由张恒杰和武云霞共同主编的教材《计算机网络技术基础(高职高专计算机专业精品教材)》从先进性和实用性出发,结合企业工作需求,深入浅出地介绍了计算机网络技术所涉及的基本理论和实际应用技能。本书共9章,内容包括计算机网络概述、数据通信基础、物理层、数据链路层、计算机局域网、网络层、传输层、应用层、网络规划设计。
本书叙述简明扼要、通俗易懂,注重新技术的应用,实用性较强。每章附有详尽的实训操作步骤及内容。另外,本书提供电子教案和习题答案,供教师和学生参考。
本书可作为高职高专、成人高校及应用型高校计算机网络专业和电子信息类各专业的教材,也可作为有关技术人员的自学参考用书。
在信息化全面普及的今天,计算机网络在整个IT行业的重要性和基础性已经被网络专业人员、IT人士,甚至所有现代人都充分认可。随着云计算、物联网等新型网络技术的快速应用和普及,可以预见,计算机网络才是整个IT行业发展的根本。
网络基础理论不扎实的网络管理人员难以快速、准确地进行网络故障分析和排除,网络工程人员又难以设计一个符合标准、符合用户应用需求且能长时间保持稳定的系统。对从事各种网络应用程序开发的程序员,网络基础理论同样非常重要,一个不懂得网络体系结构以及各层功能实现原理和应用接口的程序员,难以设计出符合网络应用标准的应用程序,更难以被用户认同。因此,掌握计算网络基础是信息类职业发展的关键。
本书根据编者二十多年的技术工作经验,结合计算机网络技术专业课程教学需要,遵循高职高专“知识、能力、素质、创新”的培养原则,突出计算机乃至信息类各专业的教学特点,并调研了有关高校的计算机网络实际教学情况而编写。
本书内容选取上遵循了“必要、适度、够用”的应用型人才教育原则,同时注意在介绍计算机网络的最新成果、最新技术方面做到突出应用、内容适度、叙述简明。既注重基本知识、基本原理,又密切联系实际,突出对学习计算机网络的读者实践技能的培养。
本书系统、全面地阐述了计算机网络技术(工程)涉及的基本概念、基本工作过程和应用技术,为网络编程、网络操作系统、组网技术、网络运行管理、网络安全、网络工程及网络综合布线等课程提供理论依据。它是计算机网络技术及计算机相关专业中专业技术课程的先导课程配套教材,为学习和掌握计算机网络专业知识和技能奠定基础。建议课时不少于72学时。
全书共分9章。第1章主要介绍计算机网络的定义、拓扑结构、网络体系结构、网络协议和标准化组织等基础知识。第2章主要介绍计算机网络中用到的通信基础,包括数据编码与调制、数据传输方式、交换技术、同步和异步传输技术及多路复用技术等内容。第3章主要介绍OSI/RM物理层的功能及常见的协议和设备。第4章主要介绍数据链路层的常见功能及主流技术和设备。第5章主要介绍常见局域网概念和主流应用技术。第6章主要介绍网络层的功能、协议和设备。第7章主要介绍传输层的功能及TCP、UDP协议的原理和工作流程。第8章主要介绍应用层的功能及常见的应用协议,简单介绍网络管理及网络安全的基本概念。第9章主要介绍计算机网络规划设计的典型步骤。此外,为了便于掌握和理解相关知识,在每章内容后面给出了相应的练习题和实训内容,以方便读者有选择地练习。
本书可作为高职高专计算机网络技术(工程)专业和电子信息类专业中网络课程的教材,也可供从事计算机网络工程技术和运行管理人员参考。
本书由张恒杰、武云霞任主编,张彦、邹洁、吴昊任副主编。张恒杰编写了第1、2、3章,武云霞编写了第4、5、9章,张彦编写了第7章,邹洁编写了第6章,吴昊编写了第8章。全书由张恒杰统阅定稿。
本书在编写出版过程中得到了院校领导与教师们的无私支持与帮助,并得到清华大学出版社的大力支持,在此一并表示由衷的感谢。
由于网络技术在不断发展,尽管花了大量时间和精力编写,但编者水平有限,书中难免存在一些瑕疵,真诚希望读者能批评、指正,以使本书不断完善。
编者2015年11月
第1章计算机网络概述
1.1计算机网络的形成及发展
1.1.1计算机网络的产生
1.1.2现代计算机网络的发展
1.1.3计算机网络标准的形成
1.1.4局域网发展时期
1.1.5Internet发展时期
1.2计算机网络的基本概念
1.2.1计算机网络的定义
1.2.2计算机网络的分类
1.2.3计算机网络的拓扑结构
1.3计算机网络的体系结构
1.3.1计算机网络体系结构的形成
1.3.2协议的基本概念
1.3.3网络的层次结构
1.3.4ISO/OSI参考模型结构
1.3.5OSI各层的主要功能
1.3.6TCP/IP体系结构
1.3.7TCP/IP体系结构中的各层的功能
1.3.8OSI与TCP/IP体系结构的比较
1.3.9数据传输过程
1.4计算机网络的功能
本章实训
本章习题
第2章数据通信基础
2.1数据通信的基本概念
2.1.1数据和信号
2.1.2数据通信系统模型
2.2信道特性
2.2.1信道带宽和信道容量
2.2.2信道时延
2.2.3误码率
2.3传输介质
2.3.1铜传输介质
2.3.2光传输介质
2.3.3无线传输介质
2.4通信方式
2.4.1并行通信和串行通信
2.4.2点对点、点对多点通信
2.4.3单工、半双工、全双工通信
2.5数据编码技术
2.5.1数字数据编码
2.5.2数字调制技术
2.5.3脉冲编码调制
2.6数据同步技术
2.6.1异步传输方式
2.6.2同步传输方式
2.7信道复用技术
2.7.1频分多路复用
2.7.2时分多路复用
2.7.3波分多路复用
2.7.4码分多路复用
2.8交换方式
2.8.1电路交换
2.8.2报文交换
2.8.3报文分组交换
2.8.4快速分组交换
2.9差错控制
2.9.1差错的产生与控制
2.9.2差错控制的方法
2.9.3差错控制编码
本章实训
本章习题
第3章物理层
3.1物理层概述
3.2物理层接口特性
3.3典型的物理层标准
3.3.1EIA232D和RS449
3.3.2X.21建议书
3.4物理层设备
3.4.1中继器
3.4.2集线器
3.4.3调制解调器
3.4.4介质连接器
本章实训
本章习题
第4章数据链路层
4.1数据链路层概述
4.1.1数据链路层的基本概念
4.1.2数据链路层功能
4.2流量控制
4.2.1停止等待协议
4.2.2滑动窗口协议
4.3差错控制
4.3.1连续ARQ协议的工作原理
4.3.2选择重传ARQ协议
4.4PPP协议
4.4.1串行线路网际协议SLIP
4.4.2点对点协议PPP
4.5HDLC协议
4.5.1HDLC概述
4.5.2HDLC的帧结构
4.6链路层设备
4.6.1网络适配器
4.6.2网桥
4.6.3交换机
本章实训
本章习题
第5章计算机局域网
5.1局域网的特点及类型
5.1.1局域网的特点
5.1.2局域网的拓扑
5.2局域网的层次结构
5.2.1局域网的层次模型
5.2.2IEEE 802标准系列
5.3以太网及介质访问控制方法
5.3.1CSMA/CD介质访问控制方法
5.3.2以太网的物理层
5.3.3以太网的MAC层
5.4令牌环网及介质访问方法
5.4.1令牌环网
5.4.2令牌环介质访问控制方法
5.4.3FDDI
5.5局域网资源共享模式
5.5.1对等模式
5.5.2客户机/服务器模式
5.6虚拟局域网
5.7无线局域网
本章实训
本章习题
第6章网络层
6.1网络层概述
6.1.1网络层的基本概念
6.1.2网络层功能
6.2IP协议
6.2.1IP地址的作用
6.2.2IPv4地址分类
6.2.3子网及子网掩码
6.2.4无分类编址CIDR
6.2.5IP数据报的格式
6.2.6IP封装、分片与重组
6.3ICMP协议
6.4路由基础
6.4.1IP寻址与路由表
6.4.2静态路由与动态路由
6.4.3RIP协议
6.4.4OSPF协议
6.4.5IP层转发分组的流程
6.5ARP与RARP协议
6.5.1概述
6.5.2ARP的工作机制
6.5.3RARP协议
6.6虚拟专用网和网络地址转换
6.6.1虚拟专用网
6.6.2网络地址转换
6.7IPv6协议
6.8网络层设备
本章实训
本章习题
第7章传输层
7.1传输层概述
7.2面向连接和面向无连接
7.3TCP/IP体系中的传输层
7.3.1传输层中的两个协议
7.3.2端口
7.4传输控制协议TCP
7.4.1概述
7.4.2TCP报文段的首部
7.4.3TCP的数据编号与确认
7.4.4TCP的流量控制和拥塞控制
7.4.5TCP的重传机制
7.4.6TCP的传输连接管理
7.5用户数据报协议UDP
7.5.1UDP概述
7.5.2UDP用户数据报的首部格式
本章实训
本章习题
第8章应用层
8.1应用层概述
8.2域名系统DNS
8.2.1域名系统概述
8.2.2互联网的域名结构
8.2.3域名服务器与域名解析
8.2.4域名解析的完整过程
8.3电子邮件系统
8.3.1电子邮件系统概述
8.3.2电子邮件地址及信息格式
8.3.3电子邮件的传输过程
8.3.4简单邮件传输协议SMTP
8.3.5邮局协议POP3和互联网报文存取协议IMAP
8.4文件传输FTP
8.4.1概述
8.4.2FTP的基本工作过程
8.4.3简单文件传输协议TFTP
8.5万维网WWW
8.5.1WWW概述
8.5.2万维网的工作机制
8.5.3超文本传输协议HTTP
8.5.4超文本标记语言HTML
8.5.5动态网页
8.6动态主机配置协议DHCP
8.7远程登录Telnet
8.8计算机网络管理
8.8.1网络管理概述
8.8.2网络管理功能
8.8.3简单网络管理协议SNMP
8.9计算机网络安全技术
8.9.1网络安全概述
8.9.2加密技术简介
8.9.3防火墙
本章实训
本章习题
第9章网络规划设计
9.1网络规划
9.1.1网络系统的需求分析
9.1.2网络系统可行性分析
9.2网络设计
9.2.1设计原则
9.2.2设计内容
9.3结构化布线
9.3.1结构化布线概念
9.3.2工程实施过程
9.4网络规划设计实例
本章实训
本章习题
参考文献