本书以《中国高等院校信息系统学科课程体系2005》中的“网络技术及应用”课程大纲为依据,并经适当修改而编著。全书共分9章,较系统地介绍了计算机网络的基本原理、计算机网络的组网技术、计算机网络的组成、计算机网络的应用和计算机网络的建设与管理,第9章包含12个实验。
本书体系结构合理,概念清晰,内容新颖、充实,理论与实践结合紧密,既强调计算机网络的基本原理和技术,又注意突出其实际应用与管理,可读性好。
本书主要作为高等院校信息管理与信息系统专业以及电子商务专业计算机网络课程的本科生教材,也可作为管理类、工商类和其他工科非计算机专业的本科生教材,同时对于计算机网络系统开发和维护的工程技术人员和管理人员也是一本较好的参考书或培训教材。
前言
本书以清华大学陈国青教授为组长的“中国高等院校信息系统学科课程体系课题组”所提出的《中国高等院校信息系统学科课程体系2005》中的《网络技术及应用》课程大纲为依据,并经适当修改而编著,书名定为《计算机网络技术及应用》。
在2004年教育部管理科学与工程类学科指导委员会制订的本学科核心课程以及各专业主干课程的教学基本要求中,《管理信息系统》是本学科的核心课程,而《系统分析与设计》、《数据结构与数据库》、《信息资源管理》和《计算机网络》是信息管理与信息系统专业的主干课程。而在上面提到的《中国高等院校信息系统学科课程体系2005》中,提出了信息系统教育的11门核心课程体系,并制订了其中10门课程的教学大纲,《网络技术及应用》(即《计算机网络》)是其中之一。这表明了该课程的重要性,同时也鞭策作者应尽力写好该教材。
本书共9章,较系统地介绍了计算机网络的基本原理(第1章及第2章)、计算机网络的组网技术(第3章)、计算机网络的组成(第4章及第5章)、计算机网络的应用(第6章及第7章)和计算机网络的建设与管理(第8章),第9章包含12个实验。
本书在编写时注意了下述几点。首先,本书主要定位于管理科学与工程类、工商管理类各专业,如信息管理与信息系统、电子商务等专业的本科生用作教材,也适合于非计算机专业使用。其次,本书按下述脉络依次展开论述,即计算机网络的基本原理、计算机网络的组网技术、计算机网络的组成、计算机网络的应用以及计算机网络的建设与管理,结构合理,层次清晰。最后,本书坚持理论与应用、理论与实践并重的原则组织内容。教材中,偏理论的章节主要有第1章~第3章以及第7章,其余章节则偏应用。第9章附有12个实验,可安排8~12个学时的实验,力求通过实验培养学生的动手能力以及创新思维和独立分析问题、解决问题的能力。
本书按64学时设计,开课学时可在48~64学时范围内选择,含实验课10学时左右。如果学时较少,则第5章、第7章的7.5节~7.7节和7.9节~7.11节以及第8章可以自学,或以自学为主,并辅以教师适当讲解难点。此外,本书每章章末均附有习题,便于复习思考。
本书主要由高阳、王坚强主编,参加部分编写工作的还有成鹏飞、江资斌、郭尧琦、费成良、罗根、钟波、任世昶、龚岚、于湘东等。
在此要感谢陈国青教授的指导,感谢清华大学出版社索梅的辛勤工作。
限于水平,本书难免有错误与不当之处,恳请各位读者批评指正。
高阳
2009.3于岳麓山
目录
第1章计算机网络概论
1.1计算机网络发展概述
1.1.1计算机网络
1.1.2计算机网络的演变和发展
1.1.3信息社会对计算机网络
技术的挑战
1.1.4信息高速公路必将促进计算
机网络技术的进一步发展
1.2计算机网络的组成与功能
1.2.1计算机网络的组成
1.2.2计算机网络的功能
1.3计算机网络的类型
1.3.1按网络拓扑结构分类
1.3.2按网络控制方式分类
1.3.3按网络作用范围分类
1.3.4按通信传输方式分类
1.3.5按网络配置分类
1.3.6按使用范围分类
1.3.7其他分类方式
1.4计算机网络的发展趋势
本章小结
思考题
第2章计算机网络的基本原理
2.1数据通信的基本概念
2.1.1数据、信息和信号
2.1.2通信系统模型
2.1.3数据传输方式
2.1.4串行通信与并行通信
2.1.5数据通信方式
2.1.6数字化是信息社会发展的
必然趋势
2.2数字信号的频谱与数字信道
的特性
2.2.1傅里叶分析
2.2.2周期矩形脉冲信号的频谱
2.2.3数字信道的特性
2.2.4基带传输、频带传输和
宽带传输
2.3模拟传输
2.3.1模拟传输系统
2.3.2调制方式
2.4数字传输
2.4.1脉码调制
2.4.2数字数据信号编码
2.4.3字符编码
2.5多路复用技术
2.5.1频分多路复用
2.5.2时分多路复用
2.5.3光波分多路复用
2.5.4频分多路复用、时分多路复用
和光波分多路复用的比较
2.6数据交换方式
2.6.1线路交换
2.6.2报文交换
2.6.3分组交换
2.6.4高速交换
2.7流量控制
2.7.1流量控制概述
2.7.2流量控制技术
2.8差错控制
2.8.1差错产生的原因与差错类型
2.8.2差错检验与校正
2.9路由选择技术
2.9.1路由选择
2.9.2非适应路由选择算法
2.9.3自适应路由算法
2.10无线通信
2.10.1蜂窝无线通信概述
2.10.2数字蜂窝移动通信系统
及主要通信技术
2.10.3Ad hoc无线网络通信
2.10.4短距离无线通信技术
2.11卫星通信
2.11.1卫星通信系统的原理
及其组成
2.11.2卫星通信的多址接入方式
2.11.3卫星通信技术的特性
2.11.4卫星移动通信系统
2.11.5卫星定位系统
2.11.6甚小孔径终端技术
2.11.7宽带卫星通信技术
2.12计算机网络的体系结构
2.12.1引言
2.12.2网络系统的体系结构
2.12.3网络系统结构参考
模型ISO/OSI
2.12.4TCP/IP模型
2.12.5OSI协议参考模型与
TCP/IP模型的比较
本章小结
思考题
第3章计算机网络的组网技术
3.1以太网技术
3.1.1以太网概述
3.1.2交换以太网
3.1.3虚拟局域网
3.1.410G以太网
3.1.5以太网的发展
3.2帧中继技术
3.2.1帧中继概述
3.2.2帧格式和呼叫控制
3.2.3帧中继的应用
3.2.4CHINAFRN简介
3.3ATM技术
3.3.1ATM概述
3.3.2ATM信元格式
3.3.3ATM协议参考模型
3.3.4ATM的工作原理
3.3.5ATM应用
3.4无线局域网
3.4.1无线局域网概述
3.4.2无线局域网标准
IEEE 802.11
3.4.3无线局域网的主要类型
3.4.4个人无线局域网技术
3.4.5无线局域网的应用及
发展方向
本章小结
思考题
第4章计算机网络的组成与
组网示例
4.1传输介质
4.1.1双绞线
4.1.2同轴电缆
4.1.3光缆
4.1.4自由空间
4.2工作站与网络服务器
4.2.1工作站
4.2.2网络服务器
4.3网络设备
4.3.1网络接口卡
4.3.2调制解调器
4.3.3中继器
4.3.4集线器
4.3.5网桥
4.3.6交换机
4.3.7路由器
4.3.8网关
4.3.9无线接入点
4.3.10网闸
4.4局域网组网示例
4.4.1对等网络
4.4.2校园网络
4.4.3企业网络
本章小结
思考题
第5章网络操作系统
5.1操作系统及网络操作系统概述
5.1.1操作系统概述
5.1.2网络操作系统概述
5.2Windows系列操作系统
5.2.1Windows系列操作系统
的发展与演变
5.2.2Windows NT操作系统
5.2.3Windows 2000操作系统
5.2.4Windows Server 2003
操作系统
5.3UNIX操作系统
5.4Linux操作系统
5.4.1Linux操作系统的发展
5.4.2Linux操作系统的组成
和特点
5.4.3Linux的网络功能配置
本章小结
思考题
第6章Internet
6.1Internet概述
6.1.1Internet的基本概念
6.1.2Internet的发展历程
6.1.3Internet的管理组织
6.1.4我国Internet骨干网
6.2Internet工作原理
6.2.1分组交换原理
6.2.2TCP/IP协议
6.2.3Internet的工作模式
6.3IP地址与域名
6.3.1IP地址
6.3.2子网划分
6.3.3IPv6
6.3.4地址解析
6.3.5域名机制
6.3.6域名解析
6.3.7动态主机配置协议
6.4Internet接入技术
6.4.1接入方式概述
6.4.2xDSL接入
6.4.3HFC接入
6.4.4光纤接入
6.4.5以太网接入技术
6.4.6无线接入
6.4.7电力线接入
6.5Internet传统服务和应用
6.5.1WWW服务
6.5.2电子邮件服务
6.5.3文件传输服务
6.5.4搜索引擎
6.5.5多媒体网络应用
6.5.6Internet的其他服务
6.6Internet的新技术及应用
6.6.1网格技术
6.6.2P2P技术
6.6.3Web 2.0
6.6.4流媒体技术
6.6.5博客、维基、播客和网络视频
6.7Intranet和Extranet
6.7.1Intranet
6.7.2Extranet
6.7.3Internet、Intranet及
Extranet的比较
本章小结
思考题
第7章网络安全
7.1网络安全概述
7.1.1网络安全的概念
7.1.2网络安全风险
7.1.3网络安全策略
7.1.4网络安全措施
7.2密码技术
7.2.1密码基础知识
7.2.2传统密码技术
7.2.3对称密钥密码技术
7.2.4公开密钥密码技术
7.2.5混合加密方法
7.2.6网络加密方法
7.3网络鉴别与认证
7.3.1鉴别与身份验证
7.3.2数字签名
7.3.3常用身份认证技术
7.3.4数字证书
7.3.5公钥基础设施
7.4防火墙技术
7.4.1防火墙概述
7.4.2防火墙的主要技术
7.4.3防火墙的体系结构
7.4.4新一代防火墙及其体系
结构的发展趋势
7.5反病毒技术
7.5.1计算机病毒概述
7.5.2网络病毒
7.5.3特洛伊木马
7.5.4网络蠕虫
7.5.5病毒防治技术
7.6入侵检测与防御技术
7.6.1入侵检测技术概述
7.6.2入侵检测方法
7.6.3入侵检测系统
7.6.4漏洞扫描技术
7.6.5入侵防护技术
7.6.6网络欺骗技术
7.7网络攻击技术
7.7.1网络攻击的目的、手段
与工具
7.7.2网络攻击类型
7.8VPN技术
7.8.1VPN概述
7.8.2隧道协议
7.9无线局域网安全技术
7.9.1无线局域网的安全问题
7.9.2无线局域网安全技术
7.10数据库安全与操作系统的安全
7.10.1数据库安全
7.10.2网络操作系统的安全
7.11企业网络安全方案
本章小结
思考题
第8章网络工程与管理
8.1网络规划与设计
8.1.1网络规划
8.1.2网络设计
8.2网络系统集成
8.2.1网络系统集成概述
8.2.2网络系统集成的原则
8.2.3网络系统集成的步骤和内容
8.2.4系统集成商的类型和
组织结构
8.3综合布线系统工程设计
8.3.1综合布线系统概述
8.3.2综合布线系统的构成
8.3.3综合布线方案设计
8.3.4智能化建筑与综合布线
8.4网络管理概述
8.4.1网络管理及其目标
8.4.2网络管理的体系结构
8.4.3网络管理的技术与软件
8.4.4网络管理案例——校园
网管理
8.5网络工程设计案例
8.5.1系统集成案例——某市
电子政务系统设计
8.5.2综合布线系统的设计案例
本章小结
思考题
第9章实验
实验1局域网组网
实验2使用交换机的命令行
管理界面
实验3交换机的基本配置
实验4虚拟局域网VLAN
实验5跨交换机实现VLAN
实验6因特网应用
实验7Windows网络操作系统
的配置与使用
实验8Windows 2000文件系统和
共享资源管理
实验9Web服务器的建立和管理
实验10活动目录的实现和管理
实验11软件防火墙和硬件防火墙
的配置
实验12Linux网络服务的配置
参考文献