计算机网络原理 第2版

本书以5层网络参考模型为线索，先介绍网络接口层涵盖的内容，包括数据通信系统、数据链路层、局域网、广域网；然后介绍Internet基本原理与技术，包括网际层、运输层、应用层以及网络安全与管理；*后，针对新的应用介绍了网络技术与应用的扩展，包括IPV6、SDN、云计算以及移动互联网等。相对于*版，增加了SDNVPNSDH、DWDM等内容，反映了网络技术在时代发展中的更替。在突出计算机网络基本概念和原理的基础上，与实用网络技术相结合，并力图反映计算机网络技术及应用的*新发展。

前言
教学建议
第1章　计算机网络概述 1
1.1　计算机网络的定义 1
1.2　计算机网络的发展历程 2
1.2.1　以单计算机为中心的联机系统 2
1.2.2　分组交换网络的出现 4
1.2.3　计算机网络体系结构标准化 5
1.2.4　局域网的崛起 6
1.2.5　Internet时代 6
1.2.6　“三网”合一 8
1.2.7　宽带网络与全光网络技术 9
1.3　网络拓扑结构 10
1.4　计算机网络分类 12
1.5　计算机网络应用 14
1.5.1　计算机网络应用领域 14
1.5.2　计算机网络引发的社会问题 16
1.6　计算机网络技术国际标准化组织 16
1.6.1　国际标准组织 16
1.6.2　Internet标准组织 17
1.6.3　电信标准组织 18
1.7　习题 18
第2章　网络体系结构 19
2.1　概述 19
2.2　网络分层 20
2.2.1　分层思想 20
2.2.2　层次设计主题 22
2.2.3　实体和协议 23
2.2.4　接口和服务 24
2.2.5　数据单元 25
2.2.6　面向连接服务和无连接服务 26
2.2.7　服务原语 28
2.2.8　服务与协议间关系 29
2.3　网络参考模型 30
2.3.1　OSI参考模型 30
2.3.2　TCP/IP参考模型 33
2.3.3　OSI与TCP/IP参考模型的比较 34
2.4　五层网络参考模型 36
2.4.1　OSI与TCP/IP参考模型的评价 36
2.4.2　五层网络参考模型概述 37
2.5　习题 37
第3章　数据通信技术 40
3.1　概述 40
3.2　数据通信理论基础 41
3.2.1　傅里叶分析 41
3.2.2　周期矩形脉冲信号的频谱特性 42
3.3　数据通信系统模型 43
3.3.1　数据通信系统基本结构 43
3.3.2　数据与信号 43
3.3.3　信道通信方式 44
3.3.4　数据传输方式 45
3.4　传输媒介 47
3.4.1　电磁波谱 47
3.4.2　双绞线 48
3.4.3　同轴电缆 49
3.4.4　光纤 50
3.4.5　无线媒介 52
3.5　数据编码 54
3.5.1　信号编码 54
3.5.2　调制编码 55
3.5.3　模拟数据数字化编码 56
3.6　数据通信性能指标 57
3.6.1　时延 57
3.6.2　传输速率 58
3.6.3　可靠性 59
3.6.4　信道极限容量 59
3.7　信道复用技术 60
3.7.1　频分、时分复用 60
3.7.2　统计时分复用 61
3.7.3　波分复用 62
3.7.4　码分复用 63
3.8　数字传输系统 65
3.8.1　PCM体制 65
3.8.2　SONET与SDH 66
3.9　数据交换技术 68
3.9.1　电路交换 69
3.9.2　报文交换 70
3.9.3　分组交换 70
3.10　物理层规程 72
3.10.1　DTE与DCE 72
3.10.2　物理层接口标准 73
3.10.3　EIA-232 74
3.11　习题 76
第4章　数据链路控制 78
4.1　概述 78
4.2　帧边界划分方法 79
4.3　差错控制 80
4.3.1　差错原因与特点 80
4.3.2　差错控制方法 80
4.3.3　海明码 81
4.3.4　垂直水平奇偶校验码 82
4.3.5　循环冗余检验码 82
4.3.6　校验和 84
4.4　停等协议 85
4.4.1　简单停等协议 85
4.4.2　带流量控制的停等协议 86
4.4.3　带差错控制的停等协议 87
4.4.4　停等协议效率分析 88
4.5　连续ARQ协议 90
4.5.1　连续ARQ协议的工作原理 90
4.5.2　连续ARQ协议的定量分析 91
4.5.3　滑动窗口 92
4.6　选择重传ARQ协议 95
4.7　点对点数据链路接入控制 95
4.7.1　串行线路网际协议（SLIP） 96
4.7.2　点到点协议（PPP） 97
4.8　习题 99
第5章　局域网技术 101
5.1　局域网概述 101
5.1.1　局域网的基本特征 101
5.1.2　IEEE 802局域网体系结构 102
5.2　广播式信道共享技术 104
5.2.1　无冲突协议 105
5.2.2　冲突协议 106
5.3　以太网 107
5.3.1　传统以太网 107
5.3.2　高速以太网 112
5.3.3　交换式以太网 118
5.3.4　全双工以太网 120
5.4　虚拟局域网 121
5.5　无线局域网及无线网络 124
5.5.1　无线局域网概述 124
5.5.2　IEEE 802.11无线局域网 125
5.5.3　IEEE 802.16宽带无线网络 131
5.5.4　移动网络 132
5.5.5　蓝牙网络 135
5.5.6　ZigBee网络 138
5.5.7　RFID 139
5.6　习题 141
第6章　广域网技术 143
6.1　广域网概述 143
6.1.1　广域网与网络层 143
6.1.2　数据报与虚电路 144
6.2　路由算法 147
6.2.1　路由基础 147
6.2.2　距离向量路由算法 149
6.2.3　链路状态路由选择算法 151
6.2.4　路由器 152
6.2.5　组播路由和广播路由 154
6.3　拥塞控制 156
6.3.1　拥塞产生的原因 156
6.3.2　常用的拥塞控制方法 157
6.4　网络互连 159
6.4.1　网络互连的基本要求 159
6.4.2　网络互连设备 161
6.5　互联网接入技术 162
6.5.1　电信网接入技术 163
6.5.2　HFC及有线电视宽带接入 165
6.5.3　以太网接入 166
6.5.4　无线接入 167
6.5.5　电力线接入 169
6.6　广域网实例 170
6.6.1　X.25分组交换网 170
6.6.2　帧中继 170
6.6.3　ATM 172
6.7　习题 173
第7章　Internet原理 176
7.1　Internet概述 176
7.2　网际层协议 176
7.2.1　IP协议与IP地址 176
7.2.2　IP分组及其转发 178
7.2.3　ARP协议 181
7.2.4　CIDR协议 182
7.2.5　ICMP协议 184
7.2.6　NAT协

计算机网络是当今发展迅速且广为应用的一门综合性学科，网络化已经成为信息化建设的必然，互联网已成为国家六大基础设施之一；相应地，计算机网络的开发、研究以及该领域专业技术人才的培养越发受到社会各界的广泛重视。
本书作者已从事计算机网络教学和研究工作多年，在长期的教学过程中，深切感受到新的网络技术和新的网络标准不断涌现，任何一本计算机网络教材若不能及时跟上新技术的发展步伐，都会变得陈旧。因此，作者依据多年为计算机专业本科生讲授计算机网络课程的经验以及相关科学研究的实践，在本书第1版的基础上加入了大量新的网络技术和应用知识，从而完成了本书的编写。
本书主要有以下特色：
1）紧密结合国内实际教学需求。本书从组织形式、内容取舍到表述都更适合国内学生的思维模式与学习特点，更容易理解。
2）理论与实践联系密切。本书在突出计算机网络基本概念和工作原理的基础上，加强与实用网络技术相结合，因此，本书不仅适合作为教材，也适合作为其他从事计算机网络工作的工程技术人员的参考用书。
3）网络经典技术与新兴技术并重。本书在系统介绍计算机网络经典技术的同时，力图反映新兴的计算机网络技术，这对于拓展学生知识面、及时把握计算机网络技术的最新发展具有很大的参考价值。
4）教辅资源配置合理。为了更好地让学生理解和掌握本书介绍的网络基础知识和实用技术，本书配置了专门的教辅资源，主要是通过实验的途径强化学生对课程内容的感性认识。
本书遵照计算机网络自底向上的层次结构进行编写，共分9章，各章内容简要介绍如下。
第1章为计算机网络概述，主要介绍计算机网络的发展历程、基本概念以及分类方式。
第2章介绍网络体系结构，涵盖网络体系结构的分层研究方法、专门术语及经典的网络参考模型。
第3章介绍数据通信技术，涵盖数据通信的基础知识及物理层协议，包括数据通信理论及模型、传输媒介、编码、复用以及交换等内容。
第4章介绍数据链路控制技术，涵盖差错控制、流量控制等协议，并概述了点到点协议。
第5章介绍局域网技术，涵盖IEEE 802标准、经典以太网技术、虚拟局域网技术、无线局域网技术。
第6章介绍广域网技术，涉及路由选择算法、拥塞控制、网络互连、网络接入，并描述了ATM、帧中继等广域网实例。
第7章介绍Internet基本原理，除了网际层协议IPv4、IPv6与传输层协议之外，还包括域名服务、电子邮件、万维网、远程文件传输以及网络管理等应用协议。
第8章介绍网络安全，包括网络安全定义与目标、密码学基础及应用、常见网络安全技术。
第9章介绍新兴网络技术与应用，涵盖当今热门网络技术与应用，包括SDN、MPLS、P2P、物联网、云计算以及移动互联网。
本书第1、2、3、4章由王志文执笔完成，第5、6、7章由陈妍执笔完成，第8、9章分别由夏秦、何晖执笔完成；全书由王志文统稿。另外，西安交通大学的朱海萍老师对本书的编写提出了很多有益的建言和提议，在此表示衷心感谢。
本书配套的电子教案及对应的教辅资源可在华章网站（www.hzbook.com）免费下载。
由于计算机网络技术的发展迅速，而作者水平和能力有限，因此，尽管我们投入了大量的时间和精力，书中也难免存在某些缺点和错误，欢迎同行专家和读者批评指正，我们将不胜感激。