计算机网络工程实用教程(第2版)contents目录•计算机网络概述•网络体系结构与协议•局域网技术•广域网技术•网络互连技术•Internet应用技术•网络安全与管理技术01计算机网络概述计算机网络是由多台地理上分散的、具有独立功能的计算机通过通信设备和线路连接起来，在相应软件支持下实现数据通信和资源共享的系统。从20世纪60年代的ARPANET开始，经历了从局域网到广域网、从低速到高速、从单一数据通信到多媒体通信的发展历程。计算机网络的定义与发展发展历程定义计算机网络由资源子网和通信子网两部分组成。资源子网包括主机、终端、外设等，负责数据处理和资源共享；通信子网包括通信设备和通信线路，负责数据传输和交换。组成根据网络覆盖范围，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）；根据传输技术，可分为广播式网络和点对点网络；根据拓扑结构，可分为星型、环型、总线型等。分类计算机网络的组成与分类功能计算机网络具有数据通信、资源共享、分布式处理、负载均衡等功能。应用计算机网络已广泛应用于各个领域，如办公自动化、电子商务、远程教育、远程医疗、智能制造等。同时，随着物联网、云计算、大数据等技术的发展，计算机网络的应用前景将更加广阔。计算机网络的功能与应用02网络体系结构与协议物理层01负责传输比特流，提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性。数据链路层02在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。网络层03在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。OSI参考模型OSI参考模型传输层提供建立、维护和拆除传输连接的功能，选择网络层提供最合适的服务进行真正的数据传输，并对传输过程实施流量控制和差错控制。表示层用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。会话层提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能，提供会话管理服务，允许在机器上的不同用户之间建立会话关系。应用层为应用软件提供了很多服务，例如文件服务器、数据库服务、电子邮件、万维网等。TCP/IP协议族包括TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）、IP（网际协议）、ICMP（Internet控制报文协议）、IGMP（Internet组管理协议）等。TCP/IP协议族中的核心协议是TCP和IP，其中TCP提供可靠的、面向连接的服务，而IP则提供不可靠的、无连接的服务。TCP/IP协议族是一组不同层次上的多个协议的组合，通常被认为是一个四层协议系统，包括应用层、传输层、网络层和链路层。TCP/IP协议族IEEE802标准系列是IEEE（电气电子工程师协会）制定的局域网和城域网标准，包括以太网、令牌环网、无线局域网等标准。IEEE802标准系列中的每个标准都由一个委员会负责制定和维护，例如IEEE802.3委员会负责制定以太网标准。IEEE802标准系列中的标准通常包括物理层和数据链路层两层协议，其中物理层定义了传输媒体的特性，数据链路层则定义了如何在传输媒体上进行数据传输。IEEE802标准系列03局域网技术局域网概述局域网定义局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是一种在小范围内实现计算机之间通信的网络，通常覆盖一个建筑物、校园或企业园区等。局域网特点高数据传输速率、低误码率、短距离通信、易于管理和维护等。局域网拓扑结构星型、环型、总线型、树型和网状型等。以太网（Ethernet）是一种基于IEEE802.3标准的局域网技术，采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）访问控制方法。以太网定义从10Mbps到100Mbps、1Gbps，再到10Gbps和40Gbps等。以太网发展历程包括前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字段、数据字段和帧校验序列等。以太网帧格式以太网技术无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）利用无线通信技术实现计算机之间的通信，无需铺设线缆。无线局域网定义IEEE802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802...
