計算機網路工程概論

計算機網路工程概論

《計算機網路工程概論》是2004年1月1日由高等教育出版社出版的圖書,作者是王寶智、唐立旭、常煜、李岩松。

基本介紹

內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書介紹計算機網路的知識體系,包括12章。第1-3章介紹計算機網路的基本原理和概念,講述了計算機網路的體系結構、組成設備、結構和類型。第4-10章介紹計算機網路工程的技術基礎,講述了乙太網系列技術、無線區域網路、TCP/IP/路由協定、接入網和交換網技術、網路安全技術、網路作業系統、網路管理的原理、協定和系統。第11、12章介紹計算機網路工程規劃設計的內容和方法,講述了體系結構設計、拓撲結構設計、VLAN設計、通信網設計、網路安全設計和網路平台選型等內容。
本書比較突出的內容包括:網路設備的結構和工作原理;10G乙太網及乙太網家族、VLAN、WLAN的技術及套用細節;TCP/IP路由協定的完善總結;接入網和交換網的分類介紹及其工程套用;
WindowsNT/2000/XP/2003、UNIX/Linux、NetWare系統的介紹;計算機網路管理的全新內容;工程設計的內容和方法、網路硬體系統、軟體系統的選型。
本書內容新穎、體系完整、重點突出、理論聯繫實際,可作為高等院校計算機專業本科、工程碩士、在職研究生的教材,也可供高職高專和非計算機專業本科教學使用,對於網路工程設計人員和網路管理員也具有參考作用。

圖書目錄

第1章計算機網路體系結構
1.1 計算機系統互聯參考模型
1.1.1 計算機通信過程的層次化
1.1.2 ISO體系結構及重要概念
1.1.3 如何理解參考模型
1.2 區域網路層次結構
1.2.1 數據鏈路層的子層
1.2.2 區域網路數據幀結構
1.3 區域網路MAC協定
1.3.1 CSMA信道分配算法
1.3.2 影響CSMA/CD效率的因素
1.3.2 IEEE802.3MAC技術
思考題
第2章 計算機網路設備
2.1 傳輸介質
2.1.1 雙絞線
雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。
雙絞線是由一對相互絕緣的金屬導線絞合而成。採用這種方式,不僅可以抵禦一部分來自外界的電磁波干擾,而且可以降低自身信號的對外干擾。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起,一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消。“雙絞線”的名字也是由此而來。
雙絞線一般由兩根22-26號絕緣銅導線相互纏繞而成,實際使用時,雙絞線是由多對雙絞線一起包在一個絕緣電纜套管里的。典型的雙絞線有四對的,也有更多對雙絞線放在一個電纜套管里的。這些我們稱之為雙絞線電纜。在雙絞線電纜(也稱雙扭線電纜)內,不同線對具有不同的扭絞長度,一般地說,扭絞長度在3.81cm至14cm內,按逆時針方向扭絞。相鄰線對的扭絞長度在1.27cm以上,一般扭線的越密其抗干擾能力就越強,與其他傳輸介質相比,雙絞線在傳輸距離,信道寬度和數據傳輸速率等方面均受到一定限制,但價格較為低廉。
2.1.2 同軸電纜
同軸電纜從用途上分可分為基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜(即網路同軸電纜和視頻同軸電纜)。同軸電纜分50Ω 基帶電纜和75Ω寬頻電纜兩類。基帶電纜又分細同軸電纜和粗同軸電纜。基帶電纜僅僅用於數字傳輸,數據率可達10Mbps。
2.1.3 光纜
光纜(optical fiber cable)主要是由光導纖維(細如頭髮的玻璃絲)和塑膠保護套管及塑膠外皮構成,光纜內沒有金、銀、銅鋁等金屬,一般無回收價值。光纜是一定數量的光纖按照一定方式組成纜心,外包有護套,有的還包覆外護層,用以實現光信號傳輸的一種通信線路。 即:由光纖(光傳輸載體)經過一定的工藝而形成的線纜。光纜的基本結構一般是由纜芯、加強鋼絲、填充物和護套等幾部分組成,另外根據需要還有防水層、緩衝層、絕緣金屬導線等構件。
2.2 區域網路設備
2.2.1扣繼器
2.2.2 集線器
集線器的英文稱為“Hub”。“Hub”是“中心”的意思,集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大,以擴大網路的傳輸距離,同時把所有節點集中在以它為中心的節點上。它工作於OSI(開放系統互聯參考模型)參考模型第一層,即“物理層”。集線器與網卡網線等傳輸介質一樣,屬於區域網路中的基礎設備,採用CSMA/CD(一種檢測協定)介質訪問控制機制。
集線器(HUB)屬於數據通信系統中的基礎設備,具有流量監控功能。它和雙絞線傳輸介質一樣,是一種不需任何軟體支持或只需很少管理軟體管理的硬體設備。它被廣泛套用到各種場合。集線器工作在區域網路(LAN)環境,像網卡一樣,套用於OSI參考模型第一層,因此又被稱為物理層設備。集線器內部採用了電器互聯,當維護LAN的環境是邏輯匯流排環型結構時,完全可以用集線器建立一個物理上的星型或樹型網路結構。在這方面,集線器所起的作用相當於多連線埠中繼器。其實,集線器實際上就是中繼器的一種,其區別僅在於集線器能夠提供更多的連線埠服務,所以集線器又叫多口中繼器
普通集線器外部板面結構非常簡單。比如D--Link最簡單的10BASE~T EthernetHub集線器是個長方體,背面有交流電源插座和開關、一個AUI接口和一個BNC接口,正面的大部分位置分布有一行17個RJ--45接口。在正面的右邊還有與每個RJ--45接口對應的LED接口指示燈和LED狀態指示燈。高檔集線器從外表上看,與現代路由器或交換式路由器沒有多大區別。尤其是現代雙速自適應乙太網集線器,由於普遍內置有可以實現內部10Mb/s和100Mb/s網段間相互通信的交換模組,使得這類集線器完全可以在以該集線器為節點的網段中,實現各節點之間的通信交換,有時大家也將此類交換式集線器簡單地稱之為交換機,這些都使得初次使用集線器的用戶很難正確地辨別它們。但根據背板接口類型來判別集線器,是一種比較簡單的方法。
2.2.3 網橋
網橋(Bridge)像一個聰明的中繼器。中繼器從一個網路電纜里接收信號, 放大它們,將其送入下一個電纜。相比較而言,網橋對從關卡上傳下來的信息更敏銳一些。網橋是一種對幀進行轉發的技術,根據MAC分區塊,可隔離碰撞。網橋將網路的多個網段在數據鏈路層連線起來。
網橋將兩個相似的網路連線起來,並對網路數據的流通進行管理。它工
作於數據鏈路層,不但能擴展網路的距離或範圍,而且可提高網路的性能、可靠性和安全性。網路1 和網路2 通過網橋連線後,網橋接收網路1 傳送的數據包,檢查數據包中的地址,如果地址屬於網路1 ,它就將其放棄,相反,如果是網路2 的地址,它就繼續傳送給網路2.這樣可利用網橋隔離信息,將同一個網路號劃分成多個網段(屬於同一個網路號),隔離出安全網段,防止其他網段內的用戶非法訪問。由於網路的分段,各網段相對獨立(屬於同一個網路號),一個網段的故障不會影響到另一個網段的運行。
網橋可以是專門硬體設備,也可以由計算機加裝的網橋軟體來實現,這時計算機上會安裝多個網路適配器(網卡)。
2.2.4 交換機
交換機(英文:Switch,意為“開關”)是一種用於電信號轉發的網路設備。它可以為接入交換機的任意兩個網路節點提供獨享的電信號通路。最常見的交換機是乙太網交換機。其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。
交換(switching)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法,把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術的統稱。根據工作位置的不同,可以分為廣域網交換機和區域網路交換機。廣域的交換機(switch)就是一種在通信系統中完成信息交換功能的設備。
計算機網路系統中,交換概念的提出改進了共享工作模式。而HUB集線器就是一種共享設備,HUB本身不能識別目的地址,當同一區域網路內的A主機給B主機傳輸數據時,數據包在以HUB為架構的網路上是以廣播方式傳輸的,由每一台終端通過驗證數據包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說,在這種工作方式下,同一時刻網路上只能傳輸一組數據幀的通訊,如果發生碰撞還得重試。這種方式就是共享網路頻寬。通俗的說,普通交換機是不帶管理功能的,一根進線,其他接口接到電腦上就可以了。
2.2.5 路由器
路由器(Router)是連線網際網路中各區域網路廣域網的設備,它會根據信道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序傳送信號的設備。 路由器網際網路絡的樞紐、"交通警察"。目前路由器已經廣泛套用於各行各業,各種不同檔次的產品已成為實現各種骨幹網內部連線、骨幹網間互聯和骨幹網與網際網路互聯互通業務的主力軍。路由和交換之間的主要區別就是交換髮生在OSI參考模型第二層(數據鏈路層),而路由發生在第三層,即網路層。這一區別決定了路由和交換在移動信息的過程中需使用不同的控制信息,所以兩者實現各自功能的方式是不同的。
2.3 主機系統
2.3.1 網路伺服器
2.3.2 網路工作站
2.3.3 網路適配器
2.3.4 數據機
2.4 網路存儲設備
2.4.1NAS
2.4.2 DAS
2.4.3SAN
思考題
第3章 計算機網路結構與類型
3.1 區域網路拓撲結構
3.1.1 匯流排型
3.1.2 環形
3.1.3 星形
3.1.4 樹形
3.2 計算機網路類型
3.2.1 區域網路
3.2.2 廣域網
3.2.3 城域網
3.2.4 網際網路
3.3 區域網路類型
3.3.1 獨立區域網路
3.3.2 擴展式區域網路
3.4 城域網
3.4.1 MAN拓撲結構
3.4.2 MAN參考模型
3.5 虛擬區域網路
3.5.1VLAN的含義與功能
3.5.2 VLAN類型
3.5.3VLAN標準
3.5.4VLAN通信
3.5.5VLAN配置操作舉例
思考題
第4章 典型區域網路技術
4.1 乙太網幀結構
4.1.1 10ME和FE幀結構
4.1.2 千兆乙太網幀結構
4.1.3 萬兆乙太網幀結構
……
第5章 無線區域網路WLAN
第6章 網路互聯協定TCP/IP
第7章 廣域網技術
第8章 網路安全技術
第9章 計算機網路作業系統
第10章 計算機網路管理
第11章 計算機網路工程設計
第12章 計算機網路平台選型
參考文獻

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