計算機網(wǎng)絡

目　　錄
前言
教學建議
第1章　計算機網(wǎng)絡的基本概念 1
1.1　計算機網(wǎng)絡的定義 1
1.2　計算機網(wǎng)絡的分類 2
1.2.1　按地理分布范圍分類 2
1.2.2　按交換方式分類 3
1.2.3　按傳輸媒體分類 7
1.2.4　按拓撲結構分類 8
1.3　計算機網(wǎng)絡的發(fā)展歷程 9
1.4　計算機網(wǎng)絡的組成 12
1.4.1　網(wǎng)絡邊緣 13
1.4.2　網(wǎng)絡核心 15
1.4.3　Internet的通信方式 17
1.5　計算機網(wǎng)絡的性能指標 19
1.5.1　速率 19
1.5.2　帶寬 19
1.5.3　吞吐量 19
1.5.4　時延 19
1.5.5　其他性能指標 20
1.6　計算機網(wǎng)絡的國際標準化組織 20
本章小結 22
思考題 23
第2章　計算機網(wǎng)絡體系結構 24
2.1　計算機網(wǎng)絡體系結構發(fā)展歷程 24
2.2　OSI/RM體系結構 26
2.2.1　OSI/RM的基本概念 26
2.2.2　OSI/RM各層基本功能 27
2.3　TCP/IP體系結構 30
2.3.1　TCP/IP的發(fā)展 30
2.3.2　TCP/IP四層模型 31
2.4　五層體系結構 33
2.4.1　五層參考模型 33
2.4.2　三種體系結構的對比 34
2.5　其他網(wǎng)絡體系結構 35
2.5.1　IEEE 802局域網(wǎng)體系結構 35
2.5.2　開放可編程網(wǎng)絡體系結構 37
2.5.3　面向服務的新型網(wǎng)絡體系結構 39
2.5.4　內(nèi)容中心網(wǎng)絡體系結構 41
2.5.5　面向移動性的新型網(wǎng)絡體系結構 42
本章小結 43
思考題 43
第3章　物理層 44
3.1　物理層提供的服務 44
3.2　數(shù)據(jù)傳輸方式 44
3.2.1　單工、雙工和半雙工數(shù)據(jù)傳輸 44
3.2.2　異步傳輸和同步傳輸 45
3.2.3　頻帶傳輸和基帶傳輸 45
3.3　傳輸媒體 46
3.3.1　雙絞線 46
3.3.2　同軸電纜 46
3.3.3　光纖 47
3.3.4　無線傳輸 48
3.4　調(diào)制解調(diào)技術 49
3.4.1　ASK 50
3.4.2　FSK 51
3.4.3　PSK 52
3.4.4　多級調(diào)制 53
3.5　編碼解碼技術 54
3.5.1　不歸零制編碼 54
3.5.2　曼徹斯特編碼和差分曼徹斯特編碼 55
3.5.3　mB/nB編碼 55
3.6　信道復用技術 56
3.6.1　頻分復用 57
3.6.2　時分復用 58
3.6.3　碼分復用 59
3.6.4　波分復用 60
3.6.5　準同步數(shù)字系列（PDH）和同步數(shù)字系列（SDH） 61
3.7　寬帶接入網(wǎng) 63
3.7.1　xDSL技術 63
3.7.2　FTTx技術 65
3.7.3　EPON+LAN技術 67
3.7.4　光纖接入 68
本章小結 70
思考題 70
第4章　數(shù)據(jù)鏈路層 71
4.1　數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務 71
4.2　差錯檢測與糾錯 72
4.2.1　奇偶校驗 73
4.2.2　校驗和方法 74
4.2.3　循環(huán)冗余檢測 75
4.3　高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議 76
4.3.1　HDLC工作原理 76
4.3.2　HDLC幀格式和傳輸控制 77
4.4　點對點協(xié)議 79
4.4.1　PPP的特點 79
4.4.2　PPP的幀格式 81
4.4.3　PPP的工作狀態(tài) 82
4.5　以太網(wǎng) 83
4.5.1　以太網(wǎng)的發(fā)展 83
4.5.2　以太網(wǎng)MAC子層協(xié)議CSMA/CD 86
4.5.3　以太網(wǎng)MAC幀的格式和數(shù)據(jù)封裝 87
4.5.4　傳統(tǒng)以太網(wǎng)和高速以太網(wǎng) 90
4.6　虛擬局域網(wǎng) 92
4.6.1　VLAN概述 92
4.6.2　VLAN的幀格式 94
4.6.3　VLAN的運行 96
4.7　無線局域網(wǎng) 97
4.7.1　WLAN網(wǎng)絡結構 97
4.7.2　WLAN協(xié)議 98
4.7.3　其他種類的無線局域網(wǎng) 101
本章小結 103
思考題 103
第5章　網(wǎng)絡層 105
5.1　網(wǎng)絡層提供的服務 105
5.2　網(wǎng)際協(xié)議 106
5.2.1　IPv4地址分類 107
5.2.2　CIDR和VLSM 108
5.2.3　IP數(shù)據(jù)報的格式 109
5.2.4　IP數(shù)據(jù)報轉發(fā)流程 113
5.2.5　因特網(wǎng)控制報文協(xié)議 113
5.2.6　IP地址與硬件地址 116
5.3　地址解析協(xié)議和逆地址解析協(xié)議 117
5.3.1　ARP 117
5.3.2　數(shù)據(jù)報格式 118
5.3.3　RARP 118
5.4　路由算法和路由協(xié)議 118
5.4.1　概述 119
5.4.2　最短路徑優(yōu)先算法 120
5.4.3　內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議RIP 121
5.4.4　內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議OSPF 122
5.4.5　外部網(wǎng)關協(xié)議BGP 123
5.5　因特網(wǎng)組管理協(xié)議 124
5.6　下一代網(wǎng)際協(xié)議IPv6 126
5.6.1　IPv6地址格式 126
5.6.2　IPv6地址類型 126
5.6.3　IPv6的數(shù)據(jù)報格式 126
5.6.4　IPv6路由選擇機制 128
5.6.5　IPv4向IPv6過渡 129
5.7　網(wǎng)絡地址轉換 130
5.7.1　NAT的由來 130
5.7.2　NAT的工作模型和特點 131
5.7.3　NAT的限制與解決方案 132
5.7.4　NAT的應用和實現(xiàn) 136
5.8　多協(xié)議標簽交換 138
5.8.1　MPLS的基本概念 138
5.8.2　MPLS的工作原理 139
5.8.3　MPLS的實際應用 141
本章小結 141
思考題 142
第6章　傳輸層 143
6.1　傳輸層提供的服務 143
6.1.1　進程到進程的通信 143
6.1.2　尋址 144
6.1.3　封裝與解封裝 144
6.1.4　多路復用與多路分解 145
6.1.5　流量控制與差錯控制 146
6.2　用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 148
6.2.1　UDP的用途 149
6.2.2　UDP的數(shù)據(jù)報格式 149
6.2.3　UDP的特點 150
6.3　TCP概述 151
6.3.1　TCP報文段的首部格式 151
6.3.2　TCP的編號與確認 153
6.3.3　TCP的連接管理 154
6.4　TCP可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn) 159
6.4.1　TCP重傳相關概念 159
6.4.2　TCP重傳機制 161
6.4.3　TCP可靠傳輸示例 162
6.5　TCP流量控制 164
6.6　TCP擁塞控制 166
6.6.1