第1章概述

1.1计算机网路的组成

1.2计算机网路的拓扑结构

1.3计算机网路的分类

1.3.1基于传输技术分类

计算机网路的分类与的一般的事物分类方法一样，可以按事物的所具有的不同性质特点即事物的属性分类。计算机网路通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网路设备）通过传输介质和软体物理（或逻辑）连线在一起组成的。总的来说计算机网路的组成基本上包括：计算机、网路作业系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网路的传输介质就是空气）以及相应的套用软体四部分。

要学习网路，首先就要了解目前的主要网路类型，分清哪些是我们初级学者必须掌握的，哪些是目前的主流网路类型。

1.3.2基于网路覆盖的地理範围分类

虽然网路类型的划分标準各种各样，但是从地理範围划分是一种大家都认可的通用网路划分标準。按这种标準可以把各种网路类型划分为区域网路、城域网、广域网和网际网路四种。区域网路一般来说只能是一个较小区域内，城域网是不同地区的网路互联，不过在此要说明的一点就是这里的网路划分并没有严格意义上地理範围的区分，只能是一个定性的概念。下面简要介绍这几种计算机网路。

区域网路

（Local Area Network；LAN） 通常我们常见的“LAN”就是指区域网路，这是我们最常见、套用最广的一种网路。现在区域网路随着整个计算机网路技术的发展和提高得到充分的套用和普及，几乎每个单位都有自己的区域网路，有的甚至家庭中都有自己的小型区域网路。很明显，所谓区域网路，那就是在局部地区範围内的网路，它所覆盖的地区範围较小。区域网路在计算机数量配置上没有太多的限制，少的可以只有两台，多的可达几百台。一般来说在企业区域网路中，工作站的数量在几十到两百台次左右。在网路所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内。区域网路一般位于一个建筑物或一个单位内，不存在寻径问题，不包括网路层的套用。

这种网路的特点就是：连线範围窄、用户数少、配置容易、连线速率高。目前区域网路最快的速率要算现今的10G乙太网了。IEEE的802标準委员会定义了多种主要的LAN网：乙太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分散式接口网路（FDDI）、异步传输模式网（ATM）以及最新的无线区域网路（WLAN）。这些都将在后面详细介绍。

城域网

（Metropolitan Area Network；MAN） 这种网路一般来说是在一个城市，但不在同一地理小区範围内的计算机互联。这种网路的连线距离可以在10￣100公里，它採用的是IEEE802.6标準。MAN与LAN相比扩展的距离更长，连线的计算机数量更多，在地理範围上可以说是LAN网路的延伸。在一个大型城市或都市地区，一个MAN网路通常连线着多个LAN网。如连线政府机构的LAN、医院的LAN、电信的LAN、公司企业的LAN等等。由于光纤连线的引入，使MAN中高速的LAN互连成为可能。

城域网多採用ATM技术做骨干网。ATM是一个用于数据、语音、视频以及多媒体应用程式的高速网路传输方法。ATM包括一个接口和一个协定，该协定能够在一个常规的传输信道上，在比特率不变及变化的通信量之间进行切换。ATM也包括硬体、软体以及与ATM协定标準一致的介质。ATM提供一个可伸缩的主干基础设施，以便能够适应不同规模、速度以及定址技术的网路。ATM的最大缺点就是成本太高，所以一般在政府城域网中套用，如邮政、银行、医院等。

广域网

（Wide Area Network；WAN） 这种网路也称为远程网，所覆盖的範围比城域网（MAN）更广，它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网路互联，地理範围可从几百公里到几千公里。因为距离较远，信息衰减比较严重，所以这种网路一般是要租用专线，通过IMP（接口信息处理）协定和线路连线起来，构成网状结构，解决循径问题。这种城域网因为所连线的用户多，总出口频宽有限，所以用户的终端连线速率一般较低，通常为9.6Kbps￣45Mbps 如：邮电部的CHINANET，CHINAPAC，和CHINADDN网。

上面讲了网路的几种分类，其实在现实生活中我们真正遇得最多的还要算是区域网路，因为它可大可小，无论在单位还是在家庭实现起来都比较容易，套用也是最广泛的一种网路，所以在下面我们有必要对区域网路及区域网路中的接入设备作一个进一步的认识。

无线网

随着笔记本电脑（notebook computer）和个人数字助

（ Personal Digital Assistant，PDA）等携带型计算机的日益普及和发展，人们经常要在路途中接听电话、传送传真和电子邮件阅读网上信息以及登录到远程机器等。然而在汽车或飞机上是不可能通过有线介质与单位的网路相连线的，这时候可能会对无线网感兴趣了。虽然无线网与移动通信经常是联繫在一起的，但这两个概念并不完全相同。表1 - 2给出了它们之间的对比。例如当携带型计算机通过P C M C I A卡接入电话插口，它就变成有线网的一部分。另一方面，有些通过无线网连线起来的计算机的位置可能又是固定不变的，如在不便于通过有线电缆连线的大楼之间就可以通过无线网将两栋大楼内的计算机连线在一起。

无线网特别是无线区域网路有很多优点，如易于安装和使用。但无线区域网路也有许多不足之处：如它的数据传输率一般比较低，远低于有线区域网路；另外无线区域网路的误码率也比较高，而且站点之间相互干扰比较厉害。用户无线网的实现有不同的方法。国外的某些大学在它们的校园内安装许多天线，允许学生们坐在树底下查看图书馆的资料。这种情况是通过两个计算机之间直接通过无线区域网路以数字方式进行通信实现的。另一种可能的方式是利用传统的模拟数据机通过蜂窝电话系统进行通信。目前在国外的许多城市已能提供蜂窝式数字信息分组数据（ Cellular Digital Packet Data，C D P D）的业务，因而可以通过C D P D系统直接建立无线区域网路。无线网路是当前国内外的研究热点，无线网路的研究是由巨大的市场需求驱动的。无线网的特点是使用户可以在任何时间、任何地点接入计算机网路，而这一特性使其具有强大的套用前景。当前已经出现了许多基于无线网路的产品，如个人通信系统（ Personal CommunicationS y s t e m，P C S）电话、无线数据终端、携带型可视电话、个人数字助理（ P D A）等。无线网路的发展依赖于无线通信技术的支持。目前无线通信系统主要有：低功率的无绳电话系统、模拟蜂窝系统、数字蜂窝系统、移动卫星系统、无线L A N和无线WA N等。

1.3.3基于网路的拓扑结构分类

1.3.4基于网路协定分类

小结

习题

第2章数据通信基础

2.1传输媒体

2.1.1双绞线

双绞线（Twisted Pair）是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一般以逆时针缠绕）在一起而製成的一种通用配线，属于信息通信网路传输介质。双绞线过去主要是用来传输模拟信号的，但现在同样适用于数位讯号的传输。

双绞线是综合布线工程中最常用的一种传输介质。

双绞线是由一对相互绝缘的金属导线绞合而成。採用这种方式，不仅可以抵御一部分来自外界的电磁波干扰，而且可以降低自身信号的对外干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。

双绞线一般由两根22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成，实际使用时，双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。典型的双绞线有四对的，也有更多对双绞线放在一个电缆套管里的。这些我们称之为双绞线电缆。在双绞线电缆（也称双扭线电缆）内，不同线对具有不同的扭绞长度，一般地说，扭绞长度在3.81cm至14cm内，按逆时针方向扭绞。相邻线对的扭绞长度在1.27cm以上，一般扭线的越密其抗干扰能力就越强，与其他传输介质相比，双绞线在传输距离，信道宽度和数据传输速率等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。

2.1.2同轴电缆

同轴电缆从用途上分可分为基带同轴电缆和宽频同轴电缆（即网路同轴电缆和视频同轴电缆）。同轴电缆分50Ω 基带电缆和75Ω宽频电缆两类。基带电缆又分细同轴电缆和粗同轴电缆。基带电缆仅仅用于数字传输，数据率可达10Mbps。

同轴电缆由里到外分为四层：中心铜线（单股的实心线或多股绞合线），塑胶绝缘体，网状导电层和电线外皮。中心铜线和网状导电层形成电流迴路。因为中心铜线和网状导电层为同轴关係而得名。

同轴电缆传导交流电而非直流电，也就是说每秒钟会有好几次的电流方向发生逆转。

如果使用一般电线传输高频率电流，这种电线就会相当于一根向外发射无线电的天线，这种效应损耗了信号的功率，使得接收到的信号强度减小。

同轴电缆的设计正是为了解决这个问题。中心电线发射出来的无线电被网状导电层所隔离，网状导电层可以通过接地的方式来控制发射出来的无线电。

同轴电缆也存在一个问题，就是如果电缆某一段发生比较大的挤压或者扭曲变形，那幺中心电线和网状导电层之间的距离就不是始终如一的，这会造成内部的无线电波会被反射回信号传送源。这种效应减低了可接收的信号功率。为了克服这个问题，中心电线和网状导电层之间被加入一层塑胶绝缘体来保证它们之间的距离始终如一。这也造成了这种电缆比较僵直而不容易弯曲的特性。

2.1.3光缆

2.2模拟传输与数字传输

2.2.1模/数转换

2.2.2数据编码技术

2.3信道

2.3.1信道概述

2.3.2信道频宽

2.3.3传输时延

2.3.4信道容量

2.3.5信道复用

2.4通信方式

2.4.1数据传输方向

2.4.2异步传输和同步传输

2.4.3并行通信与串列通信

2.5数据交换方式

2.5.1电路交换

2.5.2报文交换

2.5.3分组交换

2.6差错控制

2.6.1传输差错

2.6.2差错控制方法

2.6.3纠错编码

小结

习题

第3章网路协定和服务

3.1协定

3.1.1协定分层的概念

3.1.2开放系统、子系统、N层与实体

3.1.3分层与路由

3.1.4封装与解包

3.2数据单元

3.3服务、接口和访问点

3.4层次结构

3.5连线服务和无连线服务

3.6服务原语

3.7协定与服务的关係

小结

习题

第4章计算机网路体系结构

4.1OSI参考模型

4.2物理层

4.3数据链路层

4.3.1数据链路层简介

4.3.2数据链路层服务

4.4网路层

4.4.1网路层简介

4.4.2网路层服务

4.5传输层

4.5.1传输层简介

4.5.2传输层服务

4.6会话层

4.6.1会话层简介

4.6.2会话层服务

4.7表示层

4.7.1表示层简介

4.7.2数据表示

4.7.3数据安全

4.7.4数据压缩

4.8套用层

4.8.1套用层简介

4.8.2档案传输、访问和管理（FTAM）

4.8.3报文处理系统(MHS)

4.8.4虚拟终端协定（VTP）

4.9OSI参考模型总结

4.10TCP/IP参考模型

4.11IBM系统网路体系结构模型

4.12其他协定概述

4.12.1NETBIOS应用程式接口

4.12.2Apple Talk协定

4.13数据通信服务

4.13.1X.25协定

4.13.2帧中继

4.13.3异步传输模式

小结

习题

第5章物理层协定

5.1物理层协定概述

5.2物理层协定示例

5.2.1EIA RS?232接口标準

5.2.2RS?449接口标準

5.2.3X.21标準

5.2.4ATM的物理层

小结

习题

第6章数据链路层协定

6.1数据链路层协定机制

6.1.1停止等待协定

6.1.2滑动视窗协定

6.2成帧

6.2.1字元计数法

6.2.2带填充字元的首尾界符法

6.2.3带填充位的首尾标誌法

6.3区域网路协定

6.3.1区域网路体系结构

6.3.2逻辑链路控制（LLC）协定

6.3.3媒体访问控制（MAC）协定

6.4广域网协定

6.4.1HDLC协定

6.4.2串列线路网路协定

6.4.3点到点协定

6.4.4X.25协定的数据链路层

6.4.5帧中继（FR）的数据链路层

6.4.6ATM的数据链路层

小结

习题

第7章网路层协定

7.1IP协定

7.1.1IP协定概述

7.1.2IP位址的表示方法

7.1.3子网

7.1.4IP位址转换

7.1.5IP数据报的格式

7.1.6IP数据报的封装、分段与重组

7.1.7IP报文转发

7.1.8IP路由表

7.2Internet控制协定

7.2.1Internet控制报文协定

7.2.2Internet组管理协定

7.2.3地址解析协定

7.2.4反向地址解析协定

7.3IP路由选择协定

7.3.1内部网关路由选择协定

7.3.2外部网关路由选择协定

7.4IP v6（IPng）协定

7.4.1IP v6特点

7.4.2IP v6分组

7.5X.25的网路层协定

7.5.1X.25分组层简介

7.5.2X.25的分组格式

7.6ATM层

7.6.1信元格式

7.6.2虚拟通路和虚拟通道

7.6.3ATM虚拟连线的建立

7.6.4交换功能和路由选择

7.6.5服务类型和服务质量

7.6.6通信量整形和控制

7.7IBM SNA路径控制协定及NETBIOS协定

7.7.1SNA路径控制协定

7.7.2NETBIOS协定

7.7.3NETBEUI协定

7.8Apple Talk的DDP协定

小结

习题

第8章传输层协定

8.1传输控制协定(TCP)

8.1.1连线埠和套接字

8.1.2TCP的服务

8.2TCP报文段

8.3TCP连线管理

8.4TCP传输策略

8.5TCP拥塞控制

8.5.1慢启动算法

8.5.2拥塞避免算法

8.5.3快速重传与快速恢复算法

8.6TCP定时器管理

8.7用户数据报协定

8.8TCP和UDP协定

8.9ATM的AAL层协定

8.9.1ATM适配

8.9.2ATM适配层的结构和协定类别

8.9.3在ATM上面的帧中继

8.10IBM的系统网路体系结构传输控制协定

8.11Apple Talk的事务协定

小结

习题第9章高层协定

9.1域名系统

9.1.1DNS名字空间

9.1.2资源记录

9.1.3域名伺服器

9.1.4域名解析服务

9.2档案传输和存取

9.2.1档案传输协定

9.2.2简单档案传输协定

9.2.3网路档案系统

9.3远程登录协定

9.4电子邮件

9.4.1电子邮件简介

9.4.2简单邮件传输协定

9.4.3邮件读取协定

9.4.4电子邮件格式

9.5全球资讯网

9.5.1Web浏览器与Web伺服器

9.5.2超文本传输协定

9.5.3统一资源定位器

9.5.4安装与配置TCP/IP

9.6IBM NETBIOS的SMB协定

小结

习题

第10章简单网路管理协定

10.1基本概念

10.1.1网路管理结构

10.1.2网路管理协定体系结构

10.1.3TRAP导致的轮询

10.1.4委託

10.2抽象语法符号ASN.1

10.2.1ASN.1简介

10.2.2数据类型和值

10.2.3转换语法

10.3SMI管理信息的结构

10.4管理信息库

10.5SNMP

10.5.1SNMP操作

10.5.2SNMP数据单元（PDU）

10.6SNMP v2

10.6.1SNMP v2数据单元

10.6.2分散网路管理

10.6.3安全功能

10.6.4数据传输

10.7SNMP v3简介

小结

习题

实验一通过路由器连线两个区域网路

1.1实验目的

1.2实验要求

1.3实验步骤

1.4实验报告

1.5实验相关说明

1.5.1路由器配置基础

1.5.2广域网协定设定

1.5.3路由协定设定及修改

实验二FTP伺服器配置与使用

2.1实验目的

2.2实验要求

2.3实验步骤

2.3.1使用Internet服务管理器配置FTP伺服器

2.3.2利用IE浏览器访问FTP伺服器

2.3.3利用FTP行命令方式进行档案的上传和下载

2.3.4使用Serv?U设定FTP伺服器

2.4实验报告

2.5实验相关说明

2.5.1匿名FTP伺服器

2.5.2常用FTP协定

2.5.3远程登录到BBS

实验三配置和管理DNS伺服器

3.1实验目的

3.2实验要求

3.3实验步骤

3.3.1在Windows 2000 Server中安装DNS服务

3.3.2在Windows XP中安装DNS服务

3.3.3DNS伺服器的配置与管理

3.3.4客户端DNS的设定

3.4实验报告

3.5实验相关说明

参考文献