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计算机网络(第2版)

作者:吴企渊
定价:29
印次:2-10
ISBN:9787302074021
出版日期:2003.12.01
印刷日期:2007.11.12

计算机网络技术是计算机技术与通信技术的有机结合,涉及到当今几科所有通信知识内容;数据通信理论、各种通信设备原理、相关的协议、网络软硬件、安全等。其概念多,范围广,技术更新快。本书是按照教学的“少而精、宽又新”和“由表及里、由浅入深、由引及彼”的原则编排的,以“联通”、“对比”日常生活的“人际网络”,讲解在实际工作中有用的概念和组网技术,突出了计算机网络课程的工程特点。 本教材共8章,从计算机网络面向用户的高层应用出发。主要讲述了计算机网络的基本原理;计算机网络体系结构;局域网和广域网一般特性;典型网络的结构特点及具体实现技术,以及有关网络的管理技术和安全技术。 本书适合作为专升本、本科双学位和成人继续教育等的教材,也可作为从事计算机工作的科技人员学习计算机网络的参考书。

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我们正处在跨越世纪的门槛上,人类社会在一股股变革性力量的推动下发生着根本性的变化。知识经济时代的到来向我们显示,一个国家最重要的资源已经不再是土地、劳动力或资本,而是其国民的知识和创造力;国与国的竞争虽然常常表现为政治、经济或军事实力的较量,但归根到底已是一场教育和科技的竞争。换言之,国家的综合实力将主要由其国民的教育水平来决定。一时间,世界各国的校长们、跨国企业的巨头们乃至许多政府首脑们都在纷纷议论21世纪的教育,以迎接知识经济的挑战。我们中华民族有着延续几千年的文明,为在世界民族之林重振雄风,再展辉煌,发出了时代的特强音:实施科教兴国,提高全民素质。从中央领导到广大群众,都对教育提出了更高的要求,寄予了更大的希望,同时也给予了更多的支持。人们在这方面的思想观念和实践探索正在以空前的速度发展着。 中国的高等教育已经走完了一个世纪的路程。已经过去的20世纪正是它从无到有、从小到大、由产生到发展的一段百年历史。中国人民在短短的数十年时间里构筑了资本主义国家好几百年才形成的高等教育体系,涌现出一批高水平的学校,培养了一大批高层次优秀人才,取得了辉煌的成就。但是在新时期,教育不适应现代化建设需要的矛盾不断显露,我国劳动者受教育水平普遍较低的现象无法面对新世纪的机遇和挑战,我国高等教育的发展现状也难以满足广大人民群众空前强烈的受教育愿望。一代伟人邓小平早在十年前就一针见血地指出,我们的最大失误是教育,一是放松了对青少年的思想道德教育,二是教育规模发展不够快。现在看来,这两个问题依然是制约国家发展的症结所在。一个十二亿人口的泱泱大国,高等学校的毛入学率仅10%左右,实在很不相称。我国的高等教育已经面临着大力发展、高速发展、从根本上改变落后状态的紧迫问题。 令人欣慰和鼓舞的是中国有一所全世界最大的大学——中国广播电视大学,上百万的学生遍布在九百六十万平方公里的辽阔土地上。它突破传统教育在空间上的限制,不断减弱时间上的束缚,以覆盖面广、全方位为各类社会成员提供教育服务的优势,成为中国高等教育体系中的一个重要组成部分。二十多年来,它为实现高等教育大众化,为提高我国劳动者的整体素质,为变巨大的人口包袱为巨大的人力资源,以形成浩浩荡荡的高水平建设大军,发挥了不可磨灭的作用。最近,中央电大又有重大改革举措,进一步面向社会开展了“开放教育”等项试点工作,在教育思想、招生对象、培养模式、管理机制方面进行新的探索。尤其引人注目的是中央电大与国内的一些重点高校形成了紧密的合作关系,携手为我国现代远程教育开拓新路。重点高校有学科和教学上的优势,它们的加盟有利于电大提高教学质量、办出特色;而中央电大有很丰富的教育资源,有完整的办学系统,有一支富有经验的教学与管理队伍,特别是有较强的社会服务意识和人才市场意识,这对于需要进一步向社会开放的普通高校而言,又有许多值得学习和借鉴之处。我们完全有理由相信,中央电大和重点高校的结合,不仅可以在现阶段实现优势互补、资源共享,而且有可能成长出一种符合我国国情的最具潜力的新型教育模式。 现在摆在我们面前的教育部人才培养模式改革和开放教育试点教材,就是中央电大和清华大学合作的产物。在开放教育试点启动之际,在计算机及其网络技术日新月异、其爆炸式发展和神话般应用使人们眼花缭乱、不知所措之时,在我国至少缺乏数十万计算机软件及网络技术人才的当口,这套教材像雪中送炭,像清风送爽,终于在人们的企盼和惊喜中问世了。它确实及时和解渴。教材的编者是清华大学计算机系一批学术水平高、教学经验丰富的教授,他们以知识、能力和素质的全面训练为目标,将教材的先进性、实用性和可读性融为一体。教材纲目清楚,重点突出,深入浅出,便于自学。书中每章有小结,章章有习题,有的还配有实验指导和习题解答,不仅对计算机专业学生适用,其他专业的学生也可以从此入门。清华大学的老师们还准备为这套教材制作多媒体导读光盘和网络辅导教材,指明教学基本要求,区分应该熟练掌握和只需一般了解的内容,并进行重点难点分析和讲解。这全套的教材称得上是难得的好书。 对于中国广播电视大学我是颇有感情的,不只是因为它过去的功绩和带给人们未来的曙光,还因为我本人二十年前也曾参与过中央电大《电子技术基础》课程的教学工作。那时我收到许多电大学生热情洋溢的来信,强烈感受到他们对知识与教育的渴求,感受到他们学习的艰辛和坚韧不拔的毅力,同时也感受到了广大学生对我的信任和鼓励。当年的电大学生如今多数已成为我国经济建设和社会发展中的骨干,一些人后来获得了博士学位,有的已成为我国重点大学的教授。中央电大的成功实践已在社会上赢得了很好的声誉,而当前扩大教育规模、构建终身学习体系的社会呼唤又给电大今后的发展提供了新的难得的机遇。近年来,信息网络与多媒体技术突飞猛进,也使电大的远程教育形式跃上了现代化的新台阶。这次中央电大和清华大学合作,共同在计算机专业开放教育改革试点中付出了辛勤的劳动,播下了希望的种子。我期待着中央电大有更多的创新,更大的发展,更加充满活力。我也殷切希望电大的学生们为中华民族的强盛而自强不息,学有所成。 努力吧,中国广播电视大学一定能成为中国教育界一颗璀璨的明珠。清华大学副校长、教授第2版前言 本书是教育部人才培养模式改革和开放教育试点系列教材之一,为适应21世纪的“以学习者为中心”教育思想编写的。当时编写的时间比较紧迫,经过近2年多作者亲自深入“广播电视大学”教学第一线的全过程工作,特别按“因材施教”教育原则,聆听到学员的意见。 第2版内容主要注重了以下几个方面问题: (1) 保留了教材中绝大部分学科核心的“知识体系结构”内容,特别是该学科的知识体和知识面,按“少而精、宽又新”、“由表及里、由浅入深和由此及彼”原则论述。 (2) 对于多数学员来说,学习中面对许多日新月异的新名词、新术语、新概念,尤其对于一些过去接触计算机网络较少的学员更为困难。再版中尽可能增补一些图表类的形象性资料,以求帮助记忆。 (3) 面对“爆炸”量的信息时代,如何学习掌握知识和技能,是21世纪教育的新课题。以日常生活中的交通和吃饭为例,首先要学会“会当凌绝顶,一览众山小”杜甫《望岳》诗,犹如逛街和浏览后,才能知道有多少“类型”,才能决定“轻、重、缓、急,难、易、大、小”分别选择对待。再版为此增补一些“助忆材料”,即尽量从历史发展和联系中归纳总结出一些规律性内容,避免零星碎片式的记忆。 (4) 为了贯彻“宽又新”原则,对一些新技术的新动向作一些前瞻性补充。 (5) 本教材中英文缩写较多,为了便于读者了解它的真实含义,这次再版时,增添了“附录3英文缩写及英汉对照表”,供查阅。清华大学计算机科学与技术系吴企渊2003年4月于清华园第1版前言 《计算机网络》是根据中央广播电视大学与清华大学计算机科学与技术系合作进行的“开放教育试点”工学科电气信息类计算机科学与技术专科(本科)2000级三年业余学习安排的教学计划以及经过有关专家教授审定的教学大纲编写的一门必修课的教材。它的前期课程是计算机组成原理或微机原理、计算机编程语言、数据结构和操作系统,以目前常用的NetWare、Windows NT和UNIX(或Linux)等网络操作系统和各种类型组网技术为知识点的技能训练实例,穿插在有关知识包中,宏观上展示了计算机网络的整体结构,讲解原理性概念、名词和术语,微观上插入有层次的组网应用技术和实用的网络管理技术等。 “计算机网络”课程目的是使学习者掌握计算机网络的基础知识和基本理论,掌握计算机网络应用软硬件设计、开发和应用等必需的基本技能。了解计算机网络的发展现状和发展趋势,获得相关知识以及培养一定的分析问题和解决问题的能力。 教材对象考虑到电大学生主要是成人、在职、业余学习的特点,要求便于自主学习,加强实践性环节,增加可选择性的实验内容。按照“少而精、宽又新”以及“由表及里、由浅入深”的原则,以思考题引路,克服切入难点。以研究题引导深入的自主学习。 从课程知识结构总体分析其知识体、知识面和知识点组成,计算机网络知识体是计算机技术和通信技术的结合;知识面是网络体系结构及其内含的各种规范、规则、约定、标准和协议等;知识点是大量结合众多网络软硬件产品的新概念、新名词、术语和技术等。学习时要注意与学习“数理化”课程的不同。在概念、名词、术语等的讲解中,引用一些有用的技术成果实例和产品,通过归纳,强化记忆的理解过程和实际操作,掌握实际有用的应用技能。学员可根据自己不同的认知能力和时间,选用感兴趣的章节阅读,并通过市场浏览或调研、参观实习、上机实验,对计算机网络包括网络操作系统和各类典型网络的组成特点、安装、使用和维护进行学习,以提高学习兴趣和增强学习信心。为进一步“自主学习”奠定基础。授课总学时一般为45~56学时,占4学分。 为适应21世纪的“以学生和学习为中心”的教育思想,本书初次尝试从“教材”到“学材”(学习材料)的转变,以适应学员在职、业余自主学习为目标,满足不同学习对象的多样需要。本书在编写中得到中央广播电视大学领导和教师的大力帮助。书中错误和不当之处一定不少,恳请读者批评指正,共同探索“终身教育”之路。清华大学计算机科学与技术系吴企渊2000年12月于清华园读 者 指 南 (1) 计算机网络课程的知识体系结构可以归纳为知识体、知识面和知识点三方面: 从总体来看,知识体是计算机网络,而计算机网络是计算机技术和通信技术的结合;知识面是网络体系结构及其内含的各种协议、规范和标准等;知识点是大量概念、名词、术语和技术等。 首先,课程不仅涉及计算机方面的硬件知识和软件基本知识,还大量涉及通信技术。几乎涉及目前所有的通信技术。学习时要注意广泛深入地联系学习。在接触实际应用问题时,还要面对各种类型用户的需求,对知识面内容往往采取兼顾和折衷的办法解决。 其次,从面对用户的应用功能来看,计算机网络是用户管理和控制计算机资源和通信资源的应用技术。 每门课程都有很多具体的知识点。对于实际应用来说,关键是要学习一些在实际中真正有用的概念,重要的是不断培养起学习的兴趣,“在知识的海洋中,自主地游向彼岸”。请注意教材中的概念、术语、名词和定义等知识点内容。 (2) 注意知识学习和技能训练。从应用角度看,目前,尤其是个人计算机(PC)的普及应用,PC已成为各行各业使用的一种工具。绝大多数人接受知识是以大量日常生活常识为基础。知识是要靠记忆的,只是各人记忆方式方法和记忆量大小有所差别而已。知识是积累的,没有记忆就无法了解和理解更多的科学技术。而另一方面,技能必须通过实际训练才能学会。人们的知识是循序渐进积累的,是必须经过人们自己的独立记忆才能得到的,关键是在不断“联想对比”中寻找重点或记忆“拐弯点”。而技能学习则不同,必须通过实践训练才能学到手。例如,学骑自行车、学习游泳或驾驶汽车,在掌握所教的基本要领后必须通过大量实际训练,否则学不会。因此,在“附录2计算机网络实验指导书”中,必须有选择地亲自动手做一做。同时,在与计算机的接触中,针对实际中产生的疑惑经常有选择性地去学习解决。 有的读者常常为自己的学习基础或学习时间不够而担心,甚至失去学习信心。实际上大可不必,因为,传统的学校教育模式像建造高楼大厦,为了造起高楼必须有足够深的地基才行。实际上学习知识更重要的模式是像树木生长,只要有一颗学习的“恒心”,目标的“种子”或“树苗”,会根据自身需求,不断吸收阳光和土地中的水分及养料,在向上生长的过程中同时向下扎根。世界上自学成才者的数量不亚于受传统正规学校教育的毕业生。 (3) 注意教材中的黑体字。现代教育正在由应试教育向素质教育以及过程管理向目标管理转化。但是“应付考试”目前仍是大家所关心的问题,考些什么?如何考?这也反映了学习者要求知道课程的基本内容和基本要求是什么?这是合理的。因为教和学的过程是不同的,教的时候是按老师的思路走的,而学的时候是按学生的思路走的。在教材中要告诉学生什么是重点?那么请注意教材中的黑体字所涉及的概念和技能,有些可能在前面或后面有详细解释,有的进一步还可以自己去寻找有关书报杂志资料参考。既然有重点,请注意在练习题中已反映了考试题的类型。 (4) 计算机网络跟随硬件基础和网民的“时空”需求发展迅猛,而教学内容学时有限,读者要掌握主要内容。对于小号字体中的内容,如果时间不够可暂时不看。其中大部分内容是扩大知识面的,也有引导性讲解,联想、类比的一些具体产品例子介绍,以便加深理解和便于记忆;有一些是新的研究成果的知识介绍,它是传统性网络向现代网络发展中,正在研究的课题,便于进一步自主学习。 (5) 学一点哲学,“站得高,看得远”。用三大宇宙观(时空观、静动观和阴阳观)归纳总结所学内容,有利于对所学内容的整体了解和理解,进一步有利于记忆。整个计算机的发展是在时间和空间的“时空”中发展的,即提高传输速度和扩大存储容量“带宽”;阴阳观主要是指对立统一的哲学观,网络是在方便用户和网络资源充分利用的对立矛盾中发展的;为了充分做好协调工作,人们设计出多种路由设备和算法,但是,作为一个通用网络是不可能同时满足各种用户的各类应用要求的。必须有“随机应变”的动态变化能力,即不是只有一种办法,而要有多种办法,不是静态的而是动态的调度才能较好地满足用户要求。计算机网络也可能在通用基础上向不同用户类型的应用专门化“嵌入”发展。 (6) 及时总结自己的学习方法和效果。每个人从小到大已学习了不少课程,请总结一下经验和教训。什么时间、什么地方、用什么方法学习对你自己来说效果最好?人的思维类型基本上有两类,“形象思维型”和“逻辑思维型”,因为人脑由左、右两个半脑组成协调工作。及时总结归纳所学内容,学完一堂课、一章和几章都要总结,因为,有不少内容是有联系的。 (7) 学习中最可贵的是培养学习的浓厚兴趣。第一印象很重要,学习一开始就要有收获,树立信心并不断增强学习信心,产生学习兴趣,总结一下为什么你会对某门功课或事情感兴趣呢?是不是有需求?要急着知道些什么?要用到什么?本教材内容有学习要点,可以回答读者一开始想要知道的一大堆“为什么”问题。尽量以日常生活中的内容作为“联想、类比”讲解内容要点,并列出一些思考题引路。自测题也反应典型的考试题型,最后以研究题启发进一步自主学习的兴趣。

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  • 第1章网络概述 1

    11什么是计算机网络1

    1.2计算机网络的形成和技术发展特点2

    1.3网络分类特点5

    1.3.1按网络辐射的地理范围分类5

    1.3.2按传输介质分类6

    133按网络的拓扑结构分类7

    134按通信方式分类8

    135按网络使用的目的分类8

    136按服务方式分类9

    137按企业和公司管理分类9

    1.4网络高层应用13

    141技术和市场的驱动13

    142信息内容服务14

    143网络应用技术16

    1.5小结18

    习题18

    第2章网络体系结构20

    2.1网络层次模块结构模型20

    2.1.1计算机网络体系结构概念20

    2.1.2协议分层的关键性设计问题21

    2.2OSI参考模型7层层次结构23

    23TCP/IP分组交换网协议26

    231TCP/IP的体系结构26

    232TCP28

    233IP28

    234TCP/IP的高层协议35

    235UDP37

    236TCP/IP模型的其他各层协议38

    24IEEE 802 LAN体系结构39

    2.4.1IEEE 802 LAN体系结构概述39

    2.4.2IEEE 802 LAN参考模型45

    25网络协议与操作系统45

    2.5.1网络操作系统服务45

    2.5.2网络操作系统中的互连服务47

    26小结50

    习题52

    第3章通信子网54

    3.1通信基本原理54

    3.1.1数据通信的基本概念56

    3.1.2数据信号表示方式57

    3.1.3数据通信类型62

    3.1.4数据传输方式62

    3...

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