"本書系統(tǒng)介紹了計算機網(wǎng)絡的基本原理和關鍵技術,沿網(wǎng)絡協(xié)議棧自頂向下,深入淺出地解析了計算機網(wǎng)絡從應用層到物理層的各層次協(xié)議的原理與實現(xiàn)方法,幫助讀者建立全面的網(wǎng)絡知識體系。書中不僅覆蓋了傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡的基本原理和關鍵技術,還詳細討論了無線網(wǎng)絡、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代網(wǎng)絡技術,使得讀者能夠在掌握基礎知識的同時緊跟技術前沿。
本書內容新穎、結構清晰、語言流暢、圖文并茂,使得初學者能輕松學習、快速掌握計算機網(wǎng)絡的核心知識。本書可作為計算機、自動化、儀器、軟件工程、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)工程、通信工程與電子信息等相關專業(yè)的本科生與研究生的計算機網(wǎng)絡課程教材或參考書,也可以作為信息技術領域的工程技術人員與技術管理人員學習、研究計算機網(wǎng)絡技術的參考書。
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第1章網(wǎng)絡基礎概述1
1.1網(wǎng)絡的形成與發(fā)展1
1.1.1分組交換技術與ARPA網(wǎng)1
1.1.2TCP/IP網(wǎng)絡互聯(lián)2
1.1.3因特網(wǎng)的高速發(fā)展2
1.1.4我國互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史3
1.2計算機網(wǎng)絡定義與分類6
1.2.1計算機網(wǎng)絡定義6
1.2.2網(wǎng)絡邊緣6
1.2.3網(wǎng)絡核心7
1.2.4計算機網(wǎng)絡的分類8
1.3計算機網(wǎng)絡的性能指標10
1.3.1速率與帶寬10
1.3.2吞吐量10
1.3.3時延10
1.3.4時延帶寬積12
1.3.5往返時間12
1.4網(wǎng)絡體系結構與網(wǎng)絡協(xié)議12
1.4.1網(wǎng)絡體系結構的基本概念12
1.4.2OSI參考模型12
1.4.3TCP/IP參考模型14
習題15第2章應用層17
2.1應用層概述17
2.1.1應用層基本功能17
2.1.2常見的應用層協(xié)議概述18
2.2電子郵件應用服務19
2.2.1SMTP概述20
2.2.2郵件訪問協(xié)議22
2.3域名服務系統(tǒng)25
2.3.1DNS的分層架構26
2.3.2域名服務器27
2.3.3DNS域名解析流程27
2.3.4DNS消息格式29
2.3.5DNS的資源記錄30
2.4Web服務及應用31
2.4.1萬維網(wǎng)(WWW)應用32
2.4.2超文本傳輸協(xié)議34
2.5本章小結38
習題39第3章傳輸層40
3.1傳輸層概述40
3.1.1傳輸層基本功能40
3.1.2傳輸層提供的服務41
3.2用戶數(shù)據(jù)報文協(xié)議UDP43
3.2.1UDP功能特征概述44
3.2.2UDP報文結構44
3.2.3UDP中的差錯檢測機制46
3.3可靠數(shù)據(jù)傳輸機制概述47
3.3.1停止等待ARQ協(xié)議47
3.3.2回退N步ARQ協(xié)議49
3.3.3選擇重傳ARQ協(xié)議50
3.3.4流量控制與擁塞控制51
3.4傳輸控制協(xié)議TCP53
3.4.1TCP功能特征概述53
3.4.2TCP報文數(shù)據(jù)格式54
3.4.3TCP連接建立與釋放流程56
3.4.4TCP的數(shù)據(jù)重傳機制58
3.4.5TCP流量控制60
3.4.6TCP擁塞控制61
3.5本章小結63
習題63第4章網(wǎng)絡層65
4.1網(wǎng)絡層概述65
4.1.1網(wǎng)絡層功能65
4.1.2主要網(wǎng)絡層協(xié)議67
4.2網(wǎng)絡層服務類型68
4.2.1面向連接的虛電路服務68
4.2.2無連接的數(shù)據(jù)報服務70
4.3IPv472
4.3.1IPv4數(shù)據(jù)報格式72
4.3.2IPv4數(shù)據(jù)包分片與重組74
4.3.3IPv4地址74
4.4IPv679
4.4.1IPv6的主要特點79
4.4.2IPv6數(shù)據(jù)包格式80
4.4.3IPv6地址84
4.5路由與路由選擇協(xié)議87
4.5.1路由器結構與工作原理87
4.5.2路由選擇協(xié)議的分類90
4.5.3內部網(wǎng)關協(xié)議RIP91
4.5.4內部網(wǎng)關協(xié)議OSPF92
4.5.5外部網(wǎng)關協(xié)議BGP94
4.6互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議ICMP96
4.6.1ICMP功能96
4.6.2ICMP報文格式和類型97
4.6.3ICMPv6差錯報文98
4.6.4ICMPv6診斷報文100
4.6.5鄰節(jié)點發(fā)現(xiàn)協(xié)議與ICMPv6報文101
4.6.6多播組管理報文105
習題105第5章數(shù)據(jù)鏈路層107
5.1數(shù)據(jù)鏈路層概述107
5.1.1數(shù)據(jù)鏈路與幀107
5.1.2數(shù)據(jù)鏈路層功能107
5.1.3數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議109
5.2差錯控制和流量控制110
5.2.1差錯檢測方法111
5.2.2CRC原理112
5.2.3流量控制113
5.3介質訪問控制協(xié)議114
5.3.1MAC協(xié)議114
5.3.2CSMA/CD協(xié)議115
5.3.3CSMA/CA協(xié)議118
5.4以太網(wǎng)120
5.4.1局域網(wǎng)概述121
5.4.2以太網(wǎng)幀結構122
5.4.3MAC地址123
5.4.4IEEE 802.3以太網(wǎng)標準123
5.4.5快速以太網(wǎng) 124
5.4.6吉比特以太網(wǎng)124
5.4.710吉比特以太網(wǎng)125
5.5交換式以太網(wǎng)126
5.5.1鏈路層交換機126
5.5.2交換機工作原理126
5.5.3交換機地址管理機制128
5.5.4交換與轉發(fā)方式128
習題129第6章物理層130
6.1物理層概述 130
6.1.1物理層功能及服務130
6.1.2物理層基本概念131
6.1.3物理層典型設備134
6.2物理層介質與接口134
6.2.1導向傳輸介質135
6.2.2非導向傳輸介質137
6.2.3物理層常用接口138
6.3模擬通信與數(shù)字通信系統(tǒng)概述141
6.3.1通信系統(tǒng)通用模型141
6.3.2模擬通信系統(tǒng)142
6.3.3數(shù)字通信系統(tǒng)142
6.4信號調制與解調技術概述144
6.4.1模擬調制技術144
6.4.2數(shù)字調制技術148
6.5信道復用技術151
6.5.1頻分復用技術152
6.5.2時分復用技術153
6.5.3碼分復用技術154
6.5.4波分復用技術156
6.6本章小結157
習題157第7章物聯(lián)網(wǎng)158
7.1物聯(lián)網(wǎng)基礎158
7.1.1概述158
7.1.2無線傳感器網(wǎng)絡概述162
7.2RFID技術166
7.2.1概述166
7.2.2系統(tǒng)構成166
7.2.3工作原理168
7.2.4基于RFID技術的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構設計169
7.2.5RFID技術的應用169
7.3定位技術170
7.3.1定位原理與方法171
7.3.2室內定位系統(tǒng)175
7.3.3室外定位系統(tǒng)177
7.4時間同步技術178
7.4.1時間同步的重要意義178
7.4.2時間同步模型178
7.4.3時間同步延遲179
7.4.4時間同步協(xié)議分類179
7.4.5時間同步算法180
7.4.6高效率時間同步技術的改進方法181
7.5物聯(lián)網(wǎng)應用182
7.5.1智能家居182
7.5.2智慧醫(yī)療185
7.5.3智慧農業(yè)187
習題189第8章無線及移動通信網(wǎng)絡190
8.1無線通信系統(tǒng)概述190
8.1.1無線通信系統(tǒng)的基本組成190
8.1.2無線通信系統(tǒng)中的頻譜資源192
8.1.3常用無線通信系統(tǒng)簡介193
8.2無線信號的傳播特征198
8.2.1無線電波傳播特點199
8.2.2無線信號的大尺度衰落199
8.2.3無線信號的小尺度衰落201
8.3無線局域網(wǎng)技術202
8.3.1無線局域網(wǎng)技術概述203
8.3.2無線局域網(wǎng)典型組網(wǎng)架構205
8.3.3IEEE 802.11系列協(xié)議特征207
8.3.4802.11沖突避免機制209
8.3.5WiFi 7技術特征概述211
8.4蜂窩移動通信網(wǎng)絡技術214
8.4.1蜂窩移動通信系統(tǒng)基本架構214
8.4.2蜂窩移動通信網(wǎng)絡發(fā)展歷程215
8.4.35G標準化歷程及各版本技術特征217
8.4.45G網(wǎng)絡架構及特征222
8.4.55G基站功能架構222
8.4.65G核心網(wǎng)關鍵網(wǎng)元概述223
8.4.75G應用場景概述224
8.5本章小結225
習題225第9章光纖通信網(wǎng)絡技術227
9.1光纖通信系統(tǒng)基本概念227
9.1.1光纖通信系統(tǒng)基本架構228
9.1.2光纖的基本結構及特性229
9.1.3光纖通信的特點232
9.2SDH技術概述233
9.2.1SDH技術的產(chǎn)生背景234
9.2.2SDH技術的傳輸原理235
9.2.3SDH主要設備概述239
9.2.4SDH技術特征總結240
9.3OTN技術概述241
9.3.1OTN標準發(fā)展歷程242
9.3.2WDM技術概述243
9.3.3OTN分層架構244
9.3.4OTN光網(wǎng)絡管理245
9.3.5OTN技術特征總結247
9.4PON技術概述249
9.4.1PON組網(wǎng)架構及主要設備250
9.4.2PON關鍵技術251
9.4.3PON技術分類255
9.5本章小結256
習題257第10章網(wǎng)絡服務質量 258
10.1QoS概述258
10.2綜合服務IntServ和資源預留協(xié)議259
10.2.1IntServ的基本工作原理259
10.2.2資源預留協(xié)議 RSVP260
10.3區(qū)分服務DiffServ261
10.3.1DiffServ體系結構261
10.3.2區(qū)分服務標記262
10.3.3PHB映射262
10.4多協(xié)議標簽交換263
10.4.1MPLS特點263
10.4.2MPLS標簽的格式264
10.4.3MPLS的網(wǎng)絡結構265
10.5QoE 266
10.5.1QoE的基本概念266
10.5.2QoS與QoE的關系266
10.5.3影響QoE的因素267
10.5.4QoE的評價方式267
習題268第11章網(wǎng)絡安全269
11.1網(wǎng)絡安全概述269
11.1.1網(wǎng)絡安全的基本概念269
11.1.2影響計算機網(wǎng)絡安全的主要因素269
11.1.3OSI安全體系結構270
11.2網(wǎng)絡攻擊和入侵271
11.2.1拒絕服務攻擊271
11.2.2利用型攻擊273
11.2.3信息收集型攻擊274
11.2.4假消息攻擊 275
11.2.5惡意軟件 275
11.3網(wǎng)絡安全技術277
11.3.1防火墻技術277
11.3.2數(shù)據(jù)加密技術278
11.3.3數(shù)字簽名與身份認證279
11.3.4入侵檢測系統(tǒng)279
11.3.5入侵防御系統(tǒng)281
習題282
參考文獻283