《計算機網路（第4版）》是由吳功宜、吳英編著，2017年清華大學出版社出版的“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材、普通高等教育精品教材、21世紀大學本科計算機專業系列教材。該教材適合作為計算機、軟體工程、信息安全、物聯網工程、通信工程與電子信息等相關專業的本科生與研究生的教材，也可以作為信息技術領域的工程技術人員與技術管理人員學習、研究網路技術的參考書。
該教材依據計算機網路技術發展的三條主線——網際網路、無線網路與網路安全，介紹網路的基本概念、網路體系結構、網路互聯與分散式進程通信、Internet套用與網路安全技術。
基本介紹
- 書名：計算機網路（第4版）
- 作者：吳功宜、吳英
- ISBN：9787302468486
- 類別：“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材
- 頁數：450頁
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2017年4月1日
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
- 字數：715千字
- CIP核字號：2017053320
成書過程,修訂情況,出版工作,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,
成書過程
修訂情況
該教材的寫作得到南開大學劉瑞挺教授、徐敬東教授、張建忠教授、吳英副教授、張玉副教授和許昱瑋老師以及網路實驗室學生的幫助。吳英副教授編著完成了書中的插圖與習題，修改了第7章、第8章。劉立新老師幫助在網上查找了習題。
出版工作
2017年4月1日，該教材由清華大學出版社出版。
| 責任編輯 | 封面設計 | 責任校對 | 責任印製 |
|---|---|---|---|
張瑞慶 | 何鳳霞 | 焦麗麗 | 楊艷 |
內容簡介
該教材依據計算機網路技術發展的三條主線——網際網路、無線網路與網路安全，介紹網路的基本概念、網路體系結構、網路互聯與分散式進程通信、Internet套用與網路安全技術；在系統討論網路基本工作原理的同時，注重網路套用系統與網路套用軟體設計、實現方法的學習；貼近技術發展的前沿，對研究與套用的熱點——無線網路、移動網際網路與物聯網技術進行了系統的討論。
教材目錄
第1章計算機網路概論1 1.1計算機網路的形成與發展1 1.1.1計算機網路發展階段的劃分1 1.1.2計算機網路的形成與發展2 1.1.3Internet的高速發展10 1.1.4寬頻城域網與三網融合技術的發展10 1.1.5物聯網的形成與發展11 1.2計算機網路技術發展的三條主線12 1.2.1第一條主線:從ARPANET到Internet12 1.2.2第二條主線:從無線分組網到無線自組網、無線感測器網路13 1.2.3第三條主線:網路安全技術13 1.3計算機網路定義與分類14 1.3.1計算機網路定義14 1.3.2我們生活與工作的網路環境15 1.3.3廣域網18 1.3.4城域網20 1.3.5區域網路23 1.3.6個人區域網23 1.3.7人體區域網25 1.4計算機網路的組成與結構26 1.4.1早期計算機網路的組成與結構26 1.4.2ISP的層次結構26 1.4.3Internet的網路結構27 1.5計算機網路拓撲結構29 1.5.1計算機網路拓撲的定義29 1.5.2計算機網路拓撲的分類與特點29 1.6分組交換技術的基本概念30 1.6.1數據交換方式的分類30 1.6.2線路交換的特點31 1.6.3分組交換的特點32 1.6.4數據報方式與虛電路方式34 1.6.5分組交換網中的延時36 1.6.6面向連線服務與無連線服務40 1.7網路體系結構與網路協定42 1.7.1網路體系結構的基本概念42 1.7.2OSI參考模型46 1.7.3TCP/IP參考模型50 1.7.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較52 1.7.5網路與Internet協定標準化組織和管理機構53 1.7.6一種建議的參考模型55 小結56 習題56 第2章物理層58 2.1物理層與物理層協定的基本概念58 2.1.1物理層的基本服務功能58 2.1.2物理層協定的類型59 2.1.3物理層向數據鏈路層提供的服務60 2.2數據通信的基本概念61 2.2.1信息、數據與信號61 2.2.2數據通信方式62 2.2.3傳輸介質的主要類型與特性66 2.2.4數據編碼分類73 2.3頻帶傳輸技術74 2.3.1頻帶傳輸的基本概念74 2.3.2模擬數據信號編碼方法74 2.3.3波特率的定義75 2.4基帶傳輸技術77 2.4.1基帶傳輸的定義77 2.4.2數字數據編碼方法77 2.4.3脈衝編碼調製方法78 2.4.4比特率的定義80 2.4.5奈奎斯特準則與香農定理81 2.5多路復用技術81 2.5.1多路復用的基本概念81 2.5.2時分多路復用83 2.5.3頻分多路復用84 2.5.4波分多路復用85 2.6同步光纖網與同步數字型系85 2.6.1SONET與SDH的基本概念85 2.6.2基本速率標準的制定86 2.6.3SDH速率體系86 2.7接入技術88 2.7.1接入技術的分類88 2.7.2ADSL接入技術89 2.7.3HFC接入技術91 2.7.4光纖接入技術93 2.7.5移動通信接入技術95 小結98 習題98 第3章數據鏈路層100 3.1差錯產生的原因與差錯控制方法100 3.1.1設計數據鏈路層的原因100 3.1.2差錯產生的原因和差錯類型101 3.1.3誤碼率的定義102 3.1.4檢錯碼與糾錯碼102 3.1.5循環冗餘編碼工作原理102 3.1.6差錯控制機制105 3.2數據鏈路層的基本概念106 3.2.1鏈路與數據鏈路106 3.2.2數據鏈路層的主要功能106 3.2.3數據鏈路層與網路層、物理層的關係107 3.3數據鏈路層協定的演變與發展109 3.3.1面向字元型數據鏈路層協定的特點109 3.3.2面向比特型數據鏈路層協定的特點112 3.4點點協定115 3.4.1PPP協定的主要特點115 3.4.2PPP協定幀結構116 3.4.3PPP協定工作過程117 小結120 習題120 第4章介質訪問控制子層121 4.1區域網路技術的發展與演變121 4.1.1區域網路技術的研究與發展121 4.1.2CSMA/CD、TokenBus與TokenRing的比較122 4.1.3Ethernet技術的研究與發展126 4.1.4區域網路參考模型與協定標準129 4.2Ethernet基本工作原理132 4.2.1Ethernet數據傳送流程分析132 4.2.2Ethernet幀結構136 4.2.3Ethernet接收流程分析137 4.2.4Ethernet網卡設計與物理地址139 4.2.5Ethernet物理層標準命名方法143 4.3交換式區域網路與虛擬區域網路技術143 4.3.1交換式區域網路技術143 4.3.2虛擬區域網路技術146 4.4高速Ethernet的研究與發展151 4.4.1FastEthernet151 4.4.2GigabitEthernet152 4.4.310GigabitEthernet153 4.4.440GigabitEthernet與100GigabitEthernet154 4.4.5光乙太網與城域乙太網155 4.5Ethernet組網設備與組網方法156 4.5.1Ethernet基本的組網方法與設備156 4.5.2交換Ethernet與高速Ethernet組網方法158 4.6區域網路互聯與網橋158 4.6.1區域網路互聯與網橋的基本概念158 4.6.2網橋的工作流程160 4.6.3生成樹協定162 4.6.4網橋與中繼器、集線器、交換機的比較165 4.7無線區域網路167 4.7.1無線區域網路基本概念167 4.7.2IEEE802.11協定的特點172 4.7.3IEEE802.11的CSMA/CA協定實現方法180 4.7.4IEEE802.11管理幀與漫遊管理185 4.7.5IEEE802.11控制幀與預約模式190 4.7.6IEEE802.11數據幀191 4.8IEEE802.11無線網路設備與WiFi組網方法196 4.8.1IEEE802.11無線網卡196 4.8.2IEEE802.11無線接入點199 4.8.3統一無線網路與無線區域網路控制器201 小結207 習題208 第5章網路層211 5.1網路層與IP協定211 5.1.1網路層基本概念211 5.1.2IP協定的發展與演變212 | 5.2IPv4協定的基本內容213 5.2.1IP協定的主要特點213 5.2.2IPv4分組格式214 5.3IPv4地址219 5.3.1IP位址的基本概念219 5.3.2標準分類IP位址221 5.3.3劃分子網的三級地址結構225 5.3.4無類別域間路由227 5.3.5網路地址轉換230 5.4路由選擇算法與分組交付233 5.4.1分組交付和路由選擇的基本概念233 5.4.2路由表的建立、更新與路由選擇協定239 5.4.3路由信息協定240 5.4.4最短路徑優先協定243 5.4.5外部網關協定248 5.4.6路由器與第三層交換技術249 5.5Internet控制報文協定254 5.5.1Internet控制報文協定的作用與特點254 5.5.2ICMP報文類型256 5.5.3Ping與Traceroute命令258 5.6IP多播與IGMP協定260 5.6.1IP多播的基本概念260 5.6.2IP多播地址262 5.6.3IGMP協定的基本內容263 5.6.4多播路由器與IP多播中的隧道技術264 5.7MPLS協定265 5.7.1資源預留協定與區分服務265 5.7.2多協定標識交換265 5.7.3MPLSVPN的套用267 5.8地址解析協定269 5.8.1IP位址與物理地址的映射269 5.8.2地址解析工作過程270 5.9移動IP協定273 5.9.1移動IP協定的基本概念273 5.9.2移動IP協定的設計目標與主要特徵274 5.9.3移動IP協定的結構與基本術語274 5.9.4移動IPv4協定的基本工作原理276 5.9.5移動IPv4協定中移動結點和結點主機的基本操作279 5.10IPv6協定281 5.10.1IPv6協定的基本概念281 5.10.2IPv6協定的主要特徵281 5.10.3IPv6地址282 5.10.4IPv6分組結構與基本報頭284 5.10.5IPv4到IPv6過渡的基本方法286 小結289 習題290 第6章傳輸層293 6.1傳輸層與傳輸層協定293 6.1.1傳輸層的基本功能293 6.1.2傳輸協定數據單元的基本概念294 6.1.3套用進程、傳輸層接口與套接字295 6.1.4網路環境中分散式進程標識方法296 6.1.5傳輸層的多路復用與多路分解298 6.1.6TCP、UDP協定與套用層協定的關係299 6.2用戶數據報協定299 6.2.1UDP協定的主要特點299 6.2.2UDP協定報文格式300 6.2.3UDP校驗和的基本概念301 6.2.4UDP協定適用的範圍301 6.3傳輸控制協定302 6.3.1TCP協定的主要特點302 6.3.2TCP協定報文格式304 6.3.3TCP連線建立與釋放307 6.3.4TCP協定滑動視窗與確認、重傳機制311 6.3.5TCP協定滑動視窗與流量控制、擁塞控制316 小結324 習題325 第7章套用層327 7.1Internet套用與套用層協定的分類327 7.1.1Internet套用技術發展的三個階段327 7.1.2C/S模式與P2P模式的比較328 7.1.3套用層協定的分類330 7.2域名系統332 7.2.1DNS研究的背景332 7.2.2DNS域名空間334 7.2.3域名伺服器336 7.2.4域名解析337 7.2.5域名系統性能最佳化340 7.3遠程登錄服務與TELNET協定340 7.3.1TELNET協定產生的背景340 7.3.2TELNET協定基本工作原理341 7.4電子郵件服務與SMTP協定341 7.4.1電子郵件服務的基本概念341 7.4.2電子郵件服務的工作過程342 7.4.3POP3、IMAP4協定與基於Web的電子郵件344 7.5Web與基於Web的網路套用346 7.5.1Web服務的基本概念346 7.5.2超文本傳輸協定348 7.5.3超文本標記語言351 7.5.4Web瀏覽器353 7.5.5搜尋引擎355 7.6即時通信與會話初始化協定357 7.6.1即時通信工作模型357 7.6.2會話初始化協定的基本內容358 7.7主機配置與動態主機配置協定361 7.7.1動態主機配置的基本概念361 7.7.2DHCP的基本內容362 7.8網路管理與簡單網管協定365 7.8.1網路管理的基本概念365 7.8.2SNMP協定的基本內容367 7.9典型套用層協定——FTP的分析371 7.9.1FTP模型與測試分析環境371 7.9.2FTP控制連線建立過程的分析374 7.9.3FTP用戶登錄與身份驗證過程的分析375 7.9.4FTP數據連線建立過程的協定分析377 7.9.5FTP數據傳輸過程的分析379 7.9.6FTP用戶退出登錄過程的分析380 7.9.7FTP連線釋放過程的分析382 小結382 習題383 第8章網路安全386 8.1網路空間安全與網路安全的基本概念386 8.1.1網路空間安全概念的提出386 8.1.2網路空間安全理論體系387 8.1.3OSI安全體系結構388 8.1.4網路安全研究的主要內容392 8.2加密與認證技術394 8.2.1密碼算法與密碼體制的基本概念394 8.2.2對稱密碼體系396 8.2.3非對稱密碼體系397 8.2.4公鑰基礎設施399 8.2.5數字簽名技術400 8.2.6身份認證技術的發展402 8.3網路安全協定403 8.3.1網路層安全與IPSec協定、IPSecVPN403 8.3.2傳輸層安全與SSL、TLP協定405 8.3.3套用層安全與PGP、SET協定406 8.4網路攻擊與防禦409 8.4.1網路攻擊的基本概念409 8.4.2DoS攻擊與DDoS攻擊411 8.5入侵檢測技術412 8.5.1入侵檢測的基本概念412 8.5.2入侵檢測的基本方法413 8.5.3蜜罐技術的基本概念415 8.6防火牆技術415 8.6.1防火牆的基本概念415 8.6.2包過濾路由器416 8.6.3套用級網關的概念419 8.6.4防火牆的系統結構421 8.6.5防火牆報文過濾規則制定方法424 8.7網路安全發展的新動向427 小結430 習題431 附錄A辭彙索引435 附錄B參考答案444 參考文獻451 |
（註：目錄排版順序為從左列至右列）
教學資源
該教材有配套的教師用書——《計算機網路教師用書（第4版）》。
| 書名 | 書號 | 出版社 | 出版時間 | 作者 |
|---|---|---|---|---|
《計算機網路教師用書（第4版）》 | 9787302469018 | 清華大學出版社 | 2017.06.01 | 吳功宜、吳英 |
教材特色
該教材章節內容逐步遞進。體系建設堅持“理論學習和能力培養並重”的指導思想。
- 該教材在知識結構的設計中，堅持每一章內容力求集中回答計算機網路中一些基本的問題；
- 該教材堅持加強“基礎與方法論”的教學，在後續章節不斷深化，並通過剖析常用的網路套用實例，對網路套用系統的設計方法進行總結；
- 該教材增加新技術的內容，對相關章節的內容做出了適當取捨；
- 在第7章“套用層”中，作者選取了代表性的Internet套用——Email、Web，尤其是FTP套用，從網路協定、軟體編程與作業系統進程通信互動過程的角度，採用“系統觀”的方法對前5章描述的計算機網路的概念、原理與實現方法進行了概括和總結。
作者簡介
吳功宜，南開大學計算機與控制工程學院教授、博士生導師。主要從事網際網路、物聯網與信息安全方向的教學與研究工作。歷任南開大學計算機系主任、研究生院常務副院長、信息技術科學學院院長。
吳英，博士，南開大學計算機與控制工程學院副教授、碩士生導師。主要研究方向為計算機網路、物聯網與網路存儲。主要從事計算機網路、物聯網導論與軟體編程教學工作；曾獲天津市教學成果一等獎1項。
