《计算机网络/普通高等教育“十三五”规划教材》突破了传统经典教材的组织模式,浓缩了两年来“转动课堂”教学改革的经验,每一章节都有明确的学习目标、重点和难点,以及针对学习目标设计的各个知识点。
《计算机网络/普通高等教育“十三五”规划教材》从各章节内容结构的呈现上秉承以学生为主体的编写原则,采用课前预习、课堂互动练习和课后拓展训练相结合,案例分析、实践应用、前瞻性和可借鉴性的课外学习资源索引的新型编写模式。
《计算机网络/普通高等教育“十三五”规划教材》共分八章,主要内容包括计算机网络概述、物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层、网络安全、Internet上的音频和视频服务,各章均附有综合练习题。
《计算机网络/普通高等教育“十三五”规划教材》可作为高等本科院校计算机科学与技术、软件工程、物联网工程、通信工程和信息与计算科学等专业的教材,也可作为从事计算机网络教学及计算机网络研究的教育工作者的参考用书。
计算机网络已经渗透到人们生活的各个角落,提供给人们大量的资源。随着社会的不断发展和进步,计算机网络逐渐地改变着人们的工作与生活方式,未来社会对计算机网络的发展需求也将提升到更高的层次。在某种程度上,计算机网络的发展速度反映了一个国家的计算机科学技术和通信技术的发展水平,而且已经成为衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。为了适应当今社会和经济发展中计算机网络技术快速发展的需要,我们综合高等本科院校计算机网络课程教学的实际情况,总结多年来教学实践和渤海大学“转动课堂”的教学改革成果,在省级精品资源共享建设课的基础上编写了本书。
本书共分八章。各章内容如下:
第一章主要介绍了计算机网络的组成、性能与体系结构,包括计算机网络的基本概念、Internet的组成、计算机网络的类别、计算机网络的性能和计算机网络的体系结构等。
第二章主要介绍了与物理层相关的基本概念,包括数据通信的基础知识、物理层下面的传输媒体、信道复用技术和有线宽带接入技术等。
第三章主要介绍了与数据链路层相关的基本概念,包括使用点对点信道的数据链路层、点对点协议(PPP)、使用广播信道的数据链路层、在数据链路层扩展以太网等。
第四章主要介绍了网络层的基本概念、协议和所涉及的相关技术,包括网络层基本概念,lP网络通信分析,IP数据报的结构,子网技术,CIDR技术,路由技术,多播、NAT、VPN技术等。
第五章主要介绍了运输层的UDP和TCP协议、可靠传输的工作原理及TCP的流量和拥塞控制,包括运输层协议概述、用户数据报协议(UDP)、传输控制协议(TCP)、可靠传输的工作原理及实现、TCP的流量控制和TCP的拥塞控制等。
第六章主要介绍了应用层的常用协议及工作原理,包括DNS、FTP及Telnet服务,WWW服务,电子邮件协议与DHCP服务,网络管理协议等。
第七章主要介绍了计算机网络安全的基本知识,包括网络安全概述、密码体制、数字签名、鉴别、密钥分配、Internet使用的安全协议和防火墙与入侵检测等。
第八章主要介绍了Internet上音频和视频服务的相关知识,包括多媒体信息的特点及分类、具有元文件的万维网服务器及媒体服务器、实时流式协议(RTSP)和IP电话使用的几种协议等。
本书突破了传统经典教材的组织模式,浓缩了两年来“转动课堂”教学改革的经验,每一章节都有明确的学习目标、重点和难点,以及围绕目标实现而设计的相应知识点。知识点的微视频和微课件都己上传到省级精品资源共享建设课教学资源平台。本书突出重点、难点的理解,强化原理、定理的应用,具有系统性、完整性和前瞻性的特点,有助于学生形成和掌握科学的思维方法,培养学生的思考能力、创新能力和实践能力。
第一章 计算机网络概述
第一节 计算机网络的基本概念
知识点一 计算机网络的产生与发展
知识点二 计算机网络的定义
知识点三 计算机网络的作用
知识点四 计算机网络的标准化工作
第二节 Internet的组成
知识点一 Internet的边缘部分
知识点二 Internet的核心部分
第三节 计算机网络的类别
知识点一 按照网络覆盖范围分类
知识点二 按照传输介质分类
知识点三 按照拓扑结构分类
第四节 计算机网络的性能
知识点一 计算机网络的性能指标
知识点二 计算机网络的非性能指标
第五节 计算机网络的体系结构
知识点一 计算机网络体系结构的形成
知识点二 协议与划分层次
知识点三 5层协议的体系结构
知识点四 TCP/IP的体系结构
拓展阅读
综合练习题
第二章 物理层
第一节 物理层的基本概念
知识点一 物理层的定义及作用
知识点二 物理层的任务
第二节 数据通信的基础知识
知识点一 数据通信系统的模型
知识点二 有关信道的基本概念
知识点三 信道的极限容量
第三节 物理层下面的传输媒体
知识点一 导引型传输媒体
知识点二 非导引型传输媒体
第四节 网络硬件设备
知识点一 集线器
知识点二 交换机
知识点三 路由器
知识点四 其他网络硬件设备
第五节 信道复用技术
知识点一 频分复用
知识点二 时分复用
知识点三 波分复用
知识点四 码分复用
第六节 有线宽带接入技术
知识点一 ADSL技术
知识点二 光纤同轴混合网
知识点三 FTTx技术
第七节 在物理层扩展以太网
拓展阅读
综合练习题
第三章 数据链路层
第一节 使用点对点信道的数据链路层
知识点一 数据链路和帧
知识点二 3个基本问题
第二节 点对点协议(PPP)
知识点一 PPP协议的特点
知识点二 PPP协议的帧格式
知识点三 PPP协议的工作状态
第三节 使用广播信道的数据链路层
知识点一 局域网简介
知识点二 共享技术
知识点三 适配器的作用
知识点四 载波监听多点接入/碰撞检测的相关概念
知识点五 传播时延对载波监听的影响
知识点六 争用期及最短有效帧长
第四节 在数据链路层扩展以太网
拓展阅读
综合练习题
第四章 网络层
第一节 网络层基本概念
知识点一 虚拟互联网络
知识点二 虚电路服务与数据报服务
知识点三 IP数据报
知识点四 IP地址的表示方法和分类
第二节 IP网络通信分析
知识点一 不同层次通信过程分析
知识点二 ARP/RARP协议
第三节 IP数据报的结构
知识点一 IP数据报的构成
知识点二 数据报分片
知识点三 数据报重组
第四节 子网技术
知识点一 未使用子网时的路由方法
知识点二 子网划分
知识点三 子网掩码
第五节 CIDR技术
知识点一 CIDR概述
知识点二 CIDR编址方式
知识点三 CIDR路由聚合和路由匹配方法
知识点四 ICMP协议
第六节 路由技术
知识点一 路由基本概念
知识点二 典型路由协议
知识点三 路由器的结构
第七节 多播、NAT、VPN技术
知识点一 多播
知识点二 NAT
知识点三 VPN
拓展阅读
综合练习题
第五章 运输层
第一节 运输层协议概述
知识点一 进程之间的通信
知识点二 运输层的主要协议
知识点三 端口号及套接字
第二节 用户数据报协议(UDP)
知识点一 UDP概述
知识点二 UDP首部格式
第三节 传输控制协议(TCP)
知识点一 TCP概述
知识点二 TCP报文段的首部格式
第四节 可靠传输的工作原理及实现
知识点一 停止等待ARQ协议
知识点二 以字节为单位的滑动窗口
知识点三 连续ARO协议
知识点四 超时重传时间的选择
知识点五 选择确认(SACK)
第五节 TCP的流量控制
知识点一 利用滑动窗口实现流量控制
知识点二 控制TCP报文段发送时机的机制
第六节 TCP的拥塞控制
知识点一 拥塞控制的一般原理
知识点二 慢开始和拥塞避免
知识点三 快重传和快恢复
第七节 TCP的运输连接管理
知识点一 TCP的连接建立
知识点二 TCP的连接释放
拓展阅读
综合练习题
第六章 应用层
第一节 DNS、FTP及Telnet服务
知识点一 DNS服务
知识点二 FTP服务
知识点三 Telnet服务
第二节 WWW服务
知识点一 WWW基础
知识点二 HTTP的工作过程
第三节 电子邮件协议与DHCP服务
知识点一 电子邮件协议
知识点二 DHCP服务
第四节 网络管理协议
知识点一 简单网络管理协议
知识点二 其他网络管理协议
拓展阅读
综合练习题
第七章 网络安全
第一节 网络安全概述
知识点一 计算机网络安全面临的威胁
知识点二 一般的数据加密模型
第二节 密码体制
知识点一 对称密钥密码体制
知识点二 公钥密码体制
第三节 数字签名
知识点一 数字签名的功能
知识点二 数字签名的实现
第四节 鉴别
知识点一 报文鉴别
知识点二 实体鉴别
第五节 密钥分配
知识点一 对称密钥的分配
知识点二 公钥的分配
第六节 Internet使用的安全协议
知识点一 网络层安全协议
知识点二 运输层安全协议
知识点三 应用层安全协议
第七节 防火墙与入侵检测
知识点一 防火墙
知识点二 入侵检测系统
拓展阅读
综合练习题
第八章 Internet上的音频和视频服务
第一节 多媒体概述
知识点一 多媒体信息及特点
知识点二 多媒体信息的分类
第二节 流式存储音频/视频简介
知识点一 改进的音频/视频服务
知识点二 实时流式协议(RTSP)
第三节 交互式音频/视频——IP电话
知识点一 IP电话概述
知识点二 IP电话使用的协议
拓展阅读
综合练习题
参考文献