具体描述
内容简介
《通信专业综合能力与实务——互联网技术》紧扣《全国通信专业技术人员职业水平考试大纲》,全书分为上下两篇,上篇为综合能力,共5章,内容包括通信管理法规与行业规章、现代通信网、现代通信技术、现代电信业务以及计算机应用。下篇为专业实务,共9章,从互联网技术的基础知识出发,分专题介绍了互联网技术相关领域的主要核心技术,包括WAN技术、LAN技术、网络互连技术、交换技术、网络安全、网络操作系统、数据存储技术、数据库基础等。
《通信专业综合能力与实务——互联网技术》既可作为全国通信专业技术人员职业水平考试的复习资料,也可作为在校学生的学习辅导教材,还可供通信行业专业技术人员自学参考。
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目录
上篇 综合能力
第1章 通信管理法规与行业规章 2
1.1 通信科学技术的地位和特点 2
1.1.1 通信科学技术的地位 2
1.1.2 通信科学技术的职业特点 2
1.2 通信科技人员的职业道德和行业道德 3
1.2.1 科技人员职业道德 3
1.2.2 通信科技人员职业道德 4
1.2.3 电信职业道德的特点 5
1.2.4 通信行业职业守则 6
1.3 电信条例 6
1.3.1 电信条例的立法目的 6
1.3.2 电信条例的相关概念及监管体系 7
1.3.3 电信条例确定的各项基本原则 8
1.3.4 电信条例确定的若干规定 8
1.4 公用电信网间互联管理规定 13
1.4.1 电信网间互联监管的必要性 13
1.4.2 互联互通的产生与发展 13
1.4.3 网间互联费用的构成 14
1.4.4 网间互联的管制 14
1.4.5 网间互联争议解决 15
第1章练习题 15
第1章练习题答案 16
第2章 现代通信网 17
2.1 现代通信网概述 17
2.1.1 通信的基本概念 17
2.1.2 通信网的基本概念 18
2.2 固定电话网 19
2.2.1 固定电话网概述 19
2.2.2 固定电话网的结构 19
2.2.3 固定电话网的编号方案 20
2.3 数据通信网 22
2.3.1 数据通信的基本概念 22
2.3.2 分组交换网 23
2.3.3 帧中继网 24
2.3.4 数字数据网 24
2.3.5 Internet 25
2.4 综合业务数字网 29
2.4.1 ISDN 29
2.4.2 ATM网络 30
2.5 移动通信网 31
2.5.1 移动通信的基本概念 31
2.5.2 移动通信网概述 32
2.5.3 移动通信网组网结构 34
2.5.4 GSM概述 34
2.5.5 IS-95 CDMA系统概述 37
2.5.6 第三代移动通信系统(3G)概述 39
2.6 智能网 41
2.6.1 智能网总体结构 41
2.6.2 智能网概念模型 42
第2章练习题 45
第2章练习题答案 46
第3章 现代通信技术 47
3.1 卫星通信技术 47
3.1.1 卫星通信 47
3.1.2 通信卫星的组成 47
3.1.3 卫星上的通信天线 48
3.1.4 转发器 48
3.1.5 卫星移动通信 48
3.1.6 铱星系统 49
3.1.7 全球星系统 49
3.2 光纤通信技术 50
3.2.1 光纤通信概述 50
3.2.2 光纤通信系统的基本组成 50
3.2.3 光纤通信网络技术 52
3.3 接入网技术 53
3.3.1 接入网概述 53
3.3.2 接入网接口 54
3.3.3 接入网具体技术 54
3.4 图像通信技术 58
3.4.1 图像信号的基本概念 58
3.4.2 图像信号的分类 58
3.4.3 数字图像处理 59
3.4.4 图像处理系统 59
3.4.5 图像质量的评估标准与方法 60
3.4.6 图像通信系统 60
3.4.7 图像通信应用系统 61
3.5 多媒体通信技术 63
3.5.1 多媒体通信概述 63
3.5.2 多媒体通信的体系结构 64
3.5.3 多媒体通信的特征 65
3.5.4 多媒体通信的标准化 65
3.5.5 多媒体通信的关键技术 65
3.5.6 多媒体数据库技术 66
3.5.7 多媒体通信的应用 67
3.6 交换技术 67
3.6.1 交换与通信网 67
3.6.2 电路交换 68
3.6.3 分组交换 68
3.6.4 ATM交换 68
3.7 电子商务技术 69
3.7.1 电子商务的含义 69
3.7.2 电子商务的分类与特性 69
3.7.3 电子商务系统的功能 70
3.7.4 电子商务系统的组成要素 70
3.7.5 电子商务系统的结构 71
3.8 个人通信技术 72
3.8.1 个人通信概况 72
3.8.2 个人通信的标准化 72
3.8.3 个人通信的关键技术 73
3.9 通信供电技术 74
3.9.1 通信电源的基本分类 74
3.9.2 通信电源系统的组成 74
3.9.3 不间断电源 74
3.9.4 通信电源的集中监控 76
第3章练习题 76
第3章练习题答案 78
第4章 现代电信业务 79
4.1 固定电话业务 79
4.1.1 固定电话用户种类 79
4.1.2 固定电话基本业务 79
4.1.3 固定电话增值业务 79
4.1.4 公用电话 80
4.1.5 用户交换机/集团电话 80
4.1.6 虚拟网 80
4.2 长途电话业务 81
4.2.1 国内公众长途电话业务 81
4.2.2 国际和我国港澳台电话业务 81
4.2.3 IP长途电话业务 81
4.3 语音信息业务 82
4.3.1 语音信箱业务 82
4.3.2 电话信息服务业务 82
4.4 电话卡业务 82
4.4.1 IC卡电话业务 82
4.4.2 账号电话卡业务 82
4.4.3 IP电话卡业务 83
4.5 智能网业务 83
4.6 移动通信业务 83
4.6.1 移动通信基本业务的种类 84
4.6.2 移动电话补充业务 84
4.6.3 移动通信数据业务 84
4.6.4 第三代移动通信(3G)业务 85
4.7 数据通信业务 86
4.7.1 数据通信业务方式 86
4.7.2 数据通信业务种类 87
第4章练习题 89
第4章练习题答案 90
第5章 计算机应用 91
5.1 计算机的分类与发展 91
5.2 计算机的硬件 91
5.2.1 信息交换的基本单位 91
5.2.2 计算机的基本硬件组成 92
5.2.3 冯·诺依曼体系结构 94
5.3 计算机的软件 94
5.3.1 计算机软件的概念与分类 94
5.3.2 操作系统 94
5.3.3 程序设计语言 94
5.4 计算机系统的组成 95
5.5 数据库与数据库管理系统 95
5.5.1 数据库的基本概念 95
5.5.2 数据库系统的模式与映像 96
5.5.3 数据库系统的外部体系结构 97
5.5.4 数据库管理系统的主要功能 97
5.5.5 数据库管理系统的组成 98
第5章练习题 98
第5章练习题答案 100
下篇 专业实务
第6章 计算机网络基础 102
6.1 数据通信基本概念 102
6.1.1 数据通信系统 102
6.1.2 数据通信的主要技术指标 103
6.2 数据信号的传输 103
6.2.1 传输介质 103
6.2.2 数据信号的传输方式 104
6.3 数据通信的关键技术 106
6.3.1 数据交换技术 106
6.3.2 多路复用与多址通信技术 106
6.3.3 数据通信的差错控制技术 107
6.4 计算机网络 107
6.4.1 计算机网络功能 107
6.4.2 计算机网络组成与分类 107
6.5 计算机网络体系结构 108
6.5.1 网络体系结构和分层原理 108
6.5.2 网络分层模型 108
6.6 知识点总结 108
第6章练习题 109
第6章练习题答案 109
第7章 数据通信网 110
7.1 DDN 110
7.1.1 DDN的结构与业务 110
7.1.2 DDN的特点 110
7.2 分组交换网 111
7.2.1 分组交换网的结构与业务 111
7.2.2 分组交换网的特点 111
7.2.3 分组交换协议 111
7.3 帧中继网 112
7.3.1 帧中继的特点 112
7.3.2 帧中继接入方式 112
7.4 ATM网 112
7.4.1 ATM网络的结构与业务 112
7.4.2 ATM网络的特点 113
7.4.3 ATM网络的体系结构与协议 113
7.5 知识点总结 114
第7章练习题 114
第7章练习题答案 115
第8章 局域网和城域网 116
8.1 局域网基本概念 116
8.1.1 局域网特点 116
8.1.2 局域网拓扑结构 116
8.1.3 局域网协议类型 117
8.2 以太网 118
8.2.1 以太网工作原理 118
8.2.2 以太网的MAC层 119
8.2.3 以太网的物理层 120
8.2.4 高速以太网 120
8.2.5 交换式以太网 120
8.3 无线局域网 121
8.3.1 无线局域网基本概念 121
8.3.2 802.11标准的物理层 121
8.3.3 802.11标准的MAC层 121
8.4 城域网 122
8.4.1 城域网基本概念 122
8.4.2 典型城域网技术介绍 122
8.5 知识点总结 123
第8章练习题 123
第8章练习题答案 124
第9章 网络互连技术 125
9.1 网络互连概述 125
9.1.1 网络互连情形 125
9.1.2 网络互连设备 125
9.2 局域网互连技术 126
9.2.1 局域网互连概述 126
9.2.2 透明网桥的工作原理 127
9.3 因特网的互连协议 127
9.3.1 IP地址 127
9.3.2 地址解析问题 130
9.3.3 IP包格式 131
9.3.4 ICMP 132
9.3.5 TCP和UDP 133
9.3.6 IPv6 134
9.4 因特网的路由选择协议 136
9.4.1 路由信息协议 136
9.4.2 开放最短路径优先 136
9.4.3 边界网关协议 136
9.5 虚拟专用网技术 137
9.5.1 基于IPSec的VPN 137
9.5.2 基于MPLS的VPN 138
9.6 因特网的主要应用 138
9.6.1 万维网 138
9.6.2 电子邮件 139
9.6.3 远程登录 140
9.6.4 文件传输协议 140
9.7 知识点总结 141
第9章练习题 141
第9章练习题答案 142
第10章 网络操作系统 144
10.1 网络操作系统简介 144
10.1.1 网络操作系统的功能和特性 144
10.1.2 网络操作系统的功能结构 145
10.1.3 网络操作系统的体系结构 145
10.2 Windows系列操作系统 146
10.2.1 Windows系列操作系统简介 146
10.2.2 Windows系列操作系统的网络功能和相关技术 148
10.3 UNIX操作系统 150
10.3.1 UNIX操作系统简介 150
10.3.2 UNIX操作系统的体系结构 151
10.3.3 UNIX网络文件系统 151
10.3.4 UNIX常用配置命令和编辑程序 152
10.4 Linux操作系统 152
10.4.1 Linux操作系统简介 152
10.4.2 Linux操作系统的相关技术 153
10.4.3 Linux文件系统 153
10.4.4 Linux常用配置命令 154
10.5 知识点总结 154
第10章练习题 155
第10章练习题答案 155
第11章 交换技术 157
11.1 局域网交换机的原理与技术 157
11.1.1 交换机的工作原理 157
11.1.2 生成树协议 158
11.1.3 VLAN技术 159
11.1.4 Cisco VTP技术 159
11.2 华为交换机配置 160
11.2.1 华为交换机配置命令 160
11.2.2 华为交换机STP配置案例 162
11.3 Cisco Catalyst交换机配置 164
11.3.1 Cisco Catalyst交换机配置命令 164
11.3.2 Cisco Catalyst交换机配置案例 165
11.4 知识点总结 167
第11章练习题 167
第11章练习题答案 168
第12章 网络安全 169
12.1 网络安全概述 169
12.1.1 网络安全概念与内容 169
12.1.2 网络与信息安全模型 169
12.2 加密与认证技术 170
12.2.1 密钥密码体制 170
12.2.2 数字签名与认证技术 170
12.3 网络防护技术 171
12.3.1 访问控制技术 171
12.3.2 网络防火墙技术 171
12.3.3 入侵检测技术 172
12.4 计算机病毒与网络攻防 173
12.4.1 计算机病毒检测与防范技术 173
12.4.2 网络黑客攻击与防范技术 173
12.5 知识点总结 174
第12章练习题 174
第12章练习题答案 175
第13章 数据存储与安全技术 176
13.1 数据存储概述 176
13.1.1 基础知识 176
13.1.2 文件系统 178
13.1.3 独立冗余磁盘阵列 179
13.1.4 光纤通道存储 180
13.2 数据存储技术 181
13.3 数据备份与恢复 183
13.4 知识点总结 184
第13章练习题 184
第13章练习题答案 185
第14章 数据库基础 186
14.1 数据库系统概述 186
14.1.1 数据库系统结构 186
14.1.2 数据模型 187
14.1.3 关系模型 188
14.2 关系数据库标准语言 188
14.2.1 定义操作 188
14.2.2 查询操作 189
14.2.3 更新操作 190
14.2.4 数据控制 191
14.3 知识点总结 191
第14章练习题 191
第14章练习题答案 192
参考文献 194
前言/序言
通信专业综合能力与实务:新时代网络通信的深度解析与前沿实践 在信息爆炸、技术飞速迭代的当今社会,通信技术正以前所未有的速度深刻地改变着我们的生活、工作乃至整个社会的运作模式。从智能手机的普及到物联网的兴起,从5G网络的部署到人工智能的广泛应用,通信技术已成为支撑现代社会运转的基石。本书《通信专业综合能力与实务:新时代网络通信的深度解析与前沿实践》正是基于这一时代背景,旨在为通信领域的专业人士、在校学生以及对通信技术充满热情的读者,提供一个全面、深入、实用的知识体系。本书聚焦于新时代下网络通信的核心技术、关键理论以及前沿发展,力求在理论深度与实践操作之间取得最佳平衡,帮助读者构建扎实的专业功底,掌握解决实际问题的能力,并敏锐洞察行业未来走向。 本书的核心价值在于其内容的系统性与前瞻性。我们深知,通信技术的知识体系庞大而复杂,单一的技术点很难窥见全貌。因此,本书从宏观的网络架构出发,逐步深入到微观的技术细节,层层递进,条理清晰。首先,我们将带领读者回顾通信技术的发展历程,理解其演进的脉络,这有助于我们更好地把握当前技术的优势与局限。随后,本书将重点阐述当前及未来一段时间内最具影响力的网络通信技术,包括但不限于: 第一部分:现代网络通信的基础理论与核心技术 深入剖析网络协议栈: 我们将从OSI模型和TCP/IP模型出发,详细解析每一层协议的作用、工作原理及其在实际网络中的应用。重点将放在应用层协议(如HTTP、FTP、DNS、SMTP等)的运作机制,传输层协议(TCP与UDP的差异、流量控制、拥塞控制等)的可靠性与效率保障,以及网络层协议(IP协议、路由协议等)的数据转发与寻址机制。理解这些基础协议是构建和维护复杂网络系统的基石。 现代交换与路由技术: 本部分将详细介绍以太网交换技术(VLAN、STP、链路聚合等)在局域网构建中的关键作用,以及路由器在广域网中的核心地位。我们将深入讲解各种路由协议(RIP、OSPF、BGP等)的工作原理、配置方法和优化技巧,帮助读者理解数据包如何在互联网中高效、可靠地传输。此外,还会触及软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)等新兴的网络架构理念,探讨其对传统网络管理的颠覆性影响。 无线通信技术的演进与关键原理: 从2G到5G,无线通信技术经历了革命性的发展。本书将深入解析蜂窝移动通信的核心技术,包括多址技术(FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA)、信道编码、调制解调、天线技术(MIMO)、以及各种干扰抑制和信号增强技术。对于5G,我们将重点解读其关键特性,如超高速率(eMBB)、超低时延(URLLC)和海量连接(mMTC),以及支撑这些特性的核心技术,如网络切片、边缘计算、波束赋形等,并展望6G的潜在发展方向。 数据传输与编码原理: 数据在传输过程中需要经历编码、调制、信道传输等多个环节。本书将深入讲解信源编码(如PCM、DCT)的效率提升原理,信道编码(如Hamming码、卷积码、Turbo码、LDPC码)的纠错机制,以及各种调制技术(ASK, FSK, PSK, QAM)的原理与适用场景。这些技术是保证数据传输质量和可靠性的关键。 第二部分:互联网核心应用与新兴技术 互联网架构与服务: 深入解析互联网的整体架构,包括域名系统(DNS)的层级解析机制、内容分发网络(CDN)如何加速内容访问、负载均衡如何提升系统可用性和性能。我们将探讨Web服务(HTTP/HTTPS)、电子邮件服务(SMTP/POP3/IMAP)、文件传输服务(FTP)等核心互联网服务的运作细节。 云计算与大数据技术: 云计算已成为现代IT基础设施的主流。本书将详细介绍云计算的IaaS、PaaS、SaaS模式,虚拟化技术(如VMware, KVM)的实现原理,以及各类云服务(如存储、计算、数据库、网络)的特点与应用。同时,我们将深入探讨大数据的采集、存储(如Hadoop HDFS, NoSQL)、处理(如MapReduce, Spark)和分析技术,以及其在通信行业的潜在应用场景。 物联网(IoT)与边缘计算: 物联网正在构建一个万物互联的智能世界。本书将详细介绍物联网的典型架构、各类传感器与通信模块(如Wi-Fi, Bluetooth, LoRa, NB-IoT)的技术特点,以及 MQTT、CoAP等轻量级通信协议。特别地,我们将深入探讨边缘计算在物联网中的重要作用,分析其如何通过将计算能力推向网络边缘,实现低时延、高可靠性的智能应用。 人工智能(AI)在通信领域的应用: AI正深刻地赋能通信行业。本书将重点介绍机器学习、深度学习在网络优化(如流量预测、故障检测)、网络安全(如入侵检测)、智能天线、自动驾驶通信等领域的应用案例。我们将探讨AI如何提升通信网络的智能化水平,实现更高效、更可靠、更具弹性的通信系统。 网络安全与防护: 随着网络攻击的日益复杂,网络安全成为通信领域不可忽视的重要课题。本书将详细介绍各类网络安全威胁(如DDoS攻击、病毒、木马、APT攻击),以及相应的防护技术,包括防火墙、入侵检测/防御系统(IDS/IPS)、VPN、加密技术、身份认证等。我们将深入分析安全协议(如TLS/SSL)的工作原理,并探讨在5G和物联网时代,网络安全面临的新挑战与应对策略。 第三部分:通信专业实务与工程实践 通信网络规划与设计: 本部分将引导读者掌握通信网络的设计流程,包括需求分析、拓扑设计、设备选型、容量规划、链路预算等关键环节。我们将结合实际案例,讲解如何根据业务需求和技术特点,设计出满足性能、可靠性和成本要求的高效通信网络。 网络部署与集成: 理论知识最终需要转化为实际应用。本书将详细介绍通信网络的部署流程,包括设备安装、线缆布设、光纤熔接、参数配置、系统集成等。我们将分享在实际工程中可能遇到的挑战,以及有效的解决方案。 网络运维与故障排除: 网络的稳定运行离不开精细化的运维管理。本书将重点讲解网络监控、性能评估、容量管理、安全加固等运维策略。同时,我们将深入剖析各种常见的网络故障现象、产生原因,并提供系统化的故障排除方法和工具。 通信工程项目管理: 成功的通信项目需要有效的管理。本书将介绍项目管理的基本概念和方法,包括项目启动、计划、执行、监控和收尾等阶段,以及风险管理、质量管理、沟通管理等关键要素。 行业标准与规范: 了解并遵循行业标准是专业通信工程师的基本素养。本书将梳理和介绍国内外重要的通信行业标准(如ITU、IEEE、3GPP等),并讲解这些标准在实际通信工程中的应用。 本书的特色与优势: 理论与实践的紧密结合: 本书并非停留在纯粹的理论层面,而是将大量的理论知识与实际工程应用相结合,通过案例分析、工程实例,帮助读者理解技术原理如何落地。 内容的全面性与系统性: 涵盖了从基础理论到前沿技术的广阔范围,构建了一个完整的通信技术知识体系,避免了知识的碎片化。 语言的通俗易懂与专业严谨并存: 在保证技术准确性的前提下,力求用清晰、易懂的语言进行阐述,同时保持专业术语的严谨性。 前瞻性的视野: 紧密跟踪通信技术发展的最新动态,对未来技术趋势进行预测和分析,帮助读者保持敏锐的市场洞察力。 面向未来的能力培养: 旨在培养读者解决复杂通信问题的综合能力,包括分析、设计、实施、优化和管理等多方面的技能。 本书的读者对象广泛,既适合通信工程、计算机科学与技术、电子信息工程等相关专业的在校学生作为教材或参考书,也适合通信运营商、设备制造商、互联网公司、集成商等领域的工程师、技术人员以及项目管理者。对于希望转入通信领域或提升自身技术能力的业界人士,本书也将是宝贵的学习资源。 我们相信,通过深入学习本书内容,读者将能够: 深刻理解现代网络通信的底层原理和运行机制。 熟练掌握各类关键通信技术,并了解其优缺点及适用场景。 具备设计、部署、运维和优化复杂通信网络的能力。 敏锐洞察行业发展趋势,为个人职业发展打下坚实基础。 在瞬息万变的通信技术领域,保持持续的学习能力和创新精神。 《通信专业综合能力与实务:新时代网络通信的深度解析与前沿实践》是一本值得您珍藏的工具书,也是您在通信领域不断攀登高峰的坚实伙伴。让我们一起探索通信世界的无限可能。