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谢希仁 著

图书标签:

• 计算机网络
• 网络原理
• 数据通信
• TCP/IP
• 网络协议
• 网络技术
• 计算机基础
• 通信原理
• 网络工程
• 教材

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121303715

版次：3

商品编码：12097184

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

页数：252

字数：450000

正文语种：中文

内容简介

全书分为10章，即概述物理层、数据链路层（包括局域网）、网络层、运输层、应用层、网络安全、因特网上的音频/视频服务、无线局域网及下一代因特网的网际协议等内容。各章均附有习题。此外，附录A给出了部分习题答案，附录B是英文缩写词。在电子工业出版社的华信教育资源网：www.huaxin.edu.cn上可下载全书的电子教案。 本书可供所有专业的大学本科生使用，对从事计算机网络工作的工程技术人员也有学习参考价值。

作者简介

　　　　谢希仁，从1982年开始就在南京通信工程学院（现隶属于为解放军理工大学）讲授本科生和研究生的计算机网络课程多年。前后有数百学时。1987年开始指导计算机网络方面的博士研究生。先后培养出硕士研究生和博士研究生数十名。

目录

第1章 概述 （1）
1．1 计算机网络在信息时代中的作用 （1）
1．2 互联网概述 （3）
1．2．1 网络的网络 （3）
1．2．2 互联网基础结构发展的三个
阶段 （4）
1．2．3 互联网的标准化工作 （7）
1．3 互联网的组成 （8）
1．3．1 互联网的边缘部分 （9）
1．3．2 互联网的核心部分 （11）
1．4 计算机网络在我国的发展 （15）
1．5 计算机网络的类别 （17）
1．5．1 计算机网络的定义 （17）
1．5．2 几种不同类别的计算机网络 （17）
1．6 计算机网络的性能指标 （18）
1．7 计算机网络体系结构 （22）
1．7．1 计算机网络体系结构的形成 （22）
1．7．2 协议与划分层次 （23）
1．7．3 具有五层协议的体系结构 （25）
1．7．4 实体、协议、服务和服务
访问点 （28）
1．7．5 TCP/IP的体系结构 （29）
本章的重要概念 （30）
习题 （31）
第2章 物理层 （33）
2．1 物理层的基本概念 （33）
2．2 数据通信的基础知识 （34）
2．2．1 数据通信系统的模型 （34）
2．2．2 有关信道的几个基本概念 （35）
2．2．3 提高数据传输速率的途径 （36）
2．3 物理层下面的传输媒体 （36）
2．3．1 导引型传输媒体 （37）
2．3．2 非导引型传输媒体 （40）
2．4 信道复用技术 （42）
2．4．1 频分复用、时分复用和统计
时分复用 （42）
2．4．2 波分复用 （45）
2．4．3 码分复用 （46）
2．5 数字传输系统 （47）
2．6 宽带接入技术 （48）
2．6．1 ADSL技术 （48）
2．6．2 光纤同轴混合网（HFC网） （51）
2．6．3 FTTx技术 （52）
本章的重要概念 （53）
习题 （54）
第3章 数据链路层 （55）
3．1 使用点对点信道的数据链路层 （55）
3．1．1 数据链路和帧 （55）
3．1．2 三个基本问题 （56）
3．2 点对点协议PPP （58）
3．2．1 PPP协议的主要特点 （59）
3．2．2 PPP协议的帧格式 （59）
3．2．3 PPP协议的工作状态 （61）
3．3 使用广播信道的数据链路层 （61）
3．3．1 局域网的数据链路层 （61）
3．3．2 CSMA/CD协议 （64）
3．4 使用广播信道的以太网 （65）
3．4．1 使用集线器的星形拓扑 （65）
3．4．2 以太网的MAC层 （67）
3．5 扩展的以太网 （69）
3．5．1 在物理层扩展以太网 （69）
3．5．2 在数据链路层扩展以太网 （70）
3．6 高速以太网 （72）
3．6．1 几种高速以太网 （72）
3．6．2 使用以太网进行宽带接入 （75）
本章的重要概念 （76）
习题 （77）
第4章 网络层 （79）
4．1 网络层的重要概念 （79）
4．1．1 尽最大努力交付 （79）
4．1．2 虚拟互连网络 （80）
4．1．3 分类的IP地址 （82）
4．1．4 IP地址与硬件地址 （86）
4．2 网际协议IP （88）
4．3 地址解析协议ARP （91）
4．4 IP层转发分组的流程 （93）
4．5 无分类的IP地址 （96）
4．5．1 无分类域间路由选择CIDR （96）
4．5．2 地址聚合 （98）
4．6 互联网的路由选择协议 （100）
4．6．1 有关路由选择协议的几个
基本概念 （100）
4．6．2 内部网关协议RIP （101）
4．6．3 内部网关协议OSPF （102）
4．6．4 外部网关协议BGP （104）
4．7 网际控制报文协议ICMP （105）
4．8 IP多播 （106）
4．9 IPv6 （108）
4．9．1 IPv6 的基本首部 （108）
4．9．2 IPv6的地址 （110）
4．9．3 从IPv4向IPv6过渡 （111）
4．10 虚拟专用网VPN和网络地址
转换NAT （113）
4．10．1 虚拟专用网VPN （113）
4．10．2 网络地址转换NAT （115）
本章的重要概念 （116）
习题 （119）
第5章 运输层 （121）
5．1 运输层协议概述 （121）
5．1．1 进程之间的通信 （121）
5．1．2 运输层的两个主要协议 （123）
5．1．3 运输层的端口 （123）
5．2 用户数据报协议UDP （125）
5．3 传输控制协议TCP概述 （126）
5．3．1 TCP最主要的特点 （126）
5．3．2 TCP的连接 （127）
5．4 可靠传输的工作原理 （128）
5．4．1 停止等待协议 （128）
5．4．2 连续ARQ协议 （131）
5．5 TCP报文段的首部格式 （132）
5．6 TCP的滑动窗口机制 （135）
5．7 TCP的拥塞控制 （137）
5．8 TCP的运输连接管理 （139）
本章的重要概念 （142）
习题 （143）
第6章 应用层 （146）
6．1 域名系统 （146）
6．1．1 域名系统概述 （146）
6．1．2 互联网的域名结构 （147）
6．1．3 域名服务器 （149）
6．2 文件传送协议 （153）
6．3 万维网 （154）
6．3．1 概述 （154）
6．3．2 统一资源定位符 （156）
6．3．3 超文本传送协议HTTP （157）
6．3．4 万维网的文档 （159）
6．3．5 万维网的信息检索系统 （163）
6．3．6 博客和微博 （165）
6．3．7 社交网站 （166）
6．4 电子邮件 （167）
6．4．1 概述 （167）
6．4．2 简单邮件传送协议 （169）
6．4．3 邮件读取协议POP3和IMAP （170）
6．4．4 基于万维网的电子邮件 （171）
6．5 动态主机配置协议 （172）
6．6 P2P应用 （173）
6．6．1 具有集中目录服务器
的Napster （174）
6．6．2 具有全分布式结构的P2P文件
共享程序 （175）
本章的重要概念 （177）
习题 （178）
第7章 网络安全 （180）
7．1 网络安全问题概述 （180）
7．1．1 计算机网络面临的安全性
威胁 （180）
7．1．2 安全的计算机网络 （182）
7．1．3 数据加密模型 （182）
7．2 两类密码体制 （183）
7．2．1 对称密钥密码体制 （183）
7．2．2 公钥密码体制 （184）
7．3 数字签名 （185）
7．4 鉴别 （186）
7．5 密钥分配 （187）
7．6 互联网使用的安全协议 （189）
7．6．1 网络层安全协议 （189）
7．6．2 运输层安全协议 （190）
7．7 系统安全：防火墙与入侵检测 （193）
7．7．1 防火墙 （193）
7．7．2 入侵检测系统 （194）
本章的重要概念 （195）
习题 （196）
第8章 互联网上的音频/视频
服务 （197）
8．1 概述 （197）
8．2 流式存储音频/视频 （201）
8．2．1 具有元文件的万维网服务器 （201）
8．2．2 媒体服务器 （202）
8．2．3 实时流式协议 （204）
8．3 交互式音频/视频 （205）
8．3．1 IP电话概述 （205）
8．3．2 IP电话所需要的几种应用
协议 （208）
8．4 改进“尽最大努力交付”的服务 （211）
本章的重要概念 （212）
习题 （213）

第9章 无线网络和移动网络 （215）
9．1 无线局域网WLAN （215）
9．1．1 无线局域网的组成 （216）
9．1．2 802．11局域网的物理层 （220）
9．1．3 802．11局域网的MAC层
协议 （220）
9．1．4 802．11局域网的MAC帧 （223）
9．2 无线个人区域网 （226）
9．3 无线城域网 （227）
9．4 蜂窝移动通信网 （228）
9．4．1 蜂窝无线通信技术简介 （228）
9．5 两种不同的无线上网 （230）
本章的重要概念 （231）
习题 （232）
附录A 部分习题的解答 （233）
附录B 英文缩写词 （236）
参考文献

前言/序言

第3版前言

本书第3版，也就是作者《计算机网络（第7版）》的精简版。教师可根据授课对象、专业、学时情况，选择使用。

由于本教材所讲授的是计算机网络最基本的原理，而这些基本原理是比较成熟和稳定的，因此，介绍基本原理的部分相对稳定，不会有很大的变动。

第3版教材有以下一些改动。

互联网的发展非常快，编者水平很有限，只能把最重要的一些新内容增加到新版教材中。

删除了第10章。原第10章中的IPv6已属于比较成熟的技术，现在改放在第4章中介绍。原第10章中的P2P应用，现在放在第6章中介绍，并增加了一些新的内容。

另一个改动是Internet的译名不再使用推荐译名“因特网”，而改为大家普遍使用的“互联网”。虽然推荐译名“因特网”有一定的权威性，但实践证明，各界人士很少使用“因特网”这个译名。考虑到我国的实际情况，编者决定从第3版起，改用事实上的标准译名“互联网”。

此外，比特这个单位以前用英文字母b来表示，从第7版起改为bit。这样可能更加清楚些。

本教材的参考学时数为40学时左右。在课程学时数较少的情况下可以只学习前六章，这样仍可获得有关互联网的最基本的知识。

书后共有两个附录，附录A是部分习题解答（而不是详细解题步骤）、附录B是英文缩写词。

最后，要感谢吴自珠副教授对本教材的修订工作的全力支持。由于编者水平所限，书中难免还存在一些缺点和错误，殷切希望广大读者批评指正。

谢希仁

2016年10月

于解放军理工大学，南京

编者的电子邮件地址：xiexiren@tsinghua.org.cn

欢迎指出书中内容的不足和错误，但作者无法满足一些深入的探讨和科研项目的咨询，请予谅解。

《信息洪流中的智慧导航：构建理解万物的数字骨骼》 在这个信息爆炸、连接无处不在的时代，理解我们赖以生存的数字世界的底层逻辑，比以往任何时候都更加重要。我们每天都在使用智能手机、浏览网页、观看流媒体视频、与远方的亲友交流，甚至通过网络进行工作和学习。这一切的便捷与高效，都离不开一个看不见却又无处不在的庞大系统——计算机网络。它如同现代社会的血管和神经系统，输送着信息，连接着个体，驱动着全球经济和文化的发展。 然而，当我们沉浸在互联网的便利之中时，是否曾停下来思考，这背后究竟是如何运作的？那些看似简单的“发送”和“接收”背后，究竟隐藏着怎样的技术奥秘？我们发送的电子邮件是如何跨越千山万水抵达收件箱？我们在线观看视频为何能流畅播放，而不会出现卡顿？我们输入的网址为何能瞬间打开对应的网页？这些问题的答案，都蕴藏在计算机网络的精妙设计之中。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一次对信息如何在数字世界中流动、转换、传递的探索之旅。它旨在为读者构建一个清晰、系统、深入的理解框架，帮助我们认识并掌握这个驱动现代社会运转的核心技术。我们将从最基础的概念出发，循序渐进地剖析计算机网络的构建原理、运作机制和发展演进。 第一部分：数字世界的基石——网络基础概念与模型 我们将从最根本的地方开始，就像学习语言需要先认识字母和单词一样。首先，我们会深入探讨什么是计算机网络，以及它为什么如此重要。我们将了解网络的分类，从局域网（LAN）到广域网（WAN），再到如今无处不在的互联网，理解不同规模网络的特点和应用场景。 接下来，我们将触及网络体系结构的核心——分层模型。这是理解复杂网络运作的关键。我们将会详细介绍TCP/IP协议簇，这是互联网的基石。我们会逐层解析每一层的职责和功能： 应用层（Application Layer）: 这是我们最常直接接触的层面，它负责处理具体的网络应用，例如万维网（WWW）的HTTP协议，电子邮件的SMTP和POP3协议，文件传输的FTP协议，以及域名解析的DNS协议等。我们将了解这些协议如何让应用程序之间进行高效的信息交换，如同不同国家的人民通过共同的语言进行交流。 传输层（Transport Layer）: 这一层是数据传输的“邮递员”，它负责在源主机和目标主机之间提供端到端的通信服务。我们将重点研究两个核心协议： TCP（Transmission Control Protocol）: 这是一个面向连接的、可靠的传输协议。我们将深入理解TCP如何通过“三次握 हैंड”和“四次挥手”建立和关闭连接，如何实现数据的分段、编号、确认和重传，从而保证数据传输的准确无误，就像一个细心的信使，确保每一封信都能安全送达，并且不会丢失或错乱。 UDP（User Datagram Protocol）: 这是一个无连接的、尽力而为的传输协议。我们将会探讨UDP的特点，例如速度快、开销小，但不可靠。我们将了解UDP适用于哪些场景，比如实时音视频传输、在线游戏等，在这些场景下，偶尔丢失一点数据是可以容忍的，而速度的优先性更高，就像一个急切的信使，能够快速送信，但不保证每一封都能完美送达。 网络层（Network Layer）: 这一层是网络的“交通规划师”，负责将数据包从源主机路由到目标主机，跨越不同的网络。我们将深入了解IP（Internet Protocol）协议，这是网络层最核心的协议。我们将学习IP地址的含义、分类（IPv4和IPv6），以及如何通过路由选择和转发机制，将数据包送往正确的目的地，就像一个精密的交通调度系统，指引车辆（数据包）在复杂的道路网络中找到最佳路线。 数据链路层（Data Link Layer）: 这一层是网络的“本地交通员”，负责在相邻节点之间可靠地传输数据帧。我们将了解MAC地址的含义，以及以太网（Ethernet）协议等常见的链路层技术，如何实现设备间的直接通信，就像同一小区内的邻居进行直接对话。 物理层（Physical Layer）: 这是网络的“信号工程师”，负责将比特流转换为物理信号（电信号、光信号等），并通过传输介质（网线、光纤、无线电波等）进行传输。我们将了解不同传输介质的特点，以及信号编码和调制等技术，这是数据在物理世界中真正“行走”的方式，如同声音或光波的传递。 通过对这些层次的深入剖析，我们将构建起一个全面、清晰的网络知识体系，能够理解从最底层的物理传输到最高层的应用服务，整个信息流动的完整路径。 第二部分：信息流动的艺术——网络协议的精髓 理解了网络模型，接下来我们将深入挖掘其中至关重要的“语言”——网络协议。协议是网络通信的规则，没有规则，信息就如同散乱的杂音。我们将逐一揭开关键协议的面纱，理解它们是如何协同工作的： IP协议: 我们将不止步于IP地址，还会探索ARP（Address Resolution Protocol），它如何将IP地址解析为MAC地址，从而实现同一局域网内的通信。我们还会了解ICMP（Internet Control Message Protocol），它如何用于发送网络诊断信息，例如ping命令，帮助我们检查网络连通性。 路由协议: 在复杂的互联网中，数据包如何找到到达目的地的最佳路径？我们将介绍RIP（Routing Information Protocol）和OSPF（Open Shortest Path First）等动态路由协议，它们如何让路由器之间进行信息交换，动态更新路由表，确保数据包能够高效、可靠地传输。 应用层协议的深度解析: 我们将花费更多时间在用户直接接触的应用层协议上。 HTTP/HTTPS: 学习万维网是如何工作的，GET、POST等请求方法，以及HTTPs如何通过TLS/SSL加密保证通信安全，让我们的网上购物、网上银行等活动更加安全。 DNS（Domain Name System）: 理解为什么我们可以使用易于记忆的域名（如www.example.com），而计算机只需要处理IP地址。我们将深入了解DNS的查询过程，以及它在互联网中的关键作用。 电子邮件协议: SMTP、POP3、IMAP等协议如何协同工作，实现电子邮件的发送、接收和管理，让跨越地理界限的文字交流成为现实。 网络安全基础: 在这个信息化的时代，安全至关重要。我们将初步探讨网络安全的一些基本概念，例如防火墙的作用，以及如何通过一些简单的方式来提高网络安全意识。 第三部分：网络的实践与演进——构建与管理 理论知识需要与实践相结合，才能真正掌握计算机网络。我们将探讨一些实际的网络构建与管理方面的内容： 网络设备: 了解路由器、交换机、集线器、网卡等关键网络设备的原理和功能，它们是如何连接我们的设备，并构建起网络的。 网络拓扑: 探讨不同的网络拓扑结构（如总线型、星型、环型、网状型）的优缺点，以及它们如何影响网络的性能和可靠性。 无线网络: 随着移动设备的普及，无线网络（Wi-Fi）已经成为我们生活中不可或缺的一部分。我们将了解Wi-Fi的工作原理，以及相关的安全协议。 网络性能与故障排除: 学习如何评估网络性能，以及如何诊断和解决常见的网络问题，例如连接中断、速度缓慢等。 网络发展趋势: 展望未来，我们将触及一些新兴的网络技术，例如云计算、物联网（IoT）、5G等，了解它们如何进一步改变我们的生活和社会。 这本书的目标读者 这本书适合所有对信息技术充满好奇，希望深入了解互联网运作原理的读者。无论您是： 初学者: 想要系统地学习计算机网络的基础知识，建立扎实的理论基础。 IT从业者: 需要巩固和深化网络知识，以更好地应对工作中的挑战。 技术爱好者: 希望了解信息流动的奥秘，更好地理解和利用现代科技。 学生: 计算机科学、软件工程、信息技术等专业的学生，本书将是您学习道路上的得力助手。 通过阅读本书，您将不再仅仅是一个被动的网络使用者，而是能够更深刻地理解这个数字世界的构建者和参与者。您将能够更自信地面对网络世界的复杂性，更有效地解决网络问题，并为未来的技术变革做好准备。这不仅仅是一本书，更是一扇开启您对数字世界深度理解的窗户，为您在信息洪流中提供一艘智慧的导航船。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常简洁大气，一看就有一种专业、严谨的感觉。拿在手里，纸张的质感也相当不错，不是那种廉价的印刷品，翻阅起来手感很舒服。我一直对计算机网络这个领域充满好奇，但又觉得它庞杂难懂，总是找不到一个合适的切入点。很多市面上其他的教材，要么过于理论化，要么知识点零散，学起来很费劲。我特别看重一本书的学习体验，希望它能循序渐进，逻辑清晰，能够真正帮助我理解那些抽象的概念。这本书的排版布局也很合理，章节划分清晰，重点内容通常会用加粗或者特殊的颜色标记出来，这点对初学者来说非常友好，可以帮助我快速抓住核心知识点。而且，书中的插图和图示也相当精炼，能够有效地辅助文字的讲解，让那些复杂的协议流程和数据传输过程更加直观易懂。我已经迫不及待地想开始阅读了，希望它能带我进入一个全新的计算机网络世界，揭开那些神秘的面纱。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将毕业的计算机专业学生，正在为找工作做最后的冲刺。计算机网络无疑是面试中的一个重要环节，很多公司都会考察这方面的知识。我之前上课的时候，老师讲授的内容虽然也涉及网络，但感觉有些零碎，很多细节之处并没有深入讲解。所以，我一直在寻找一本能够帮助我系统复习、查漏补缺的书籍。这本书的作者在学术界和业界都有一定的声誉，这让我对它的内容质量充满了信心。我特别希望这本书能够包含一些最新的技术趋势，比如SDN、NFV等等，这些都是当前非常热门的话题，掌握了它们，无疑能大大增加我的就业竞争力。同时，我也希望书中的案例能够贴近实际，能够帮助我理解那些看似高深的理论在实际工作中是如何应用的。如果能够有一些经典的面试题解析，那就更完美了，可以直接帮助我提高面试通过率。

评分☆☆☆☆☆

我是一名业余爱好者，平时对计算机技术充满热情，但一直觉得计算机网络是一个比较难啃的骨头。我尝试过很多在线课程和教程，但总感觉它们缺乏系统性，知识点跳跃性太强，很难建立起完整的概念模型。我更喜欢通过阅读书籍来学习，因为书籍的知识体系更完整，逻辑也更清晰。我希望这本书能够从最基础的概念讲起，比如IP地址、端口号、TCP和UDP的区别等等，然后逐步深入到更复杂的协议和技术。我特别看重书籍的易读性，希望它能够用通俗易懂的语言来解释那些专业术语，避免使用过于晦涩的表达。同时，如果书中能够包含一些动手实践的指导，比如如何使用Wireshark进行抓包分析，或者如何配置简单的网络环境，那对我来说将是极大的帮助。我希望通过这本书，能够真正理解计算机网络是如何工作的，并且能够独立解决一些简单的网络问题。

评分☆☆☆☆☆

作为一名技术管理者，我深知一个稳定、高效的网络基础设施对整个业务运作的重要性。虽然我本人并非网络专家，但我需要对网络技术有一个宏观的认识，能够与技术团队进行有效的沟通，并且做出明智的技术决策。我希望这本书能够为我提供一个清晰的网络技术全景图，让我了解当前主流的网络架构和技术，以及它们各自的优缺点。我特别关注书中的一些高级话题，比如网络安全、性能优化、负载均衡等等，这些都是在实际运维中非常关键的方面。我也希望这本书能够提供一些关于网络管理的最佳实践和参考案例，帮助我更好地指导团队，提升网络的整体可靠性和效率。如果书中能够包含一些对未来网络技术发展趋势的预测和分析，那就更好了，能够帮助我提前布局，为公司的长远发展提供技术支持。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在IT行业摸爬滚打了几年的人，我深知扎实的计算机网络基础是多么重要。工作中经常会遇到各种网络问题，有时候因为对原理理解不够深入，解决起来事倍功半，甚至绕弯路。所以，我一直在寻找一本能够系统性梳理知识，并且具备一定深度的参考书。之前也看过不少相关的书籍，但要么更新太慢，跟不上技术发展的步伐，要么内容过于陈旧，无法解决实际问题。这本书给我的第一印象就是“厚重感”，这并非指它的页数，而是它传递出的那种内容的扎实和全面的感觉。我非常喜欢它在讲解概念时，能够联系实际的应用场景，而不是干巴巴的理论堆砌。比如，当它讲到TCP/IP协议族的时候，我期待它能详细阐述每个层次的功能，以及它们是如何协同工作的，甚至能够举出一些实际的网络通信案例来佐证。这样，我才能将书本知识与工作实践更好地结合起来，提高解决问题的效率和水平。