計算機網路（第7版）

成書過程

修訂過程

《計算機網路（第7版）》是在第6版的基礎上做了一些修訂。

該教材由謝希仁擔任主編，林波博士對第7章網路安全提出了修改意見。吳自珠副教授對該教材的出版給予支持。

出版工作

2017年1月，該教材由電子工業出版社出版。

出版社工作人員名單

職務	姓名
策劃編輯	郝志恆
責任編輯	牛曉麗

內容簡介

《計算機網路（第7版）》分為9章，介紹了計算機網路的發展和原理體系結構、物理層、數據鏈路層（包括區域網路）、網路層、運輸層、套用層、網路安全、網際網路上的音頻/視頻服務，以及無線網路和行動網路等內容，各章均附有習題。此外，書後共有三個附錄，附錄A是部分習題解答、附錄B是英文縮寫詞，附錄C是參考文獻與網址。

教材目錄

第1章　概述 1

1.1 計算機網路在資訊時代中的作用 1

1.2 網際網路概述 4

1.2.1 網路的網路 4

1.2.2　網際網路基礎結構發展的三個階段 5

1.2.3 網際網路的標準化工作 8

1.3 網際網路的組成 10

1.3.1 網際網路的邊緣部分 10

1.3.2 網際網路的核心部分 12

1.4 計算機網路在我國的發展 17

1.5　計算機網路的類別 19

1.5.1 計算機網路的定義 19

1.5.2 幾種不同類別的計算機網路 20

1.6 計算機網路的性能 21

1.6.1 計算機網路的性能指標 21

1.6.2 計算機網路的非性能特徵 26

1.7　計算機網路體系結構 27

1.7.1 計算機網路體系結構的形成 27

1.7.2 協定與劃分層次 28

1.7.3 具有五層協定的體系結構 30

1.7.4 實體、協定、服務和服務訪問點 34

1.7.5 TCP/IP的體系結構 35

本章的重要概念 37

習題 38

第2章　物理層 41

2.1 物理層的基本概念 41

2.2 數據通信的基礎知識 42

2.2.1 數據通信系統的模型 42

2.2.2 有關信道的幾個基本概念 43

2.2.3 信道的極限容量 45

2.3 物理層下面的傳輸媒體 46

2.3.1 導引型傳輸媒體 47

2.3.2 非導引型傳輸媒體 51

2.4 信道復用技術 53

2.4.1 頻分復用、時分復用和統計時分復用 53

2.4.2 波分復用 56

2.4.3 碼分復用 57

2.5 數字傳輸系統 59

2.6 寬頻接入技術 60

2.6.1 ADSL技術 60

2.6.2 光纖同軸混合網（HFC網） 63

2.6.3 FTTx技術 65

本章的重要概念 66

習題 67

第3章　數據鏈路層 69

3.1 使用點對點信道的數據鏈路層 70

3.1.1 數據鏈路和幀 70

3.1.2 三個基本問題 71

3.2 點對點協定PPP 76

3.2.1 PPP協定的特點 76

3.2.2 PPP協定的幀格式 78

3.2.3 PPP協定的工作狀態 80

3.3 使用廣播信道的數據鏈路層 82

3.3.1 區域網路的數據鏈路層 82

3.3.2 CSMA/CD協定 85

3.3.3 使用集線器的星形拓撲 90

3.3.4 乙太網的信道利用率 92

3.3.5 乙太網的MAC層 93

3.4 擴展的乙太網 97

3.4.1 在物理層擴展乙太網 97

3.4.2 在數據鏈路層擴展乙太網 99

3.4.3 虛擬區域網路 101

3.5 高速乙太網 103

3.5.1 100BASE-T乙太網 103

3.5.2　吉比特乙太網 104

3.5.3 10吉比特乙太網(10GE)和更快的乙太網 106

3.5.4 使用乙太網進行寬頻接入 107

本章的重要概念 108

習題 109

第4章　網路層 113

4.1 網路層提供的兩種服務 113

4.2 網際協定IP 115

4.2.1 虛擬互連網路 116

4.2.2 分類的IP位址 118

4.2.3 IP位址與硬體地址 122

4.2.4 地址解析協定ARP 124

4.2.5 IP數據報的格式 128

4.2.6 IP層轉發分組的流程 132

4.3 劃分子網和構造超網 135

4.3.1 劃分子網 135

4.3.2 使用子網時分組的轉發 140

4.3.3 無分類編址CIDR（構造超網） 141

4.4 網際控制報文協定ICMP 147

4.4.1 ICMP報文的種類 148

4.4.2 ICMP的套用舉例 149

4.5 網際網路的路由選擇協定 151

4.5.1 有關路由選擇協定的幾個基本概念 151

4.5.2 內部網關協定RIP 153

4.5.3 內部網關協定OSPF 159

4.5.4 外部網關協定BGP 163

4.5.5 路由器的構成 167

4.6 IPV6 171

4.6.1 IPv6的基本首部 171

4.6.2 IPv6的地址 173

4.6.3 從IPv4向IPv6過渡 176

4.6.4 ICMPv6 177

4.7 IP多播 178

4.7.1 IP多播的基本概念 178

4.7.2 在區域網路上進行硬體多播 179

4.7.3 網際組管理協定IGMP和多播路由選擇協定 180

4.8 虛擬專用網VPN和網路地址轉換NAT 185

4.8.1 虛擬專用網VPN 185

4.8.2 網路地址轉換NAT 187

4.9 多協定標記交換MPLS 189

4.9.1 MPLS的工作原理 190

4.9.2 MPLS首部的位置與格式 192

本章的重要概念 193

習題 195

第5章　運輸層 203

5.1 運輸層協定概述 203

5.1.1 進程之間的通信 203

5.1.2 運輸層的兩個主要協定 205

5.1.3 運輸層的連線埠 206

5.2 用戶數據報協定UDP 208

5.2.1 UDP概述 208

5.2.2 UDP的首部格式 209

5.3 傳輸控制協定TCP概述 210

5.3.1 TCP最主要的特點 210

5.3.2 TCP的連線 212

5.4 可靠傳輸的工作原理 212

5.4.1 停止等待協定 213

5.4.2 連續ARQ協定 216

5.5 TCP報文段的首部格式 217

5.6 TCP可靠傳輸的實現 221

5.6.1 以位元組為單位的滑動視窗 221

5.6.2 逾時重傳時間的選擇 225

5.6.3 選擇確認SACK 226

5.7 TCP的流量控制 227

5.7.1 利用滑動視窗實現流量控制 227

5.7.2 TCP的傳輸效率 228

5.8 TCP的擁塞控制 229

5.8.1 擁塞控制的一般原理 229

5.8.2 TCP的擁塞控制方法 232

5.8.3 主動佇列管理AQM 236

5.9 TCP的運輸連線管理 238

5.9.1 TCP的連線建立 238

5.9.2 TCP的連線釋放 240

5.9.3 TCP的有限狀態機 241

本章的重要概念 242

習題 244

第6章　套用層 251

6.1 域名系統DNS 252

6.1.1 域名系統概述 252

6.1.2 網際網路的域名結構 253

6.1.3 域名伺服器 255

6.2 檔案傳送協定 260

6.2.1 FTP概述 260

6.2.2 FTP的基本工作原理 261

6.2.3 簡單檔案傳送協定TFTP 262

6.3 遠程終端協定TELNET 263

6.4 全球資訊網WWW 264

6.4.1 全球資訊網概述 264

6.4.2 統一資源定位符URL 266

6.4.3 超文本傳送協定HTTP 267

6.4.4 全球資訊網的文檔 274

6.4.5 全球資訊網的信息檢索系統 279

6.4.6 部落格和微博 281

6.4.7 社交網站 283

6.5 電子郵件 284

6.5.1 電子郵件概述 284

6.5.2 簡單郵件傳送協定SMTP 287

6.5.3 電子郵件的信息格式 289

6.5.4 郵件讀取協定POP3和IMAP 289

6.5.5 基於全球資訊網的電子郵件 291

6.5.6 通用網際網路郵件擴充MIME 291

6.6 動態主機配置協定DHCP 295

6.7 簡單網路管理協定SNMP 297

6.7.1 網路管理的基本概念 297

6.7.2 管理信息結構SMI 299

6.7.3　管理信息庫MIB 302

6.7.4 SNMP的協定數據單元和報文 304

6.8 套用進程跨越網路的通信 307

6.8.1 系統調用和套用編程接口 307

6.8.2 幾種常用的系統調用 309

6.9 P2P套用 311

6.9.1 具有集中目錄伺服器的P2P工作方式 311

6.9.2 具有全分散式結構的P2P檔案共享程式 313

6.9.3 P2P檔案分發的分析 315

6.9.4 在P2P對等方中搜尋對象 316

本章的重要概念 319

習題 321

第7章　網路安全 324

7.1 網路安全問題概述 324

7.1.1 計算機網路面臨的安全性威脅 324

7.1.2 安全的計算機網路 326

7.1.3 數據加密模型 327

7.2 兩類密碼體制 328

7.2.1 對稱密鑰密碼體制 328

7.2.2 公鑰密碼體制 329

7.3 數字簽名 330

7.4 鑑別 332

7.4.1 報文鑑別 332

7.4.2 實體鑑別 335

7.5 密鑰分配 337

7.5.1 對稱密鑰的分配 337

7.5.2 公鑰的分配 339

7.6 網際網路使用的安全協定 340

7.6.1 網路層安全協定 340

7.6.2 運輸層安全協定 344

7.6.3 套用層安全協定 347

7.7 系統安全：防火牆與入侵檢測 349

7.7.1 防火牆 349

7.7.2 入侵檢測系統 351

7.8 一些未來的發展方向 351

本章的重要概念 352

習題 353

第8章　網際網路上的音頻/視頻服務 355

8.1 概述 355

8.2 流式存儲音頻/視頻 359

8.2.1 具有元檔案的全球資訊網伺服器 360

8.2.2 媒體伺服器 360

8.2.3 實時流式協定RTSP 362

8.3 互動式音頻/視頻 364

8.3.1 IP電話概述 364

8.3.2 IP電話所需要的幾種套用協定 368

8.3.3 實時運輸協定RTP 369

8.3.4 實時運輸控制協定RTCP 371

8.3.5 H.323 372

8.3.6 會話發起協定SIP 373

8.4 改進“盡最大努力交付”的服務 375

8.4.1 使網際網路提供服務質量 375

8.4.2 調度和管制機制 377

8.4.3 綜合服務IntServ與資源預留協定RSVP 380

8.4.4 區分服務DiffServ 383

本章的重要概念 385

習題 386

第9章　無線網路和行動網路 390

9.1 無線區域網路WLAN 390

9.1.1 無線區域網路的組成 391

9.1.2 802.11區域網路的物理層 395

9.1.3 802.11區域網路的MAC層協定 397

9.1.4 802.11區域網路的MAC幀 403

9.2 無線個人區域網WPAN 406

9.3 無線城域網WMAN 409

9.4 蜂窩移動通信網 411

9.4.1 蜂窩無線通信技術簡介 411

9.4.2 移動IP 414

9.4.3 蜂窩移動通信網中對移動用戶的路由選擇 418

9.4.4 GSM中的切換 419

9.4.5 無線網路對高層協定的影響 420

9.5 兩種不同的無線上網 421

本章的重要概念 422

習題 423

附錄A 部分習題的解答 426

附錄B 英文縮寫詞 442

附錄C 參考文獻與網址 452

（註：目錄排版順序為從左列至右列）

教學資源

配套教材

《計算機網路（第7版）》有配套教材——《計算機網路釋疑與習題解答》《計算機網路實驗指導書》。

書名	ISNB	出版社	出版時間	作者
《計算機網路釋疑與習題解答》	9787121316388	電子工業出版社	2017年7月	謝希仁
《計算機網路實驗指導書》	9787121333477	電子工業出版社	2018-02	郭雅、李泗蘭

教材特色

《計算機網路（第7版）》各章參考的RFC文檔和參考文獻進行了更新，對於重點內容適當地增加了一些習題。刪除了第10章。由於原第10章中的IPv6和MPLS已屬於比較成熟的技術，改放在第4章中介紹。原第10章中的P2P套用，放在第6章中介紹，並增加了一些新的內容。Internet的譯名不再使用推薦譯名“網際網路”，而改為“網際網路”。此外，比特這個單位以前用英文字母b來表示，從第7版起改為bit。

作者簡介

謝希仁：男，解放軍理工大學指揮自動化學院教授，博士生導師，主要從事網際網路技術、電信技術、計算機軟體及計算機套用等方面的研究。