本书面向计算机、通信工程、电子信息专业的本科生和相关专业技术人员，可作为高等院校专业课程的教材、参考书或计算机网路研发人员的入门指南。

出版说明

前言

第1章 计算机网路基础知识

1.1 计算机网路的发展历程

第一代计算机网路---远程终端在线上阶段

第二代计算机---计算机网路阶段

第三代计算机网路---计算机网路互联阶段

第四代计算机网路---国际网际网路与信息高速公路阶段

那时人们开始将彼此独立发展的计算机技术与通信技术结合起来，完成了数据通信与计算机通信网路的研究，为计算机网路的出现做好了技术準备，奠定了理论基础。

20世纪60年代，美苏冷战期间，美国国防部领导的远景研究规划局ARPA提出要研製一种崭新的网路对付来自前苏联的核攻击威胁。因为当时，传统的电路交换的电信网虽已经四通八达，但战争期间，一旦正在通信的电路有一个交换机或链路被炸，则整个通信电路就要中断，如要立即改用其他迂迴电路，还必须重新拨号建立连线，这将要延误一些时间。这个新型网路必须满足一些基本要求：

1：不是为了打电话，而是用于计算机之间的数据传送。

2：能连线不同类型的计算机。

3：所有的网路节点都同等重要，这就大大提高了网路的生存性。

4：计算机在通信时，必须有迂迴路由。当链路或结点被破坏时，迂迴路由能使正在进行的通信自动地找到合适的路由。

5：网路结构要儘可能地简单，但要非常可靠地传送数据。

根据这些要求，一批专家设计出了使用分组交换的新型计算机网路。而且，用电路交换来传送计算机数据，其线路的传输速率往往很低。因为计算机数据是突髮式地出现在传输线路上的，比如，当用户阅读终端萤幕上的信息或用键盘输入和编辑一份档案时或计算机正在进行处理而结果尚未返回时，宝贵的通信线路资源就被浪费了。

分组交换是採用存储转发技术。把欲传送的报文分成一个个的“分组”，在网路中传送。分组的首部是重要的控制信息，因此分组交换的特徵是基于标记的。分组交换网由若干个结点交换机和连线这些交换机的链路组成。从概念上讲，一个结点交换机就是一个小型的计算机，但主机是为用户进行信息处理的，结点交换机是进行分组交换的。每个结点交换机都有两组连线埠，一组是与计算机相连，链路的速率较低。一组是与高速链路和网路中的其他结点交换机相连。注意，既然结点交换机是计算机，那输入和输出连线埠之间是没有直接连线的，它的处理过程是：将收到的分组先放入快取，结点交换机暂存的是短分组，而不是整个长报文，短分组暂存在交换机的存储器（即记忆体）中而不是存储在磁碟中，这就保证了较高的交换速率。再查找转发表，找出到某个目的地址应从那个连线埠转发，然后由交换机构将该分组递给适当的连线埠转发出去。各结点交换机之间也要经常交换路由信息，但这是为了进行路由选择，当某段链路的通信量太大或中断时，结点交换机中运行的路由选择协定能自动找到其他路径转发分组。通讯线路资源利用率提高：当分组在某链路时，其他段的通信链路并不被目前通信的双方所占用，即使是这段链路，只有当分组在此链路传送时才被占用，在各分组传送之间的空闲时间，该链路仍可为其他主机传送分组。可见採用存储转发的分组交换的实质上是採用了在数据通信的过程中动态分配传输频宽的策略。

1.2 计算机网路的基本概念

计算机网路，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连线起来，在网路作业系统，网路管理软体及网路通信协定的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

1.3 计算机网路的组成

1.4 计算机网路的体系结构

思考与进阶

第2章 数据信号传输

2.1 通信代码

2.2 数据传输的基本概念

数据传输（data transmission）就是依照适当的规程，经过一条或多条链路，在数据源和数据宿之间传送数据的过程。也表示藉助信道上的信号将数据从一处送往另一处的操作。

2.3 传输损耗

无线电路发射天线输入功率与接收天线输出功率之比值。传输损耗可用下式表式 Lt=LP-(Gt+Gr)　(dB)

LP=32.45+20lgf+20lgd +A　(dB)

或　Lt=Lb-GP (dB)

式中LP为路径损耗;Lb为基本传输损耗,与天线增益有关；A为电路衰减(分贝)；Gt与Gr分别为发、收天线沿电路方向的平面波增益（分贝）；GP为路径天线增益(分贝)；(Gt+Gr)-GP为路径天线增益损耗(分贝)；f为电波频率(兆赫)；d 为传播距离(公里)。基本传输损耗是发、收天线各向同性(Gt=Gr=0)时的传输损耗(极化不变)；而路径损耗则是基本传输损耗与路径天线增益损耗之和。不存在多径传播时没有路径天线增益损耗，路径损耗即为基本传输损耗。在自由空间，不存在多径传播，而且没有电波衰减(A=0)，故 LP=Lb=Lf

Lf =32.45+20lgf+20lgd

式中Lf为自由空间路径损耗或自由空间基本传输损耗。

2.4 传输媒介

2.5 信号编码技术

2.6 信号调製技术

思考与进阶

第3章 流量控制和差错控制

3.1 流量控制

流量控制

定义：流量控制用于防止在连线埠阻塞的情况下丢帧，这种方法是当传送或接收缓冲区开始溢出时通过将阻塞信号传送回源地址实现的。流量控制可以有效的防止由于网路中瞬间的大量数据对网路带来的冲击，保证用户网路高效而稳定的运行。

两种控制流量的方式：

1， 在半双工方式下，流量控制是通过反向压力（backpressure）即我们通常说的背压计数实现的，这种计数是通过向传送源传送jamming信号使得信息源降低传送速度。

2， 在全双工方式下，流量控制一般遵循IEEE 802.3X标準，是由交换机向信息源传送“pause”帧令其暂停传送。

有的交换机的流量控制会阻塞整个lan的输入，这样大大降低了网路性能；高性能的交换机仅仅阻塞向交换机拥塞连线埠输入帧的连线埠。採用流量控制，使传送和接受节点间数据流量得到控制，可以防止数据包丢失。

DTE与DCE速度之间存在很大差异,这样在数据的传送与接收过程当中很可能出现收方来不及接收的情况,这时就需要对发方进行控制,以免数据丢失

用于控制数据机与计算机之间的数据流，具有防止因为计算机和数据机之间通信处理速度的不匹配而引起的数据丢失。通常有硬体流量控制（RTS/CTS）和软体流量（XON/XOFF）控制。

DCE: Data Circuit-terminal Equipment，数据端接设备， 直接与信道连线的设备，当信道是模拟信道时，DCE是Modern。当信道是数字信道时，DCE是网桥、交换机、路由器等。

DTE: Data Terminal Equipment数据终端设备)速度是指从本地计算机到Modem的传输速度,如果电话线传输速率(DCE速度)为56000bps,Modem在接收到数据后按V.42 bis协定解压缩56000×4=115200bps,然后以此速率传送给计算机,由此可见56K猫(使用V.42bis)的DTE速度在理想状态下都应达到115200bps。

3.2 差错校验编码原理

3.3 差错校验编码

3.4 差错控制

3.5 ARQ差错控制方法

思考与进阶

第4章 区域网路技术

4.1 区域网路概述

4.2 区域网路协定体系结构

4.3 媒介访问控制

4.4 乙太网

4.5 无线区域网路

4.6 SAN

思考与进阶

第5章 IP

5.1 IP位址

5.2 子网与子网掩码

5.3 IP首部

5.4 ARP地址解析协定

5.5 ICMP网际控制报文协定

5.6 IPv6

思考与进阶

第6章 TCP和UDP

6.1 TCP和UDP概述

6.2 TCP的连线过程

6.3 TCP的控制机制

6.4 TCP首部

6.5 UDP协定

思考与进阶

第7章 套用层协定

7.1 域名系统

7.2 电子邮件系统

7.3 档案传输协定

7.4 HTtP

7.5 SNMP

7.6 思考与进阶

第9章 广域网技术

8.1 广域网概述

8.2 广域网实例

8.3 接入网技术

8.4 广域网中的协定

8.5 路由选择

思考与进阶

第9章 网路设备与组网实例

9.1 网路设备

9.2 组建小型区域网路

9.3 网咖组网

9.4 校园网的组建

思考与进阶

第10章 网路编程

10.1 网路编程概述

10.2 网路数据包的捕获和分析

10.3 Socket编程

10.4 Winpcap编程

10.5 电子邮件编程实例

思考与进阶

第11章 网路的融合与发展

11.1 网路的宽频化

11.2 网路的IP化

11.3 网路的智慧型化

11.4 网路的移动化

11.5 网路的虚拟化

11.6 网路的融合

思考与进阶

附录 思考与进阶答案

参考文献