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书  名:计算机网络(第3版)
  • 作  者: 吴功宜
  • 出版时间: 2011-06-01
  • 出 版 社: 清华大学出版社
  • 字  数: 735 千字
  • 印  次: 3-2
  • 印  张: 29.75
  • 开  本: 16开
  • ISBN: 9787302271284
  • 装  帧: 平装
  • 定  价:¥39.50
电子书价:¥27.70 折扣:70折 节省:¥11.80 vip价:¥27.70 电子书大小:39.1M
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内容简介
    本书的第3版在系统介绍计算机网络发展历程,以及网络技术发展的三条主线: Internet、无线网络与网络安全技术发展的基础上,重点讨论了网络的基本概念、网络体系结构、网络互联与分布式进程通信、Internet应用与网络安全技术;在系统讨论网络基本工作原理的同时,注重网络应用系统与网络应用软件设计、实现方法的学习;对当前研究与应用的热点--P2P网络、无线网络、移动IP技术进行了系统的讨论;在保持知识体系系统性的同时,教学内容贴近技术发展的前沿。
  本书可以供计算机、软件工程、信息安全、网络工程、物联网工程、传感网技术、通信工程与电子信息等相关专业的本科与硕士研究生作为计算机网络课程的教材或教学参考书,也可以作为从事信息技术的工程技术人员与技术管理人员学习、研究网络技术的参考书。
前言
    第3版前言FOREWORD计算机网络是当今计算机科学与技术学科中发展最为迅速的技术之一,也是计算机应用中一个空前活跃的领域。如果说广域网的作用是扩大了信息社会中资源共享的广度,城域网扩大了用户接入Internet的范围,局域网扩大了信息资源共享的深度,个人区域网络增强了人类共享信息资源的灵活性,那么物联网是在Internet技术的基础上,利用RFID和各种感知技术自动获取物理世界的信息,构建覆盖世界上人与人、人与物、物与物的各种智能信息系统。今后除了计算机,各种智能手机、PDA、传感器、射频标签(RFID)与移动数字终端设备都会连接到网络之中。随着物联网技术与产业的发展,计算机网络也面临着一个快速发展的局面。计算机网络技术与知识更新的速度也会进一步加快,这就给从事计算机网络课程教学的教师提供了更加广阔的发展空间,同时也面临着越来越大的挑战。
  作者记得1984年第一次在南开大学计算机系开设计算机网络课程时,计算机系的近百名学生中只有7位学生选修了这门课程,人们对计算机网络都很陌生。作者在20多年的教学与科研工作中,密切地注视和跟踪着计算机网络技术研究与应用的发展,也见证了计算机网络与Internet技术高速发展的历程。作者在参与和主持城市信息化建设“九五”、“十五”与“十一五”发展规划的研究工作中,学会从宏观的角度去认识网络技术的发展轨迹,体会网络技术对信息产业与社会发展的影响。这些经历使得作者逐渐对计算机网络技术有了一个更加深刻、全面的认识。
  作者根据多年从事本科学生、研究生网络课程教学实践与科研工作的经验,于2003年出版了教材《计算机网络》的第1版;2007年修订出版了《计算机网络(第2版)》。尽管《计算机网络(第2版)》被评为2008年度教育部精品教材,但是作者自知“盛名之下,其实难副”。为了不辜负广大读者的期望,作者潜心研读了近年来国内外计算机网络的重要著作、文献,并结合个人与科研团队的研究工作,认真探讨计算机网络知识体系中“变”与“不变”的关系,分析学生学习过程中的“难点”和为什么会成为难点的问题。作者与团队成员以国内外知名大学教材为参照,研究网络课程教学内容、教材与主要参考书、作业与实验,以及教学方法改革的动向;选择国际上最流行的教材为参照系,使我们修订出版的《计算机网络(第3版)》在水平与质量上具有可比性。
  作者在规划教材体系建设时,坚持“理论知识学习和能力培养并重”的指导思想。教材力求做到知识体系设计合理,难易程度适中,配套教材齐全,能够适应我国不同地区、不同学校和专业网络课程教学的基本要求。经过十多年的努力,基本形成了由“一本主教材、四本辅助教材和一个电子教案”构成的教材体系,为计算机网络课程教学改革提供了一个良好的平台和基础。
  《计算机网络(第3版)》的特点可以归纳为: 结构清晰,环环相扣,逐步递进;语言流畅,图文并茂,易读易懂。每一章内容力求回答计算机网络课程中一个基本的问题。这些问题是:
第1章: 什么是计算机网络?
第2章: 处理网络问题的基本方法是什么?
第3章: 广域网中数据是如何传输的?
第4章: 如何保证数据传输的正确性?
第5章: 局域网、城域网与无线个人区域网是如何工作的?
第6章: 网络互联是如何实现的?
第7章: 网络环境中计算机之间分布式进程通信是如何实现的?
第8章: 如何设计网络应用系统?
第9章: 如何保证网络安全?
  作为配套教材的《计算机网络教师用书(第3版)》有三个特点。一是对主教材的知识体系、每一章的知识点结构均做出了分析,帮助任课教师对全局与局部内容的关系有一个准确的把握。二是根据作者多年的教学、科研积累,针对主教材各章节容易混淆的问题与难点,提出并回答了300个问题。三是为了帮助教师组织好理论教学,教师用书将主教材每一章中较难的练习题都做出了解析,供任课教师参考。
  《计算机网络习题解析与同步练习》一书的作者参考和研究了Cisco等大型网络公司认证培训大纲与试题、计算机专业研究生统考大纲与试题、全国计算机等级考试(四级)网络工程师考试大纲与试题,从网上收集了一些大的计算机、通信与软件产业人员招聘的考题,在系统地分析、比较的基础上,按照主教材的体系与教学要求,编写了习题解析与同步练习。该书的特点是: 教师可以使用或参考书上提供的习题作为课后练习。通过解析260多道例题,将需要掌握的知识点串联起来,读者在阅读例题解析的过程中就可以复习相关章节的重点内容。学生可以通过例题与练习题,按照教学进度,自我检查知识掌握情况。该书可以作为计算机及相关专业准备参加计算机专业硕士研究生全国统考、求职考试学生的复习参考书。
  《计算机网络实验指导书》一书的作者总结了多年指导学生网络硬件实验课程教学经验,参考了国际著名网络公司的认证考试内容,设计了覆盖物理层到数据传输,从网络应用到网络安全的13个网络实验课题,实验内容覆盖了从基本的组网到网络设备配置,简单的网络环境编程到网络仿真的基本要求。实验所要求的设备相对比较简单,目前大多数学校基本上都具备这些条件。
  《计算机网络软件编程指导》一书的作者参考国内外知名大学网络课程编程训练的相关资料,结合自己的科研教学实践,以“近似实战”的思路总结提炼出13个网络软件编程题目,分为三个不同的难度级,力求达到“结合网络课程的教学过程,通过完成实际网络编程课题训练,加深对网络基本原理与实现方法的理解,掌握网络环境中软件编程基本方法,逐步提高网络环境中软件编程能力”的目的。
  由于计算机网络课程是计算机、软件工程、信息安全、网络工程、物联网工程、传感网技术、通信工程与电子信息等专业重要的基础课,但是各类学校、不同专业的培养目标差异很大,不可能都有统一的教学要求,配备相同的网络设备和硬件实验室。在这种情况下,由主教材来达到在宏观上把握教学基本要求,不同类型的学校和专业可以根据各自的实际情况,自主地选择是通过《计算机网络实验指导书》的网络硬件实验,还是通过《计算机网络软件编程指导》的网络软件编程训练课题,或者两者相结合的方法,来达到培养学生实际工作能力的目的。这就给任课教师提供了更灵活的处理空间。
  本书的写作得到南开大学刘瑞挺教授、徐敬东教授、张建忠教授的帮助。吴英副教授帮助完成了书中的插图与习题,杨凯同学提出了很多宝贵的意见与建议,作者在此表示感谢。同时,作者也非常感谢夫人牛秀卿教授,正是有她的理解和支持,才使作者能够安心研究和写作。
  面对计算机网络技术迅速更新和发展,要完成这样一个高标准的写作任务作者感到压力很大。限于作者的学术水平,书中难免有疏漏与不妥之处,诚恳地希望读者批评指正。对于在使用第1版和第2版中提出过宝贵意见和建议的兄弟院校老师们深表感谢,也希望诸位继续关注和指教,共同为提高我国计算机网络课程教学水平而努力。

吴功宜
南开大学信息技术科学学院计算机系
2011年5月
目录
第1章 计算机网络概论1
1.1 计算机网络的形成与发展1
1.1.1 计算机网络发展阶段的划分1
1.1.2 计算机网络的形成与发展2
1.1.3 Internet的高速发展10
1.1.4 宽带城域网与三网融合技术的发展10
1.1.5 物联网技术的形成与发展11
1.2 计算机网络技术发展的三条主线13
1.2.1 第一条主线: 从ARPANET到Internet13
1.2.2 第二条主线: 从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络13
1.2.3 第三条主线: 网络安全技术14
1.3 计算机网络定义与分类15
1.3.1 计算机网络定义15
1.3.2 计算机网络的分类方法16
1.3.3 广域网16
1.3.4 城域网18
1.3.5 局域网21
1.3.6 个人区域网21
1.4 计算机网络的组成与结构22
1.4.1 早期计算机网络的组成与结构22
1.4.2 ISP的层次结构23
1.4.3 Internet的网络结构24
1.5 计算机网络拓扑结构25
1.5.1 计算机网络拓扑的定义25
1.5.2 计算机网络拓扑的分类与特点26
1.6 分组交换技术的基本概念27
1.6.1 数据交换方式的分类27
1.6.2 线路交换的特点28
1.6.3 分组交换的特点29
1.6.4 数据报方式与虚电路方式31
1.6.5 分组交换与线路交换的比较33
1.6.6 面向连接服务与无连接服务37
小结38
习题39
目 录 计算机网络(第3版)第2章 网络体系结构与网络协议44
2.1 网络体系结构的基本概念44
2.1.1 网络协议的基本概念44
2.1.2 协议、层次、接口与体系结构的基本概念46
2.1.3 网络体系结构的研究方法47
2.2 OSI参考模型48
2.2.1 OSI参考模型的基本概念48
2.2.2 OSI参考模型层次划分的主要原则49
2.2.3 OSI参考模型各层的主要功能49
2.2.4 OSI环境中的数据传输过程50
2.3 TCP/IP参考模型53
2.3.1 TCP/IP参考模型的研究53
2.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能53
2.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较55
2.4.1 对OSI参考模型的评价55
2.4.2 对TCP/IP参考模型的评价55
2.5 网络与Internet协议标准化组织与管理机构56
2.5.1 网络协议标准化组织56
2.5.2 RFC文档、Internet草案与Internet协议标准56
2.5.3 Internet管理机构57
2.6 一种建议的参考模型59
小结59
习题59
第3章 物理层63
3.1 物理层与物理层协议的基本概念63
3.1.1 物理层的基本服务功能63
3.1.2 物理层协议的类型64
3.1.3 物理层向数据链路层提供的服务65
3.2 数据通信的基本概念66
3.2.1 信息、数据与信号66
3.2.2 数据通信方式67
3.2.3 传输介质的主要类型与特性71
3.2.4 数据编码分类78
3.3 频带传输技术78
3.3.1 模拟数据编码方法78
3.3.2 波特率的定义80
3.4 基带传输技术81
3.4.1 基带传输的定义81
3.4.2 数字数据编码方法81
3.4.3 脉冲编码调制方法83
3.4.4 比特率的定义84
3.4.5 奈奎斯特准则与香农定理85
3.5 多路复用技术86
3.5.1 多路复用的基本概念86
3.5.2 时分多路复用87
3.5.3 频分多路复用88
3.5.4 波分多路复用89
3.6 同步光纤网SONET与同步数字体系SDH90
3.6.1 SONET与SDH的基本概念90
3.6.2 基本速率标准的制定90
3.6.3 SDH速率体系91
3.7 接入技术92
3.7.1 接入技术的分类92
3.7.2 ADSL接入技术93
3.7.3 HFC接入技术95
3.7.4 光纤接入技术97
3.7.5 移动通信接入技术98
小结101
习题101
第4章 数据链路层105
4.1 差错产生与差错控制方法105
4.1.1 设计数据链路层的原因105
4.1.2 差错产生的原因和差错类型106
4.1.3 误码率的定义107
4.1.4 检错码与纠错码107
4.1.5 循环冗余编码工作原理107
4.1.6 差错控制机制110
4.2 数据链路层的基本概念111
4.2.1 物理线路与数据链路111
4.2.2 数据链路层的主要功能111
4.2.3 数据链路层向网络层提供的服务112
4.2.4 数据链路层协议的分类112
4.3 面向比特型数据链路层协议--HDLC协议113
4.3.1 HDLC协议产生的背景113
4.3.2 数据链路的配置方式和数据传送方式113
4.3.3 HDLC帧结构114
4.3.4 HDLC协议工作原理117
4.3.5 数据链路层与物理层的关系119
4.4 数据链路层滑动窗口协议与帧传输效率分析120
4.4.1 数据链路层滑动窗口协议的分类120
4.4.2 单帧停止等待协议121
4.4.3 多帧连续发送协议123
4.5 点-点协议PPP125
4.5.1 PPP协议的主要特点125
4.5.2 PPP协议帧结构126
4.5.3 PPP协议工作过程127
小结130
习题130
第5章 介质访问控制子层135
5.1 局域网技术的发展与演变135
5.1.1 局域网技术的研究与发展135
5.1.2 介质访问控制方法CSMA/CD、Token Bus与Token Ring的比较136
5.1.3 Ethernet技术的研究与发展140
5.1.4 局域网参考模型与协议标准143
5.2 Ethernet基本工作原理145
5.2.1 Ethernet数据发送流程分析145
5.2.2 Ethernet帧结构148
5.2.3 Ethernet接收流程的分析150
5.2.4 Ethernet网卡设计与物理地址152
5.2.5 Ethernet物理层标准命名方法154
5.3 交换式局域网与虚拟局域网技术155
5.3.1 交换式局域网技术155
5.3.2 虚拟局域网技术158
5.4 高速Ethernet的研究与发展162
5.4.1 Fast Ethernet162
5.4.2 Gigabit Ethernet164
5.4.3 10 Gigabit Ethernet164
5.4.4 40 Gigabit Ethernet与100 Gigabit Ethernet166
5.4.5 光以太网与城域以太网166
5.5 Ethernet组网设备与组网方法168
5.5.1 Ethernet基本的组网方法与设备168
5.5.2 交换Ethernet与高速Ethernet组网方法170
5.5.3 局域网结构化布线的基本概念171
5.6 局域网互联与网桥173
5.6.1 局域网互联与网桥的基本概念173
5.6.2 网桥的工作流程175
5.6.3 生成树协议176
5.6.4 网桥与中继器、集线器、交换机的比较179
5.7 无线局域网181
5.7.1 无线局域网发展背景181
5.7.2 扩频无线局域网183
5.7.3 无线局域网IEEE 802.11标准184
5.7.4 IEEE 802.11标准的 MAC层协议187
小结191
习题192
第6章 网络层197
6.1 网络层与IP协议197
6.1.1 网络层基本概念197
6.1.2 IP协议的发展与演变198
6.2 IPv4协议的基本内容199
6.2.1 IP协议的主要特点199
6.2.2 IPv4分组格式200
6.3 IPv4地址206
6.3.1 IP地址的基本概念206
6.3.2 标准分类IP地址207
6.3.3 划分子网的三级地址结构212
6.3.4 无类别域间路由CIDR215
6.3.5 网络地址转换NAT217
6.4 路由选择算法与分组交付219
6.4.1 分组交付和路由选择的基本概念219
6.4.2 路由表的建立、更新与路由选择协议225
6.4.3 路由信息协议RIP227
6.4.4 最短路径优先协议OSPF229
6.4.5 外部网关协议BGP232
6.4.6 路由器与第三层交换技术235
6.5 Internet控制报文协议--ICMP239
6.5.1 ICMP协议的作用与特点239
6.5.2 ICMP报文类型241
6.5.3 Ping 与Traceroute命令243
6.6 IP多播与IGMP协议246
6.6.1 IP多播的基本概念246
6.6.2 IP多播地址246
6.6.3 IGMP协议的基本内容248
6.6.4 多播路由器与IP多播中的隧道技术249
6.7 MPLS协议250
6.7.1 资源预留协议RSVP与区分服务DiffServ250
6.7.2 多协议标识交换MPLS251
6.7.3 MPLS VPN的应用253
6.8 地址解析协议ARP255
6.8.1 IP地址与物理地址的映射255
6.8.2 地址解析工作过程255
6.9 移动IP协议258
6.9.1 移动IP协议的基本概念258
6.9.2 移动IP协议的设计目标与主要特征259
6.9.3 移动IP协议的结构与基本术语259
6.9.4 移动IPv4协议的基本工作原理261
6.9.5 移动IPv4协议中移动节点和节点主机的基本操作264
6.10 IPv6协议266
6.10.1 IPv6协议的基本概念266
6.10.2 IPv6协议的主要特征266
6.10.3 IPv6地址268
6.10.4 IPv6分组结构与基本报头269
6.10.5 IPv4到IPv6过渡的基本方法271
小结274
习题275
第7章 传输层282
7.1 传输层与传输层协议282
7.1.1 传输层的基本功能282
7.1.2 传输协议数据单元的基本概念283
7.1.3 应用进程、传输层接口与套接字284
7.1.4 网络环境中分布式进程标识方法285
7.1.5 传输层的多路复用与多路分解287
7.1.6 TCP、UDP协议与应用层协议的关系288
7.2 用户数据报协议UDP288
7.2.1 UDP协议的主要特点288
7.2.2 UDP协议报文格式289
7.2.3 UDP校验和的基本概念与计算示例290
7.2.4 UDP协议适用的范围290
7.3 传输控制协议TCP291
7.3.1 TCP协议的主要特点291
7.3.2 TCP协议报文格式293
7.3.3 TCP连接建立与释放296
7.3.4 TCP协议滑动窗口与确认、重传机制300
7.3.5 TCP协议滑动窗口与流量控制、拥塞控制305
小结313
习题314
第8章 应用层319
8.1 Internet应用与应用层协议的分类319
8.1.1 Internet应用技术发展的三个阶段319
8.1.2 C/S模式与P2P模式的比较320
8.1.3 应用层协议的分类322
8.2 域名系统DNS324
8.2.1 DNS研究的背景324
8.2.2 DNS域名空间326
8.2.3 域名服务器328
8.2.4 域名解析329
8.2.5 域名系统性能优化332
8.3 远程登录服务与TELNET协议332
8.3.1 TELNET协议产生的背景332
8.3.2 TELNET协议基本工作原理333
8.4 电子邮件服务与SMTP协议333
8.4.1 电子邮件服务的基本概念333
8.4.2 电子邮件服务的工作过程334
8.4.3 POP3、IMAP4协议与基于Web的电子邮件336
8.5 Web与基于Web的网络应用338
8.5.1 Web服务的基本概念338
8.5.2 超文本传输协议HTTP340
8.5.3 超文本标记语言HTML343
8.5.4 Web浏览器345
8.5.5 搜索引擎347
8.6 即时通信与会话初始化协议SIP349
8.6.1 即时通信工作模型349
8.6.2 SIP协议的基本内容350
8.7 主机配置与动态主机配置协议DHCP353
8.7.1 动态主机配置的基本概念353
8.7.2 DHCP的基本内容354
8.8 网络管理与简单网管协议SNMP协议357
8.8.1 网络管理的基本概念357
8.8.2 SNMP协议的基本内容359
8.9 典型应用层协议--FTP的分析363
8.9.1 FTP模型与测试分析环境363
8.9.2 FTP控制连接建立过程的分析366
8.9.3 FTP用户登录与身份验证过程的分析367
8.9.4 FTP数据连接建立过程的协议分析369
8.9.5 FTP数据传输过程的分析370
8.9.6 FTP用户退出登录过程的分析372
8.9.7 FTP连接释放过程的分析373
小结374
习题375
第9章 网络安全382
9.1 网络安全的基本概念382
9.1.1 网络安全的重要性382
9.1.2 网络安全服务功能与法律法规383
9.1.3 网络安全威胁的发展趋势384
9.1.4 网络安全研究的主要问题385
9.1.5 网络攻击的主要类型388
9.2 加密与认证技术391
9.2.1 密码算法与密码体制的基本概念391
9.2.2 对称密码体系393
9.2.3 非对称密码体系394
9.2.4 公钥基础设施PKI 396
9.2.5 数字签名技术397
9.2.6 身份认证技术的发展399
9.3 网络安全协议399
9.3.1 网络安全协议的基本概念399
9.3.2 网络层安全与IPSec协议、IPSec VPN400
9.3.3 传输层安全与SSL、TLP协议402
9.3.4 应用层安全与PGP、SET协议403
9.4 防火墙技术406
9.4.1 防火墙的基本概念406
9.4.2 包过滤路由器407
9.4.3 应用级网关的概念409
9.4.4 防火墙的系统结构411
9.4.5 防火墙报文过滤规则制定方法414
9.5 入侵检测技术418
9.5.1 入侵检测的基本概念418
9.5.2 入侵检测的基本方法419
9.5.3 蜜罐技术的基本概念421
9.6 网络业务持续性规划技术421
9.6.1 网络文件备份与恢复的重要性421
9.6.2 业务持续性规划技术研究422
9.7 恶意代码与网络防病毒技术423
9.7.1 恶意代码的定义与演变过程423
9.7.2 病毒的基本概念425
9.7.3 蠕虫的基本概念426
9.7.4 特洛伊木马的基本概念426
9.7.5 垃圾邮件的基本概念427
9.7.6 流氓软件的基本概念427
9.7.7 网络防病毒软件的应用428
小结429
习题430附录A 词汇索引436附录B 参考答案445附录C 参考文献453
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