本书是为应用型本科院校计算机网络课程编写的教材，书中贯穿了以协议为核心，以应用为目的的思想，采用了既有理论讲解又有实践跟进的全新编写体系。全书共分7章，分别是计算机网络概述、数据通信的基础、TCP/IP与网络互连、Internet应用、局域网组网技术、接入网技术以及网络安全。 　　本书从实用性出发而又不忽视基本理论，强调基础而又贴近主流网络技术，内容经典而又紧跟知识变化的步伐。为方便学习，书中配有大量的操作插图，每章都配有一定量的经典实验和习题。 　　本书既可作为高等院校信息类专业的计算机网络教材，也可作为高等院校非网络专业的本科教材或各类计算机培训班的教材。

? 以协议为核心，以应用为目的。? 强调基本理论又紧跟技术发展新潮流。? 贯穿知识建构、启发思维的教学理念。? 概念清晰、严谨，注重本质层面讨论。? 结构简洁、清晰，容易复习、梳理。

这是一个信息时代，这是一个网络时代，没有计算机网络，也就没有这个时代。不分专业，不分职业，不分老少，不分民族，不分国籍，不分地域，人人、处处、时时、刻刻，都有人工作在网络中，学习于网络中，交易于网络中，交流于网络中，甚至沉溺于网络中。网络神奇而又普通，虚拟而又实在，强烈地激发着亿万人了解它的奥秘、提升它的愿望。在学校中，也被越来越多的专业将之列为学习的内容。　　但是，学习计算机网络却不是一件容易的事情。从学科方面看，它涉及数学、物理、机械、电气、信息、管理；从教学形式上看，它涉及课堂理论、实验研究、工程实践；从内容上看，它还在不断发展，推陈出新，变幻莫测。怪不得要问已经学过这门课的同学有何感想？多数人的回答是：一大堆概念；还有相当部分的人感到茫然。　　这门课确实难教，这门课的教材也确实难写。不过，这些难度也给了我一些改革与探索的冲动：从实用性出发而又不忽视基本理论，强调基础而又贴近主流网络技术，内容经典而又紧跟知识变化的步伐，在面对知识的很强离散性时还需让学习者便于梳理。几十年来虽然在多个出版社推出过不同结构、面向不同对象的教材，但都觉得不太理想，继续改进的激情，也因此没有平息。　　此次，作为清华大学出版社高等教育质量工程信息技术系列示范教材系列中的一本书出版，我认真总结了以前各种版本的优缺点，确定了以协议为主线，贴近实际，紧跟发展的编写思路，目的在于让学习者抓牢协议这根网络的神经，学以致用，提高 兴趣。　　在这次修订中，张展赫参加了部分写作，并由张秋菊、赵忠孝、史林娟、张展为、董兆军、张友明、陈觉、戴璐分别制图、校对。此外，本书在写作过程中，参考了不少其他作品，已经在参考文献中加以说明。还有一些是网上的佚名作者，这部分资料，无法在参考文献中说明。在本书出版之际谨向这些为本书出版做出了贡献的人们致以衷心谢意。　　本书作为一种新体系的作品，难免存在这样或那样的问题，还请有关专家和各位读者多多批评并不吝赐教。　　编 者

第1章 计算机网络基础 1

1.1 计算机网络的基本概念 1

1.1.1 计算机网络及其功能 1

1.1.2 计算机网络两级模型：资源子网 通信子网 2

1.1.3 计算机网络的基本类型 3

1.2 信号与信道 7

1.2.1 数据信号分析 8

1.2.2 信道及其类型 9

1.2.3 信道的技术指标 12

1.2.4 数字信号的模拟传输 15

1.2.5 数字信号的数字编码 17

1.2.6 多路复用技术 21

1.3 数据传输控制 24

1.3.1 数据传输的同步控制 24

1.3.2 数据传输的差错检测 26

1.3.3 差错控制 29

1.3.4 数据传输的流量控制与滑动窗口协议 30

1.4 计算机网络基本工作模式 32

1.4.1 资源子网的工作方式：客户机/服务器方式与对等方式 32

1.4.2 数据传输的关键技术：分组交换 34

1.4.3 分组传输模式：虚电路与数据报 38

1.5 计算机网络法定标准ISO/OSI-RM模型 39

1.5.1 核心概念：实体、协议、服务和访问点 40

1.5.2 OSI/RM标准的制定原则 42

1.5.3 OSI/RM体系工作机理 42

1.6 计算机网络工业标准：TCP/IP和IEEE 802 47

1.6.1 基于网络互联的TCP/IP网络体系结构 48

1.6.2 IEEE 802模型 50

1.6.3 基于TCP/IP 物理网的流行网络体系结构 51

实验1 RJ-45网线制作 52

习题1 55

第2章 计算机网络组成 59

2.1 传输介质 59

2.1.1 有线传输介质 59

2.1.2 无线传输介质 63

2.1.3 传输介质的连接 65

2.2 传输控制器 65

2.2.1 网络适配器 65

2.2.2 中继器 67

2.2.3 交换机 68

2.2.4 光交换 70

2.2.5 路由器 72

2.3 网络软件 75

2.3.1 网络操作系统 75

2.3.2 网络协议软件 76

2.3.3 网络管理软件 76

实验2 光纤冷接头制作 78

实验3 安装网卡 83

实验4 用Hub组建对等网 84

实验5 交换机的基本配置 85

习题2 88

第3章 TCP/IP与网络互连 91

3.1 TCP/UDP协议 92

3.1.1 协议端口 92

3.1.2 TCP的特征 94

3.1.3 TCP报文格式 94

3.1.4 TCP连接与释放 96

3.1.5 TCP的滑动窗口规则 100

3.1.6 UDP 102

3.2 IPv4 102

3.2.1 IP分组格式 102

3.2.2 IP地址格式 106

3.2.3 子网划分与子网掩码 109

3.2.4 无分类编址方法CIDR与超网 111

3.2.5 ICMP协议 111

3.3 IPv6 115

3.3.1 IPv4面临的问题 115

3.3.2 IPv6地址结构 116

3.3.3 从IPv4向IPv6的过渡 116

3.4 IP路由 117

3.4.1 路由器及其工作流程 117

3.4.2 路由算法 121

3.4.3 路由表 122

3.4.4 路由协议 125

3.4.5 路由器配置 135

3.5 IP的网络接口 137

3.5.1 IP地址解析协议 137

3.5.2 邻居发现协议 141

实验6 使用TCP/UDP吞吐量测试工具TTCP 142

实验7 利用ping命令测试网络的连通性 144

实验8 路由器的端口配置 146

实验9 静态路由配置 148

实验10 动态路由配置 149

习题3 150

第4章 Internet应用 152

4.1 域名服务系统 152

4.1.1 域名空间 152

4.1.2 域名规则 154

4.1.3 域名解析 155

4.2 文件传输协议 157

4.2.1 FTP模型 157

4.2.2 FTP文件传输过程 158

4.3 超文本传输 159

4.3.1 超文本与Web 159

4.3.2 B/S计算模式与浏览器结构 161

4.3.3 HTTP的工作机制 162

4.4 简单网络管理协议SNMP 164

4.4.1 网络管理概述 164

4.4.2 SNMP管理模型 166

4.4.3 SMI 166

4.4.4 MIB 168

4.4.5 SNMP的工作机制 170

4.5 电子邮件 173

4.5.1 电子邮件系统的基本原理 173

4.5.2 简单邮件传输协议 174

4.5.3 其他几个重要的电子邮件协议 174

4.6 网络交流平台 176

4.6.1 即时通信软件 176

4.6.2 最新的网络交流工具 178

实验11 DNS服务器配置 179

实验12 FTP服务器配置 187

实验13 Web服务器配置 190

习题4 193

第5章 IEEE 802组网技术 195

5.1 以太网技术 195

5.1.1 以太网的发展 195

5.1.2 共享以太网中的CSMA/CD协议 197

5.1.3 IEEE 802.3以太网帧格式 199

5.1.4 以太网体系结构 200

5.1.5 基于交换的园区网三层架构 201

5.2 虚拟局域网 202

5.2.1 虚拟局域网概述 202

5.2.2 VLAN的划分方法 203

5.3 无线局域网 204

5.3.1 WLAN的传输介质 205

5.3.2 无线局域网的结构 205

5.3.3 IEEE 802.11协议 207

5.3.4 蓝牙技术 209

5.3.5 Wi-Fi 211

5.3.6 ZigBee与IPv6/6LoWPAN 213

实验14 交换以太网的端口汇聚配置 216

实验15 在同一个交换机上创建VLAN 217

实验16 在Windows下建立无线局域网 218

习题5 222

第6章 Internet接入 224

6.1 Internet接入概述 224

6.1.1 接入需求与接入类型 224

6.1.2 ISP 226

6.1.3 PPP协议 228

6.1.4 PPPoE协议 232

6.2 铜线接入 237

6.2.1 综合业务数字网 237

6.2.2 非对称数字线路 239

6.3 光纤接入 241

6.3.1 光纤接入网概述 241

6.3.2 光纤到户及其应用 243

6.4 光纤/铜线混合接入网 244

6.4.1 HFC系统结构 244

6.4.2 HFC的频谱结构和传输模式 244

6.4.3 Cable Modem模式 245

6.5 无线接入 247

6.5.1 无线接入概述 247

6.5.2 卫星通信 249

6.6 新一代接入技术：BPL和VLC 251

6.6.1 BPL接入 251

6.6.2 VLC接入 253

实验17 用光MODEM 无线路由接入 256

习题6 269

第7章 网络安全 270

7.1 网络入侵 270

7.1.1 恶意程序入侵 270

7.1.2 黑客入侵 272

7.2 数据加密与数字签名 274

7.2.1 加密/解密算法和密钥 274

7.2.2 对称密钥体系 274

7.2.3 非对称密钥体系 275

7.2.4 数字签名 275

7.2.5 数字证书与PKI 276

7.3 身份识别 278

7.3.1 静态口令 278

7.3.2 动态口令 280

7.3.3 基于密钥分发的身份认证 282

7.3.4 基于数字证书的身份认证 284

7.4 安全协议 286

7.4.1 SSH 286

7.4.2 安全套接层协议 287

7.4.3 IPSec与虚拟专用网 288

7.5 网络隔离技术 289

7.5.1 数据包过滤 289

7.5.2 网络地址转换 292

7.5.3 代理技术 292

7.5.4 网络防火墙 295

7.5.5 网络的物理隔离 299

7.6 网络入侵威慑 301

7.6.1 安全审计 301

7.6.2 入侵检测 303

7.6.3 网络诱骗 306

7.7 信息网络安全的法律与法规 308

实验18 实现一个VPN连接 310

实验19 个人软件防火墙设置 311

习题7 317

参考文献 320