报文交换 .........................................57
2.5.3 分组交换 .........................................57
2.6 信道复用技术 ..........................................58
2.6.1 信道复用技术简介 ...........................58
2.6.2 频分复用技术 ..................................59
2.6.3 波分复用技术 ..................................60
2.6.4 时分复用技术 ..................................60
2.6.5 码分复用技术 ..................................61
2.7 常见的宽带接入技术..............................62
2.7.1 xDSL技术 ........................................62
2.7.2 以太网接入技术 ...............................63
2.7.3 光纤接入技术 ..................................63
课后作业 65
模块3
计算机网络技术基础
· II ·
计算机网络技术基础
数据链路层详解
3.1 数据链路层简介 ......................................67
3.1.1 数据链路层的作用 ...........................67
3.1.2 数据链路层的分层 ...........................69
3.1.3 数据链路层的术语 ...........................70
3.2 点到点协议PPP ......................................71
3.2.1 PPP协议简介 ..................................71
3.2.2 PPP协议的组成 ...............................72
3.2.3 PPP协议的帧格式 ...........................72
3.2.4 PPP协议的主要工作流程 .................73
3.2.5 PPP协议的透明传输 ........................73
3.3 以太网MAC地址 ...................................74
3.3.1 网卡与MAC地址 ..............................74
3.3.2 MAC帧的种类及其格式 ...................76
3.3.3 MAC地址的实际应用 .......................78
3.4 共享式以太网与交换式以太网 .............78
3.4.1 共享式以太网简介 ...........................78
3.4.2 共享式以太网的工作过程 .................79
3.4.3 CSMA/CD协议 ................................79
3.4.4 交换式以太网 ..................................80
3.5 数据链路层的常见设备及其工作原理 ...81
3.5.1 集线器 .............................................81
3.5.2 网桥 ................................................83
3.5.3 交换机 .............................................86
3.6 差错控制技术与流量控制技术 .............92
3.6.1 差错控制技术 ..................................92
3.6.2 流量控制技术 ..................................94
3.7 虚拟局域网 ..............................................96
3.7.1 虚拟局域网简介 ...............................96
3.7.2 划分虚拟局域网的原因 ....................96
3.7.3 虚拟局域网的划分方法 ....................97
3.7.4 虚拟局域网之间的通信 ....................97
3.7.5 虚拟局域网的技术标准 ....................98
课后作业 98
模块4
网络层详解
4.1 网络层简介 ............................................100
4.1.1 网络层的作用 ................................100
4.1.2 网络层的服务 ................................101
4.2 互联网协议IP .......................................103
4.2.1 IP协议简介 ....................................103
4.2.2 IPv4地址划分 ................................103
4.2.3 子网掩码与子网划分 ......................109
4.2.4 IPv4数据报的格式 ......................... 111
4.2.5 地址解析协议 ................................ 114
4.2.6 IPv4与IPv6 .................................... 115
4.3 路由 ........................................................ 116
4.3.1 路由器的工作过程 ......................... 116
4.3.2 路由表 ........................................... 117
4.3.3 路由的分类 .................................... 119
4.4 网络层的常见协议 ................................120
4.4.1 互联网控制报文协议ICMP .............120
4.4.2 路由信息协议RIP ..........................123
4.4.3 开放最短通路优先协议OSPF .........124
4.4.4 边界网关协议BGP .........................126
4.5 虚拟专用网络与网络地址转换 ...........126
4.5.1 虚拟专用网络VPN .........................126
4.5.2 网络地址转换NAT .........................128
4.6 网络层的主要设备 ................................129
4.6.1 路由器 ...........................................129
4.6.2 三层交换机 ....................................134
4.6.3 防火墙 ...........................................135
课后作业 137
模块5
传输层详解
5.1 传输层简介 ...........................................139
5.1.1 传输层的作用 ................................139
5.1.2 传输层的主要协议 .........................139
5.1.3 进程、端口号与套接字 ..................140
5.1.4 多路复用与多路分解 ......................143
5.2 用户数据报协议UDP .........................143
5.2.1 UDP简介 .......................................143
5.2.2 UDP的首部格式 ............................145
5.3 传输控制协议TCP ..............................145
5.3.1 TCP协议简介 ................................145
5.3.2 TCP的报文格式 .............................147
5.3.3 TCP连接的管理 .............................148
5.3.4 可靠传输的实现 .............................152
5.3.5 TCP的流量控制 .............................159
5.3.6 TCP的拥塞控制 .............................160
课后作业 163
模块6
应用层详解
6.1 应用层与网络应用模型 .......................165
6.1.1 应用层的作用 ................................165
6.1.2 应用层在模型上的融合 ..................165
6.1.3 网络应用模型 ................................166
6.2 应用层的主要协议及服务 ...................169
6.2.1 万维网WWW .................................169
6.2.2 域名解析服务DNS .........................175
6.2.3 文件传送协议FTP ..........................179
6.2.4 电子邮件 .......................................182
6.2.5 动态主机配置协议DHCP ...............184
6.2.6 远程上机协议telnet........................186
6.2.7 简单网络管理协议SNMP ...............188
课后作业 191
模7
无线网络与移动通信
7.1 无线网络 ................................................193
7.1.1 无线网络简介 ................................193
7.1.2 无线局域网简介 .............................194
7.2 无线局域网的常见设备及其参数 .......200
7.2.1 无线路由器 ....................................200
7.2.2 无线AP ..........................................205
7.2.3 无线控制器 ....................................208
7.2.4 无线网桥 .......................................210
7.2.5 无线中继器 ....................................214
7.2.6 无线网卡 .......................................215
7.3 移动通信 ................................................216
7.3.1 移动通信技术简介 .........................216
7.3.2 移动通信技术的发展 ......................218
课后作业 220
模块8
网络安全
8.1 网络安全简介 ........................................222
8.1.1 网络安全威胁的重大案例 ...............222
8.1.2 网络安全威胁的产生原因及
表现形式 .......................................224
8.1.3 网络安全体系 ................................227
8.1.4 网络安全机制 ................................229
8.1.5 网络安全的主要对策 ......................230
8.2 加密与认证 ............................................232
8.2.1 加密技术简介 ................................232
8.2.2 对称加密与非对称加密 ..................232
8.2.3 常见加密算法 ................................234
8.2.4 身份认证技术与数字签名技术 ........236
8.3 访问控制技术 ........................................238
8.3.1 访问控制技术简介 .........................238
8.3.2 访问控制策略 ................................239
8.4 网络模型中的安全协议 .......................241
8.4.1 网络模型中的安全体系 ..................241
8.4.2 数据链路层的安全协议 ..................242
8.4.3 网络层的安全协议 .........................245
8.4.4 传输层的安全协议 .........................246
8.4.5 应用层的安全协议 .........................246
8.5 防火墙与入侵检测系统 .......................248
8.5.1 防火墙 ...........................................248
8.5.2 入侵检测系统 ................................251
课后作业 253
附录 课后作业参考答案 ........................................................................................................................254
参考文献 ...................................................................................................................................................256