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| 編輯推薦： |
本书的目的一是为学生提供完整、系统的计算机网络知识，二是培养学生的实际应用技能，三是培养学生的计算思维能力。本书基于TCP/IP体系结构，深入浅出地讨论了以太网、无线局域网、广域网等不同类型的传输网络，IP实现不同类型传输网络互连的机制，Internet接入技术，传输层协议实现进程间通信的过程，网络应用和网络安全等内容。
本书是国内少有的在实际网络环境下，讲解协议的工作过程、各种网络技术的特点及网络设备之间的通信过程，并以案例方式详细叙述网络工作机制，着力培养学生设计网络、使用网络能力的计算机网络教材，内容组织严谨、叙述方法新颖。
由于本书以“大学计算机基础”课程的教学内容为基础讨论计算机网络知识，因此也适合作为理工类非计算机专业学生的计算机网络教材。以本书为教材的MOOC课程“网络技术与应用”已经在学堂在线和中国大学MOOC上线，并受到广泛好评。
本书融入思政内容，满足思政进课堂的要求，不仅传授计算机网络和计算思维的专业知识和技能，还通过精心设计的思政内容，潜移默化地提高学生或读者的综合素质。
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| 內容簡介： |
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本书编写的目的一是为学生提供完整、系统的计算机网络知识；二是培养学生的实际应用技能；三是培养学生的计算思维能力。本书基于TCP/IP体系结构，深入浅出地讨论了以太网、无线局域网、广域网等不同类型的传输网络，IP实现不同类型传输网络互连的机制，Internet接入技术，传输层协议实现进程间通信的过程，网络应用和网络安全等内容。 本书是在实际网络环境下，讲解协议的工作过程、各种网络技术的特点及网络设备之间的通信过程，并以案例方式详细叙述网络工作机制，着力培养学生设计网络、使用网络能力的计算机网络教材，内容组织严谨，叙述方法新颖。 由于本书以“大学计算机基础”课程的教学内容为基础讨论计算机网络知识，因此也适合作为理工类非计算机专业学生的计算机网络教材。以本书为教材的MOOC课程“网络技术与应用”已经在学堂在线和中国大学MOOC上线，并受到广泛好评。该课程2017年被评为首批国家精品在线开放课程，2020年被评为国家级一流本科课程。
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| 目錄：
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1.1互联网概述1
1.1.1计算机网络定义1
1.1.2互联网结构2
1.1.3互联网知识体系4
1.1.4基本术语6
1.2互联网发展过程8
1.2.1从ARPA网络到互联网8
1.2.2从低速互联网到高速互联网10
1.2.3从数据网络到统一网络12
1.2.4从互联网到移动互联网15
1.2.5从互联网到物联网17
1.2.6从互联网到安全互联网20
1.3交换方式23
1.3.1交换的本质含义23
1.3.2电路交换23
1.3.3虚电路交换27
1.3.4数据报交换33
1.3.5三种交换方式综述36
1.3.6网络分类37
1.4计算机网络体系结构和协议40
1.4.1分层结构41
1.4.2网络体系结构的基本概念43
1.4.3OSI体系结构46
1.4.4TCP/IP体系结构50
1.5互联网的启示和思政元素55
本章小结57
习题58
第2章数据通信基础60
2.1数据传输系统60
2.1.1互连网与数据传输系统60
2.1.2系统组成61
2.1.3功能说明62
2.1.4信道连接方式62
2.1.5通信方式63
2.2信号63
2.2.1信号的基本概念64
2.2.2数字信号64
2.2.3模拟信号65
2.2.4信号失真和还原65
2.3编码和调制68
2.3.1编码68
2.3.2调制69
2.3.3奈奎斯特准则与香农定理73
2.3.4数字传输系统与模拟传输系统的比较74
2.4差错控制75
2.4.1出错的结果和原因75
2.4.2检错码和纠错码76
2.4.3确认和重传78
2.5传输媒体80
2.5.1同轴电缆80
2.5.2双绞线81
2.5.3光纤82
2.6数据传输系统的启示和思政元素84
本章小结86
习题86
[1][3]网络技术基础与计算思维（第2版）目录[3][3]第3章以太网88
3.1以太网的发展过程88
3.1.1以太网的诞生88
3.1.2从共享到交换88
3.1.3从同轴电缆到双绞线缆和光纤89
3.1.4从低速到高速89
3.1.5VLAN和三层交换技术89
3.2总线型以太网89
3.2.1总线型以太网的结构与功能89
3.2.2总线型以太网的体系结构91
3.2.3基带传输与曼彻斯特编码92
3.2.4MAC地址95
3.2.5MAC帧95
3.2.6CSMA/CD的工作原理97
3.2.7CSMA/CD的缺陷99
3.2.8集线器和星形以太网结构104
3.2.9例题解析105
3.3网桥与冲突域分割106
3.3.1网桥分割冲突域原理106
3.3.2转发表和MAC帧转发过程107
3.3.3网桥工作流程108
3.3.4端到端交换路径109
3.3.5网桥无限扩展以太网110
3.3.6全双工通信扩展无中继传输距离111
3.3.7以太网拓扑结构与生成树协议111
3.3.8中继器与网桥112
3.3.9例题解析113
3.4交换式以太网与VLAN116
3.4.1广播和广播域116
3.4.2VLAN与广播域分割118
3.4.3单交换机VLAN划分过程119
3.4.4跨交换机VLAN划分过程121
3.4.5802.1Q与VLAN内MAC帧传输过程122
3.4.6例题解析125
3.5以太网标准131
3.5.110Mbps以太网标准131
3.5.2100Mbps以太网标准132
3.5.31Gbps以太网标准132
3.5.410Gbps以太网标准133
3.5.540Gbps和100Gbps以太网标准133
3.6以太网的启示和思政元素134
本章小结136
习题136
第4章无线局域网141
4.1无线局域网概述141
4.1.1无线通信基础141
4.1.2无线局域网标准和信道145
4.1.3无线局域网体系结构147
4.1.4无线局域网与以太网148
4.2无线局域网应用方式150
4.2.1IBSS150
4.2.2BSS151
4.2.3ESS152
4.2.4WDS153
4.2.5APrepeater模式156
4.2.6无线家庭网络158
4.2.7无线局域网与移动互联网159
4.3无线局域网MAC层159
4.3.1无线局域网MAC帧160
4.3.2DCF和CSMA/CA162
4.4终端接入无线局域网过程170
4.4.1BSS配置信息171
4.4.2同步过程171
4.4.3鉴别过程172
4.4.4建立关联过程173
4.4.5MAC帧分类174
4.5无线局域网的设计和分析175
4.5.1网络结构175
4.5.2终端与AP建立关联过程176
4.5.3MAC帧传输过程176
4.5.4终端漫游过程178
4.5.5AP AC无线局域网结构179
4.6无线局域网的启示和思政元素181
本章小结183
习题183
第5章广域网185
5.1PSTN185
5.1.1PSTN概述185
5.1.2语音通信过程187
5.2PPP196
5.2.1PPP帧结构196
5.2.2帧对界197
5.2.3点对点信道和PPP链路198
5.3SDH198
5.3.1SDH概述198
5.3.2SDH帧结构201
5.3.3SDH复用结构203
5.3.4SDH应用205
5.4广域网的启示和思政元素207
本章小结208
习题209
第6章IP和网络互连210
6.1网络互连210
6.1.1不同类型网络互连需要解决的问题210
6.1.2信件投递过程的启示211
6.1.3端到端传输思路212
6.1.4IP实现网络互连机制213
6.1.5路由器结构214
6.2IP215
6.2.1IP地址分类215
6.2.2IP地址分层分类的原因218
6.2.3IP地址分类的缺陷220
6.2.4无分类编址222
6.2.5IP分组格式232
6.3路由表和IP分组传输过程236
6.3.1互连网结构与路由表236
6.3.2IP分组传输过程238
6.3.3实现IP分组传输过程的思路239
6.4路由表的建立过程239
6.4.1人工配置静态路由项239
6.4.2路由协议与动态路由项245
6.5IP over以太网249
6.5.1ARP和地址解析过程250
6.5.2逐跳封装251
6.6三层交换机与VLAN间通信过程252
6.6.1实现VLAN间通信过程的思路252
6.6.2多端口路由器实现VLAN间通信的过程253
6.6.3单臂路由器实现VLAN间通信的过程255
6.6.4三层交换机实现VLAN间通信的过程257
6.6.5多个三层交换机互连261
6.6.6二层交换机、AP和三层交换机与路由器之间的区别264
6.7ICMP267
6.7.1ICMP报文267
6.7.2ICMP应用268
6.8IP和网络互连的启示和思政元素271
本章小结274
习题274
第7章Internet接入技术280
7.1Internet接入概述280
7.1.1终端接入Internet需要解决的问题280
7.1.2PPP与接入控制过程283
7.2以太网和ADSL接入技术288
7.2.1通过以太网接入Internet的过程288
7.2.2通过ADSL接入Internet的过程293
7.3家庭局域网接入方式与无线路由器296
7.3.1家庭局域网接入方式296
7.3.2无线路由器297
7.4VPN接入技术305
7.4.1引出VPN接入技术的原因305
7.4.2VPN实现思路307
7.4.3VPN接入网络结构307
7.4.4实现机制308
7.4.5Windows启动VPN连接的过程312
7.5Internet接入技术的启示和思政元素313
本章小结315
习题316
第8章传输层317
8.1传输层的功能和协议317
8.1.1引入传输层的原因317
8.1.2传输层的功能318
8.1.3面向连接和无连接的区别319
8.1.4面向字节流和面向报文的区别320
8.1.5传输层协议320
8.2端口号321
8.2.1端口号的作用和分配过程321
8.2.2UDP和TCP著名端口号322
8.3UDP322
8.3.1UDP的主要特点323
8.3.2UDP报文格式323
8.3.3UDP用途323
8.4TCP325
8.4.1TCP的主要特点325
8.4.2TCP报文格式325
8.4.3TCP建立连接和释放连接的过程327
8.4.4TCP差错控制机制329
8.4.5TCP拥塞控制机制334
8.4.6TCP的几点说明339
8.5传输层的启示和思政元素342
本章小结344
习题344
第9章应用层347
9.1网络应用基础347
9.1.1网络应用、应用层和应用层协议347
9.1.2应用结构349
9.2DNS351
9.2.1产生DNS的原因351
9.2.2DNS与其他网络应用之间的关系352
9.2.3域名结构353
9.2.4域名服务器结构与DNS资源记录354
9.2.5域名解析过程358
9.3DHCP361
9.3.1DHCP的作用和结构361
9.3.2DHCP无中继工作过程362
9.3.3DHCP中继工作过程365
9.4WWW367
9.4.1统一资源定位器367
9.4.2HTTP368
9.4.3HTML369
9.5电子邮件371
9.5.1电子邮件传输过程371
9.5.2电子邮件信息格式374
9.6FTP377
9.6.1FTP工作原理377
9.6.2FTP工作过程378
9.7综合应用分析380
9.7.1互连网络的结构与配置380
9.7.2数据交换过程382
9.8应用层的启示和思政元素387
本章小结389
习题389
第10章网络安全390
10.1网络安全概述390
10.1.1网络安全问题390
10.1.2引发网络安全问题的原因391
10.1.3网络安全目标392
10.1.4网络安全内涵392
10.1.5网络攻击举例393
10.2网络安全基础402
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| 內容試閱：
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本书编写的目的一是为学生提供完整、系统的计算机网络知识；二是培养学生设计、使用和维护网络的技能；三是培养学生的计算思维能力。
计算机网络是一个复杂的系统，网络中端到端的数据传输过程是各种协议、各种网络技术相互作用的结果，因此只有在实际的网络环境下讨论各种协议的工作流程、各种网络技术的工作机制及它们之间的相互作用过程，才能提供完整、系统的网络知识，才能讲清楚网络的工作原理，而这恰恰是目前大多数计算机网络教材所缺乏的。本书的最大特点是在讲述每一种网络技术前，先构建一个读者能够理解的网络环境，并在该网络环境下详细讨论网络技术的工作机制、相关协议的工作流程及相互作用过程。而且，所提供的网络环境和人们实际应用中所遇到的实际网络十分相似，较好地解决了课程内容和实际应用的衔接。当读者碰到实际问题时，可以利用课程内容提供的思路和方法分析、解决问题。为了帮助读者更好地理解教材内容，书中列举了大量的例子和案例，这些例子和案例都选自实际应用中可能碰到的问题，因此除了帮助读者加深对课程内容的理解，还能培养读者设计网络、应用网络的能力。
在互联网发展过程中，出现了很多关键技术和促进互联网发展的关键因素，互联网发展也引申出许多新的领域。本书通过阐述出现这些关键技术的必然性和实现过程、关键因素对互联网发展过程的影响、互联网对其他传统行业的促进作用，及互联网 引申出的新的应用领域，培养学生用解决互联网发展过程中出现的问题的思路解决其他专业领域中的问题的能力；以及将互联网与其他传统行业结合，创造出新的互联网应用领域的能力。
本书以“大学计算机基础”课程的教学内容为基础讨论计算机网络知识，考虑到许多第一次接触网络知识的学生可能一开始无法理解有关网络的一些概念、技术及工作机制，因此引用了许多生活中的例子来帮助学生理解教材内容。
本书基于TCP/IP体系结构，深入浅出地讨论了以太网、无线局域网、广域网等不同类型的传输网络，IP实现不同类型传输网络互连的机制，Internet接入技术，传输层协议实现进程间通信的过程，网络应用和网络安全等内容。着力培养学生以下5个方面的能力： 用无线局域网、交换式以太网技术设计类似校园网这样的互连网络的能力；将企业分布在各地的局域网互连成企业网的能力；用ADSL或以太网解决Internet接入的能力；构建网络应用系统的能力；用路由器的分组过滤功能或防火墙解决一般的网络安全问题的能力。
[1][3]网络技术基础与计算思维（第2版）以本书为教材的MOOC《网络技术与应用》已经在学堂在线和中国大学MOOC上线，该课程2017年被评为首批国家精品在线开放课程，2020年被评为国家级一流本科课程。本次修订对内容做了以下修改： 一是改正了第1版中一些不够严谨的描述；二是增加了一些新的协议标准；三是在每一章的启示中增加了该章蕴含的思政元素。
本书有配套的实验教材《网络技术基础与计算思维实验教程》（第2版）——基于Cisco Packet Tracer和《网络技术基础与计算思维实验教程》——基于华为eNSP，实验教材提供了在Cisco Packet Tracer和华为eNSP软件实验平台上运用本书提供的理论和技术设计、配置和调试各种规模的网络的步骤和方法，学生可以用本书提供的网络设计原理和技术指导实验，反过来又通过实验加深理解本书内容，使课堂教学和实验形成良性互动。
作为一本无论在内容组织、叙述方法还是在教学目标上都和传统计算机网络教材有一定区别的新教材，错误和不足之处在所难免，殷切希望使用本书的老师和学生批评指正。
作者
2022年4月
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