计算机网络基础（第二版）

本书所讲内容尽可能多地涵盖计算机网络学科领域的核心主题，技术深度适合初学者的认知过程；读者可扫描二维码获得内容讲解视频。 

本书按照理论知识学习和实际能力培养并重的原则编写而成，比较完整地讲解了计算机网络的基本概念和基本原理。全书共分9章，内容包括计算机网络概述、数据通信基础、OSI参考模型、局域网、网络操作系统、网络互联与设备、TCP/IP协议、Internet技术与应用、网络安全技术。本书所讲内容尽可能多地涵盖计算机网络学科领域的核心主题，技术深度适合初学者的认知过程；读者可扫描二维码获得内容讲解视频。另外，本书还有配套的实验教材。 本书适合作为普通高等院校计算机或信息技术专业的教材，也可作为成人高校计算机网络课程的教材，以及对网络技术感兴趣的读者的自学用书。

蔡京玫：讲师、就职于上海商学院信息与计算机学院。科研成果：电子商务专业理论和实体一体化系列创新课程上海商学院2008年教学成果奖一等奖；2006-2008年版上海商学院优秀教材二等奖；商学院2015年教书育人奖，《网络编程》项目教学法的研究和实践校内教学成果优秀奖；完成多项教改项目和课程建设：在“互联网+”环境下 《计算机网络》课程教学改革；《网络工程》校级重点课程建设；基于SPOC构建促进学生深度学习的课程模式探究。宋文官：大学本科，教授。社会兼职：中国教育技术协会实践教学委员会主任，国家电子商务专家，国家电子商务师职业标准主要负责人，命题组组长、中国高等职业技术教育研究会电子商务与物流专业协作委员会主任、教育部高职高专工商管理教学指导委会电子商务与物流分委会主任，享受国务院特殊津贴。几年来编写了《电子商务概论》（本科：十一五规划）、《电子商务实用教程》（第三版）（十五规划）、《电子商务综合实训》（十一五规划）、《物流综合实训》、《连锁企业信息管理》及国家电子商务师考试用书《助理电子商务师》等20多部。发表了“电子商务专业教学改革的实践研究”等论文20篇。主持了教育部人文社科项目“电子商务环境下企业竞争情报研究”等10多个省部级项目。上海市连锁经营管理（连锁经营、电子商务）教育高地项目主要负责人。所负责的《电子商务概论》获2003年国家精品课程。独立获得2项国家专利。

第1章 计算机网络概述 11.1 计算机网络的发展历程 21.1.1 面向终端的远程联机系统 21.1.2 多台计算机互联的计算机网络 31.1.3 国际标准化的计算机网络 41.1.4 以Internet为核心的高速互联网络 4自测题 51.2 计算机网络的定义和分类 61.2.1 计算机网络的定义 61.2.2 计算机网络的分类方法 61.2.3 按网络覆盖的地理范围分类 71.2.4 按传输技术分类 8自测题 81.3 计算机网络的组成 91.3.1 广域网的组成 91.3.2 局域网的组成 10自测题 101.4 计算机网络的拓扑结构 111.4.1 基本拓扑结构 121.4.5 其他拓扑结构 14自测题 161.5 计算机网络的功能和应用 171.5.1 计算机网络的功能 171.5.2 计算机网络的应用 17自测题 201.6 计算机网络协议与体系结构 211.6.1 网络协议概述 211.6.2 协议层次结构和网络体系结构 221.6.3 分层、接口、实体、服务和协议等概念 231.6.4 网络参考模型 24自测题 25【自测题参考答案】 26【重要术语】 27【练习题】 27【扩展读物】 29第2章 数据通信基础 302.1 数据通信的基本概念 312.1.1 信息的类型和数字化表示 312.1.2 信号的类型和特征 32自测题 352.2 数据通信系统模型 352.2.1 数据通信系统模型概述 352.2.2 数据通信系统性能衡量技术指标 36自测题 382.3 通信信道 382.3.1 信道的基本特征和调制方法 382.3.2 信道的分类 402.3.3 信道的容量计算 412.3.4 有线介质 422.3.5 无线介质 44自测题 472.4 数据传输和数据交换技术 482.4.1 数据传输方式 482.4.2 传输差错控制方法 502.4.3 信道复用技术 522.4.4 数据交换技术 54自测题 56【自测题参考答案】 57【重要术语】 58【练习题】 58【扩展读物】 60第3章 OSI参考模型 623.1 OSI参考模型概述 633.1.1 OSI参考模型的产生 633.1.2 OSI模型的结构 633.1.3 OSI模型的服务 643.1.4 OSI网络环境中的数据传输过程 65自测题 663.2 物理层 673.3 数据链路层 673.3.1 数据链路层概述 673.3.2 数据链路层协议 70自测题 723.4 网络层 733.5 传输层 743.6 会话层、表示层和应用层 763.6.1 会话层概述 763.6.2 表示层概述 763.6.3 应用层概述 77自测题 77【自测题参考答案】 78【重要术语】 79【练习题】 79【扩展读物】 81第4章 局域网 834.1 局域网概述 844.1.1 局域网的发展 844.1.2 局域网的定义及特点 854.1.3 局域网的参考模型 864.1.4 IEEE 802标准 87自测题 884.2 局域网的基本组成 89自测题 904.3 以太网 914.3.1 以太网概述 914.3.2 10BASE-T网络 944.3.3 100BASE-T网络 944.3.4 吉比特以太网和10吉比特以太网 954.3.5 40吉比特和100吉比特以太网 96自测题 964.4 虚拟局域网 974.4.1 虚拟局域网概述 974.4.2 虚拟局域网中的帧格式 994.4.3 VLAN的类型 994.4.4 VLAN的应用 100自测题 1014.5 无线局域网 1024.5.1 无线局域网的组网模式 1024.5.2 IEEE 802.11标准 1034.5.3 无线局域网提供的服务 106自测题 106【自测题参考答案】 107【重要术语】 108【练习题】 108【扩展读物】 110第5章 网络操作系统 1125.1 网络操作系统概述 1135.1.1 网络操作系统简介 1135.1.2 局域网的工作模式 1135.1.3 网络操作系统提供的服务 1145.1.4 网络操作系统的主要特征 1165.1.5 常见的网络操作系统 117自测题 1175.2 Linux网络操作系统 1185.2.1 Linux操作系统概述 1185.2.2 Linux的内核和发行版本 1195.2.3 Linux的发展趋势 1195.2.4 Linux的用户管理 1205.2.5 Linux的文件管理 122自测题 1255.3 Windows网络操作系统 1265.3.1 Windows网络操作系统概述 1265.3.2 Windows Server的主要版本和特点 1265.3.3 Windows的用户管理 1295.3.4 Windows的文件管理 130自测题 133【自测题参考答案】 134【重要术语】 134【练习题】 134【扩展读物】 136第6章 网络互联与设备 1386.1 网络互联概述 1386.1.1 网络互联的技术要点和类型 1396.1.2 网络互联的层次 140自测题 1416.2 网络互联设备和应用 1426.2.1 网络接口卡 1426.2.2 中继器 1436.2.3 集线器 1436.2.4 网桥 1446.2.5 第二层交换机 1466.2.6 第三层交换机 1476.2.7 路由器 1486.2.8 网关 149自测题 150【自测题参考答案】 151【重要术语】 152【练习题】 152【扩展读物】 154第7章 TCP/IP协议 1557.1 TCP/IP概述 1567.1.1 TCP/IP的起源和发展 1567.1.2 TCP/IP中的基本概念 1577.1.3 TCP/IP参考模型 1587.1.4 TCP/IP的协议结构和功能 159自测题 1607.2 IP协议 1617.2.1 IP数据包 1617.2.2 IP地址 1637.2.3 子网掩码和子网编址 1677.2.4 无分类编址（CIDR） 1697.2.5 网际控制报文协议（ICMP） 1697.2.6 地址解析协议（ARP） 1707.2.7 IP数据包的发送和接收 171自测题 1717.3 IPv6协议 1727.3.1 IPv6的数据包格式 1737.3.2 从IPv4到IPv6的迁移 174自测题 1747.4 传输控制协议 1757.4.1 TCP协议和特征 1767.4.2 UDP协议和特征 178自测题 1797.5 应用层协议 1807.5.1 文件传输协议 1817.5.2 超文本传输协议 182自测题 184【自测题参考答案】 185【重要术语】 185【练习题】 186【扩展读物】 188第8章 Internet技术与应用 1898.1 Internet概述 1908.1.1 Internet的概念 1908.1.2 Internet的发展历程 1918.1.3 Internet的组织与管理 1928.1.4 Internet的发展趋势 192自测题 1938.2 Internet服务 1948.2.1 域名服务 1948.2.2 Web服务 1988.2.3 电子邮件服务 1998.2.4 Internet服务的发展 201自测题 2028.3 Internet的接入方式 2038.3.1 ISP和Internet接入概述 2038.3.2 常见的Internet接入方式 2048.4 Intranet与Extranet 208自测题 2108.5 TCP/IP配置和实用命令 211自测题 213【自测题参考答案】 213【重要术语】 214【练习题】 215【扩展读物】 216第9章 网络安全技术 2189.1 计算机网络安全概述 2199.1.1 网络安全的概念 2199.1.2 计算机网络系统面临的威胁 2209.1.3 网络系统的不安全因素 2219.1.4 网络安全规范和措施 221自测题 2239.2 加密技术 2249.2.1 加密的概念 2249.2.2 加密算法 2249.2.3 常用的加密标准 2259.2.4 常用加密技术 227自测题 2289.3 防火墙技术 2299.3.1 防火墙技术概述 2299.3.2 防火墙的类型 2309.3.3 防火墙的发展趋势 232自测题 2329.4 网络攻击和对策 2339.4.1 网络攻击的步骤 2339.4.2 扫描 2349.4.3 嗅探器监测 2349.4.4 IP地址欺骗 2359.4.5 拒绝服务的攻击 2359.4.6 其他网络攻击 235自测题 2369.5 网络病毒的识别与防范 2379.5.1 常见的网络病毒类型 2379.5.2 网络病毒的特点 2389.5.3 常见的网络病毒防范技术 239自测题 240【自测题参考答案】 241【重要术语】 242【练习题】 242【扩展读物】 244附录 各章练习题部分参考答案 245参考文献 247

《计算机网络基础》的第一版已经使用较长的时间，曾受到学生的积极评价。鉴于目前网络领域的发展和变化，为了适应计算机网络教学的要求，新版教材对前一版本的内容进行了较大幅度的修订和更新。由于计算机网络课程的主要目标是涵盖尽可能多的主题而不追求深度，故新版教材保留了第一版的基础知识框架，删减了过时技术的阐述，补充了一些新技术和发展趋势等内容。针对计算机网络教材中知识点数量多，有大量术语、网络缩略语和行业用语出现，内在逻辑关联性不大等特性，新版教材在每章的组织结构方面做了较大幅度的调整，提炼出每一章的基本概念和技术要点，以层次结构组织，增强逻辑性。虽然网络一直在变化、技术一直在更新，但原理基本上延续不变。为了突出学习基本概念和原理的重要性，新教材为每一小节配置适量的自测题，学生可通过练习达到快速复习、巩固所学知识的效果。相对于第一版，本书各章节的一些主要变化包括：第1章计算机网络概述，对于网络4个发展阶段的划分、定义和分类、组成、拓扑结构、协议和体系结构，做了较大幅度的更新，采用了更权威的阐述，概念解释更加清晰透彻。第2章数据通信基础，结构上前后做了较大的调整，篇幅有所精简，更加集中于数据通信的核心概念和技术原理，增加了通信信道的几个重要概念，使得逻辑更加连贯。第3章OSI参考模型，删减了一些比较旧的阐述，增加了PPP协议，补充了数据链路层协议的完整性。第4章局域网，删去ARC Net和Token Ring网络，突出以太网技术，扩展了无线局域网部分。第5章网络操作系统，将网络操作系统的结构和分类修改为局域网的工作模式，介绍了操作系统在局域网中的重要作用，删去了UNIX小节，对Linux系统和Windows系统的主要特征、在局域网账户和文件资源管理中的应用示例，做了较多的修正和完善。第6章网络互联与设备，精简为网络互联概念和具体设备两部分，区分了二层和三层交换机在互联时的不同作用，删去了网络互联技术一节，精简后并入第8章的Internet接入方式。第7章TCP/IP协议，涵盖的内容和第一版本基本相同，做了一些修订和更新，IP地址部分增加无分类编址（CIDR），在修订传输层和应用层协议时，增加了深度，加了一些示例帮助说明和理解，并把zui后两小节内容搬到第8章的TCP/IP配置和实用命令小节。第8章Internet技术与应用，结构和第一版本基本相同，增加了从第7章搬迁过来的一个小节，整体内容进行了扩充、更新，删除了不常用到的远程登录服务，因内容和第7章的应用层内容部分重复，故删除了文件传送服务。第9章网络安全技术，在篇幅和内容上，做了适当的精减和修改，力求内容更加全面和实用。另外，本书还增加了内容讲解视频，读者可通过扫描二维码获得。本书共分9章，第1～3章集中介绍了网络的基本概念和技术，第2～6章介绍了局域网络的技术基础和应用，第7章、第8章介绍了TCP/IP协议和Internet技术与应用，第9章介绍了网络安全技术基础。本书的参考学时数为48～72学时，在课程学时数较少的情况下，教师可以通过鼓励学生多阅读、多做练习，来复习和加深对概念和原理的理解。本书包含给学生和教师使用的视频资料，可以访问上海商学院的SPOC网站（http://spoc.sbs.edu.cn），获取更多课程教学资源。本书每章后配有一定数量的练习题和部分习题参考答案，列出了每章中的重要术语。新版本对扩展阅读材料和引用的网络资源做了修订和筛选，确保网络资源链接的有效性，并适合学生拓展学习。每章后所附的学习过程自评表，简单易操作，反馈信息既有助于学生反思，也有助于教师改进教学过程。本书第二版的修订和更新工作，得到上海商学院多个与计算机网络课程相关的教学改革项目的支持，修订过程中得到上海商学院信息计算机学院计算机系老师和学生们大力帮助，在此表示诚挚的谢意。修订过程中参阅并借鉴了国内外优秀教材和相关资料，在此表示深深的感谢！由于网络技术不断发展，编者水平有限，书中疏漏与不妥之处在所难免，敬请专家、教师和读者批评指正。编 者 2018年9月