電腦網絡基礎（第5版）

本書根據電腦網絡技術發展現狀，及時更新電腦網絡新知識，在內容和結構上較之前的版次做了較大修改，各章增加了小結和實驗等內容。本書從先進性和實用性出發，以OSI/RM、TCP/IP和IEEE 802為主線，介紹了電腦網絡基本概念、OSI/RM七層模型、TCP/IP協議、局域網、廣域網、無線網絡及IPv6技術等知識，針對高職教育特點，側重於實際應用和動手能力的培養，以提高讀者分析問題、解決問題的 能力。本書敘述簡明扼要，通俗易懂，實用性強，學做合一，提供實驗實訓操作內容，習題題型豐富。華信教育網（http://hxedu.com.cn）提供了本書的電子教案，供教師和學生下載。

目 錄

第1章 電腦網絡概述 1
1.1 電腦網絡概述 1
1.1.1 電腦網絡的定義和演變 1
1.1.2 電腦網絡的分類、組成和網絡性能 4
1.2 電腦網絡的拓撲結構 6
1.2.1 網絡拓撲的概念 6
1.2.2 通信子網的通道類型 7
1.2.3 電腦網絡的拓撲結構 7
1.3 網絡協議和標準化組織 10
1.3.1 網絡協議 10
1.3.2 標準化組織 10
1.4 電腦網絡體系結構 12
1.4.1 網絡體系結構 12
1.4.2 OSI/RM參考模型 13
1.4.3 TCP/IP協議 16
1.4.4 IEEE 802 標準 19
1.5 傳輸介質 20
1.5.1 有線傳輸介質 20
1.5.2 無線傳輸 28
1.6 本章小結 29
1.7 實驗1　RJ-45接口標準及網線製作 30
習題 32
第2章 物理層 35
2.1 數據通信的基本概念 35
2.1.1 數據通信的基本概念 35
2.1.2 數據通信的主要技術指標 37
2.1.3 數據通信系統 39
2.2 數據編碼和調制 40
2.2.1 數字數據的數字信號編碼 41
2.2.2 模擬數據的數字信號編碼 42
2.2.3 數字數據的模擬調制 44
2.2.4 模擬數據的模擬調制 45
2.3 數據傳輸方式 46
2.3.1 並行傳輸 47
2.3.2 串行傳輸 47
2.4 同步傳輸和異步傳輸 48
2.4.1 同步傳輸 48
2.4.2 異步傳輸 48
2.5 多路復用技術 48
2.5.1 頻分多路復用（FDM） 49
2.5.2 時分多路復用（TDM） 49
2.5.3 波分多路復用（WDM） 50
2.5.4 三種復用技術的比較 50
2.6 物理層作用與協議 51
2.6.1 物理層的作用和特性 51
2.6.2 物理層協議（接口標準）舉例 52
2.7 本章小結 56
2.8 實驗2　網上鄰居及網絡資源共享 57
習題 60
第3章 數據鏈路層 64
3.1 數據鏈路層功能及成幀 64
3.1.1 數據鏈路層功能 64
3.1.2 成幀和幀同步 64
3.2 差錯控制 65
3.2.1 差錯類型和差錯控制 66
3.2.2 差錯控制編碼 66
3.3 流量控制和鏈路管理 70
3.3.1 停止等待 70
3.3.2 滑動窗口 71
3.3.3 鏈路管理 73
3.4 數據鏈路協議 73
3.5 本章小結 74
習題 75
第4章 局域網技術 77
4.1 局域網介質訪問控制 77
4.1.1 具有沖突檢測的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD） 78
4.1.2 令牌（Token） 79
4.2 以太網（Ethernet） 80
4.2.1 網絡適配器 80
4.2.2 以太網體系結構 81
4.2.3 10兆位以太網 84
4.3 百兆以太網（快速以太網Fast Ethernet） 87
4.3.1 沖突直徑的計算 87
4.3.2 10兆位以太網和快速以太網的區別 87
4.3.3 快速以太網的物理層 89
4.4 交換式以太網和全雙工以太網 90
4.5 千兆位以太網（Gigabit Ethernet） 92
4.5.1 千兆位以太網的MAC幀 93
4.5.2 千兆位以太網的物理層 94
4.5.3 千兆位以太網的特點 94
4.6 10吉比特以太網（10GE） 95
4.6.1 10吉比特以太網的特點 95
4.6.2 10吉比特以太網物理層協議 96
4.7 其他常見局域網 97
4.7.1 令牌環網（Token Ring） 97
4.7.2 令牌總線（Token Bus） 99
4.7.3 光纖分佈數據接口（FDDI） 100
4.8 局域網協議 101
4.8.1 IEEE 802局域網標準 101
4.8.2 NetBEUI協議 102
4.8.3 IPX/SPX協議 102
4.8.4 Windows系列安裝的網絡協議 103
4.9 本章小結 104
4.10 實驗3　組建百兆位交換式以太網 105
習題 107
第5章 網絡層、傳輸層和高層協議 110
5.1 網絡層 110
5.1.1 數據交換方式 110
5.1.2 網絡層提供的服務 114
5.1.3 路由選擇 114
5.1.4 擁塞控制 116
5.2 傳輸層 117
5.2.1 傳輸層的功能 117
5.2.2 傳輸層面向連接和無連接協議 118
5.3 高層協議 119
5.3.1 會話層 119
5.3.2 表示層 120
5.3.3 應用層 121
5.4 本章小結 121
5.5 實驗4　網絡數據捕獲 123
習題 125
第6章 TCP/ IP網際層和傳輸層 127
6.1 網際協議（IP）和IP地址 127
6.1.1 IP數據報 128
6.1.2 IP地址 129
6.1.3 子網掩碼和默認網關 133
6.1.4 IP地址的設置管理 134
6.2 子網的劃分與設置 135
6.2.1 子網劃分的作用 135
6.2.2 子網劃分的方法 136
6.3 TCP/IP網絡層其他協議 140
6.3.1 地址解析協議（ARP） 140
6.3.2 網際控制報文協議（ICMP） 141
6.3.3 逆向地址解析協議（RARP） 143
6.3.4 網際組報文協議（IGMP） 144
6.4 傳輸控制協議（TCP） 144
6.4.1 TCP提供的服務 144
6.4.2 TCP段格式 145
6.4.3 埠號和套接口 146
6.4.4 TCP工作流程 147
6.5 用戶數據報協議（UDP） 148
6.5.1 UDP數據報格式 148
6.5.2 UDP數據報的傳輸 149
6.6 本章小結 149
6.7 實驗5　IP地址和子網掩碼等設置 151
習題 153
第7章 網絡互聯設備和多層交換 157
7.1 網絡互聯概述 157
7.2 物理層互聯設備——中繼器 158
7.3 數據鏈路層互聯設備——網橋 159
7.3.1 網橋（Bridge） 159
7.3.2 交換機（Switch） 161
7.4 網絡層互聯設備——路由器 164
7.4.1 路由器（Router） 164
7.4.2 路由器的工作原理 166
7.4.3 路由器的結構和分類 166
7.5 高層互聯設備——網關 167
7.6 三層交換和高層交換 168
7.6.1 三層交換的概念 168
7.6.2 三層交換技術 169
7.6.3 第四層交換 172
7.7 本章小結 173
7.8 實驗6　以太網交換機基本設置 173
習題 177
第8章 無線網絡 180
8.1 無線傳輸技術 180
8.1.1 無線網絡概述 180
8.1.2 紅外線和激光傳輸 180
8.1.3 無線電波傳輸 181
8.2 無線廣域網WWAN 182
8.2.1 GSM和GPRS 182
8.2.2 碼分多址CDMA 183
8.2.3 無線應用協議WAP 184
8.2.4 3G網絡 184
8.2.5 4G網絡 186
8.2.6 5G網絡 189
8.3 無線局域網WLAN 194
8.3.1 WLAN標準 194
8.3.2 WLAN硬件設備 196
8.3.3 WLAN的安全性 198
8.4 Wi-Fi和藍牙技術 199
8.4.1 Wi-Fi 199
8.4.2 2.4G Wi-Fi和5G Wi-Fi比較 200
8.4.3 藍牙技術 201
8.5 本章小結 203
8.6 實驗7　組建無線網絡 204
習題 207
第9章 廣域網技術 209
9.1 公共電話交換網（PSTN） 209
9.1.1 SLIP/PPP協議 209
9.1.2 撥號入網 211
9.2 綜合業務數字網（ISDN） 211
9.2.1 ISDN的通道和用戶接口 212
9.2.2 寬帶ISDN（B-ISDN） 213
9.3 數字用戶線（xDSL） 213
9.3.1 xDSL工作原理 213
9.3.2 xDSL的種類 213
9.3.3 xDSL的接入 215
9.4 CATV接入 215
9.5 數字數據網（DDN） 216
9.6 公共分組交換網（X.25） 217
9.7 幀中繼（Frame Relay） 218
9.8 異步傳輸模式（ATM） 219
9.8.1 ATM基本概念 219
9.8.2 ATM網絡元素 222
9.8.3 ATM的應用 222
9.9 本章小結 222
9.10 實驗8　路由器基本設置（背靠背模擬廣域網） 224
習題 228
第10章 TCP/IP應用層及Intranet 231
10.1 TCP/IP應用層協議 231
10.1.1 域名系統（DNS） 231
10.1.2 遠程登錄（Telnet） 234
10.1.3 文件傳輸協議（FTP和TFTP） 234
10.1.4 簡單郵件傳輸協議（SMTP） 235
10.1.5 簡單網絡管理協議（SNMP） 236
10.1.6 超文本傳輸協議（HTTP）和萬維網（WWW） 236
10.2 常用網絡命令 238
10.2.1 ipconfig命令 238
10.2.2 ping命令 239
10.2.3 netstat命令 241
10.2.4 arp命令 242
10.2.5 tracert命令 244
10.2.6 pathping命令 245
10.2.7 router命令 246
10.2.8 telnet命令 247
10.2.9 ftp命令 248
10.2.10 netsh命令 250
10.2.11 nbtstat和net命令 252
10.3 Internet、Intranet和Extranet 253
10.3.1 Internet結構和自治系統 253
10.3.2 路由協議 254
10.3.3 Internet的技術特點和應用 258
10.3.4 Intranet和Extranet 258
10.4 本章小結 261
10.5 實驗9　常用網絡命令的使用 262
習題 263
第11章 網絡技術應用 265
11.1 虛擬局域網（VLAN） 265
11.1.1 虛擬局域網概述 265
11.1.2 劃分虛擬局域網的方法 266
11.1.3 VLAN的特點 268
11.2 虛擬專用網（VPN） 268
11.2.1 虛擬專用網的概念 269
11.2.2 VPN基本技術 271
11.3 三網融合技術 274
11.4 多媒體通信協議 277
11.4.1 實時傳輸協議RTP 278
11.4.2 H.323、SIP和RTSP 279
11.4.3 資源預留協議RSVP 279
11.5 服務質量（QoS） 280
11.6 IP電話 281
11.7 IP網絡的視頻通信 283
11.7.1 視頻壓縮技術 283
11.7.2 視頻編碼的傳輸和視頻點播系統 285
11.8 木馬、ARP欺騙和分佈式拒絕服務 286
11.8.1 木馬 286
11.8.2 ARP欺騙 289
11.8.3 分佈式拒絕服務DDoS 291
11.9 本章小結 294
11.10 實驗10　使用交換機設置VLAN 295
習題 298
第12章 IPv6技術 299
12.1 IPv6基本概念 299
12.1.1 IPv4的危機 299
12.1.2 IPv6的發展和特性 300
12.1.3 IPv6中的基本術語 301
12.2 IPv6分組結構和ICMPv6 302
12.2.1 IPv6基本頭部 302
12.2.2 IPv6擴展頭部 304
12.2.3 ICMPv6 305
12.3 IPv6的地址和地址設置 305
12.3.1 IPv6地址表示 306
12.3.2 IPv6地址分類 306
12.3.3 IPv6地址設置 310
12.4 IPv4向IPv6過渡的策略 311
12.4.1 IPv4向IPv6過渡進程 311
12.4.2 IPv6過渡技術 312
12.4.3 IPv6對於中國的機會 313
12.5 本章小結 314
12.6 實驗11　 IPv6協議的安裝與基本設置 314
習題 319
附錄A ASCII代碼及控制字符 321
附錄B 部分習題解答 325
參考文獻 330