計算機網絡（第4版 在綫教學版）/21世紀大學本科計算機專業係列教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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吳功宜，吳英 著

圖書標籤:

• 計算機網絡
• 網絡原理
• 數據通信
• TCP/IP
• 計算機專業
• 教材
• 第四版
• 在綫教學
• 21世紀大學
• 本科

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302468486

版次：4

商品編碼：12068995

包裝：平裝

叢書名： 21世紀大學本科計算機專業係列教材

開本：16開

齣版時間：2017-04-01

用紙：膠版紙

頁數：450

字數：715000

正文語種：中文

編輯推薦

　　作者吳功宜在40年前大學畢業留校參加工作時，曾經嚮一位老先生請教如何教好一門課。老先生送給作者的一句話是：“你要給學生一勺水，那麼你自己就需要準備一桶水”。多年的教學實踐使作者深刻地體會到：要教好一門課，教師需要通過教學研究，深入理解課程的精髓，掌握教學規律；通過科研來提高自身的學術水平，提高理論聯係實際的能力。有以上兩點還不夠，還需要在教學的過程中，不斷地嚮學生學習，瞭解初學者對某些問題的認識過程與規律，搞懂初學者對哪些問題不容易掌握，以及為什麼不容易掌握。
　　在規劃教材體係建設時，注意到理論知識學習和實際能力培養的關係問題。主教材內容定位與網絡技術發展的總體水平，力求做到知識體係設計閤理，難易程度適中，配套教材齊全，能夠適應我國不同地區、不同學校和專業網絡課程教學的基本要求。經過十多年的努力，基本形成瞭由“一本主教材、四本輔助教材和一個電子教案”構成的教材體係，為計算機網絡課程教學改革提供瞭一個良好的平颱。
　　主教材《計算機網絡（第4版）》的特點是：
　　*，打牢網絡理論與技術基礎。
　　在知識結構的設計中，堅持以支撐互聯網、移動互聯網與物聯網發展的共性技術為主綫，每一章內容力求集中迴答其中一個基本的問題。
　　通過剖析常用的網絡應用實例，對網絡應用係統的設計與實現方法進行討論，幫助讀者漸進、潛移默化地接受前人成熟的研究方法與成果，為繼續學習和研究網絡技術奠定基礎。
　　第二，貼近技術發展前沿。
　　計算機網絡是當今計算機科學與技術學科中發展*為迅速的技術之一，也是計算機應用中一個空前活躍的領域。作者潛心研讀瞭近年來國內外計算機網絡的重要著作、文獻，並結閤個人與科研團隊的研究工作，貼近技術發展前沿，探討計算機網絡知識體係中“變”與“不變”的關係，分析學生學習過程中“難點”和為什麼會成為難點的問題,突齣計算機專業的特點,對相關章節內容做齣瞭適當地取捨,相對較多地增加瞭無綫網絡的份量,形成第4版的知識體係。
　　第三，以“係統觀”的思路組織網絡知識體係。
　　計算機專業學生需要更強調計算機係統能力的培養。計算機專業學生係統能力的核心是培養學生具有設計和構建以計算技術為核心、新的應用係統的能力，而網絡知識是計算機係統能力的重要組成部分。因此，計算機專業學生係統能力的培養要將計算機與計算機網絡看成一個有機的整體，引導學生用計算機組成原理、操作係統的基礎知識，去理解計算機網絡基本工作原理，學會用軟件編程的方法去實現網絡服務功能，使得學生能夠準確描述與構建齣真實網絡應用係統的模型，以及有效地構造網絡應用係統的能力。教程在組織每一章、每一個知識點，以及習題、網絡軟件編程與硬件訓練，都力求做到這一點。
　　第四，貫徹“以能力培養為導嚮”的教學理念。
　　計算機網絡是一門應用性與實踐性很強的課程。學生隻有通過係統地訓練，纔有可能真正掌握和深入理解網絡技術的基本理論與方法。教學團隊在規劃教材體係建設時，堅持“以能力培養為導嚮”的指導思想，經過近二十年的努力，形成瞭由“一本主教材、四本輔助教材和一個電子教案”構成的教材體係。
　　清華大學齣版社為《計算機網絡（第4版）》在綫教學版配套開發瞭豐富的在綫教學資源，可以在清華大學齣版社的在綫教學平颱上進行練習與測試，實現教學互動、智能學習。
　　本書可以供計算機、軟件工程、信息安全、物聯網工程、傳感網技術、通信工程與電子信息等相關專業的本科與碩士研究生作為計算機網絡課程的教材或教學參考書，也可以作為從事信息技術的工程技術人員與技術管理人員學習、研究網絡技術的參考書。

內容簡介

　　本書依據計算機網絡技術發展的三條主綫——互聯網、無綫網絡與網絡安全，係統地介紹網絡的基本概念、網絡體係結構、網絡互聯與分布式進程通信、Internet應用與網絡安全技術；在係統討論網絡基本工作原理的同時，注重網絡應用係統與網絡應用軟件設計、實現方法的學習；貼近技術發展的前沿，對當前研究與應用的熱點——無綫網絡、移動互聯網與物聯網技術進行瞭係統的討論。
　　本書結構清晰，章節內容環環相扣，逐步遞進；語言流暢，圖文並茂，易讀易懂。教材體係建設堅持“理論學習和能力培養並重”的指導思想，形成瞭由“1本主教材、4本輔助教材、1個題庫和1個電子教案”構成的教材體係，以適應不同學校與專業的需要。
　　本書第1版至第3版被評為普通高等教育“十一五”和“十二五”*規劃教材，第2版被評為普通高等教育*精品教材。
　　本書適閤作為計算機、軟件工程、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、研究網絡技術的參考書。

作者簡介

　　吳功宜，南開大學計算機與控製工程學院教授、博士生導師。長期從事互聯網、物聯網與信息安全方嚮的教學與研究工作。曆任南開大學計算機係主任、研究生院常務副院長、信息技術科學學院院長。從1984年開始為本科生和研究生講授“計算機網絡”等課程，連續從事“計算機網絡”課程教學30年；在計算機網絡與信息安全方嚮招收和指導碩士、博士研究生；主持和參加完成計算機網絡與信息安全方嚮的科研項目20餘項，發錶學術論文50餘篇；參加編著和齣版的教材、專著共30餘部，其中《計算機網絡》被評為教育部高等教育精品教材、教育部“十二五”高等教育本科*規劃教材；《計算機網絡高級教程（第2版）》、《計算機網絡高級軟件編程技術（第2版）》與《網絡安全高級軟件編程技術》為“十一五”國傢重點圖書、計算機科學與技術學科前沿叢書與研究生係列教材（中文版）；《物聯網工程導論》為“十二五”國傢重點圖書、教育部“十二五”高等教育本科*規劃教材；主持教育部考試中心《全國計算機等級考試（四級）網絡工程師》大綱製定與教材編寫任務。2000年獲南開大學優秀教師特等奬；2003年獲天津市“十五”立功奬章；2009年“以能力培養為導嚮的計算機網絡教學體係建設”項目獲天津市教學成果一等奬；享受國務院政府特殊津貼。

　　吳英，南開大學計算機與控製工程學院副教授、博士，碩士生導師。主要研究方嚮為計算機網絡、物聯網與網絡存儲，主持與參加科研項目8項，近年發錶學術論文20餘篇；編著與齣版教材、譯著共10部。多年來一直從事計算機網絡、物聯網導論與軟件編程教學工作；曾獲天津市教學成果一等奬1項。

目錄

第1章計算機網絡概論1
1.1計算機網絡的形成與發展1
1.1.1計算機網絡發展階段的劃分1
1.1.2計算機網絡的形成與發展2
1.1.3Internet的高速發展10
1.1.4寬帶城域網與三網融閤技術的發展10
1.1.5物聯網的形成與發展11
1.2計算機網絡技術發展的三條主綫12
1.2.1*條主綫: 從ARPANET到Internet12
1.2.2第二條主綫: 從無綫分組網到無綫自組網、無綫傳感器網絡13
1.2.3第三條主綫: 網絡安全技術13
1.3計算機網絡定義與分類14
1.3.1計算機網絡定義14
1.3.2我們生活與工作的網絡環境15
1.3.3廣域網18
1.3.4城域網20
1.3.5局域網23
1.3.6個人區域網23
1.3.7人體區域網25
1.4計算機網絡的組成與結構26
1.4.1早期計算機網絡的組成與結構26
1.4.2ISP的層次結構26
1.4.3Internet的網絡結構27
1.5計算機網絡拓撲結構29
1.5.1計算機網絡拓撲的定義29
1.5.2計算機網絡拓撲的分類與特點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綫路交換的特點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麵嚮連接服務與無連接服務40
1.7網絡體係結構與網絡協議42
1.7.1網絡體係結構的基本概念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網絡與Internet協議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物理層與物理層協議的基本概念58
2.1.1物理層的基本服務功能58
2.1.2物理層協議的類型59
2.1.3物理層嚮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同步光縴網與同步數字體係85
2.6.1SONET與SDH的基本概念85
2.6.2基本速率標準的製定86
2.6.3SDH速率體係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光縴接入技術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差錯産生的原因與差錯控製方法100
3.1.1設計數據鏈路層的原因100
3.1.2差錯産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差錯控製機製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數據鏈路層與網絡層、物理層的關係107
3.3數據鏈路層協議的演變與發展109
3.3.1麵嚮字符型數據鏈路層協議的特點109
3.3.2麵嚮比特型數據鏈路層協議的特點112
3.4點�駁閾�議115
3.4.1PPP協議的主要特點115
3.4.2PPP協議幀結構116
3.4.3PPP協議工作過程117
小結120
習題120

精彩書摘

　　第3章數據鏈路層
　　本章將從差錯産生的原因與差錯控製方法入手，討論基於點.點通信綫路的數據鏈路層的基本概念與服務功能，以及典型的數據鏈路層協議。本章教學要求
　　理解: 數據傳輸過程中差錯産生的原因與性質。
　　掌握: 誤碼率的定義與差錯控製方法。
　　掌握: 數據鏈路層的基本概念。
　　瞭解: 數據鏈路層協議的分類方法。
　　掌握: 典型的數據鏈路層協議——PPP基本工作原理。
　　3.1差錯産生的原因與差錯控製方法[*4/5]3.1.1設計數據鏈路層的原因在討論數據鏈路層的基本概念與協議前，需要討論一個問題，那就是為什麼要設計數據鏈路層？這個問題可以從以下三個方麵來迴答。
　　（1） 物理綫路由傳輸介質與通信設備組成。在物理綫路上傳輸數據信號是存在差錯的。誤碼率是指二進製比特在數據傳輸過程中被傳錯的概率。在實際物理綫路的傳輸過程中，人們需要進行大量測試，求齣各種物理綫路的平均誤碼率，或者給齣某些特殊情況下的平均誤碼率。測試結果錶明: 電話綫路的傳輸速率在300～2400bps時，平均誤碼率在10-4～10-6之間；傳輸速率在4800～9600bps時，平均誤碼率在10-2～10-4之間。由於計算機網絡對數據通信的要求是平均誤碼率必須低於10-9，因此普通電話綫路不采取差錯控製措施就不能滿足計算機網絡的要求。
　　（2） 設計數據鏈路層的主要目的是在有差錯的物理綫路的基礎上，采取差錯檢測、差錯控製與流量控製等方法，將有差錯的物理綫路改進成無差錯的數據鏈路，嚮網絡層提供高質量的數據傳輸服務。
　　（3） 從參考模型的角度來看，物理層以上的各層都有改善數據傳輸質量的責任，數據鏈路層是*重要的一層。
　　3.1.2差錯産生的原因和差錯類型
　　我們將通過物理綫路傳輸之後接收數據與發送數據不一緻的現象稱為傳輸差錯（簡稱差錯）。差錯的産生是不可避免的，我們的任務是分析差錯産生的原因與類型，研究檢查是否齣現差錯以及如何糾正差錯的差錯控製方法。
　　差錯的産生過程如圖3.1所示。其中，圖3.1（a）錶示的是數據通過通信信道的過程；圖3.1（b）錶示的是數據傳輸過程中噪聲的影響。
　　圖3.1差錯的産生過程
　　數據鏈路層第 3 章計算機網絡（第4版）當數據信號從發送端齣發經過物理綫路時，由於物理綫路存在著噪聲，因此數據信號通過物理綫路傳輸到接收端時，接收信號必然是數據信號與噪聲信號電平的疊加。在接收端接收電路在取樣時對疊加後的信號進行判斷，以確定數據的0、1值。如果噪聲對信號疊加的結果在電平判決時引起錯誤，這時就會産生傳輸數據的錯誤。
　　物理綫路的噪聲分為兩類: 熱噪聲和衝擊噪聲。其中，熱噪聲是由傳輸介質導體的電子熱運動産生的。熱噪聲的特點是: 時刻存在，幅度較小，強度與頻率無關，但是頻譜很寬。熱噪聲是一種隨機的噪聲，由熱噪聲引起的差錯是一種隨機差錯。
　　衝擊噪聲是由外界電磁乾擾引起的。與熱噪聲相比，衝擊噪聲的幅度比較大，它是引起傳輸差錯的主要原因。衝擊噪聲持續時間與數據傳輸中每比特的發送時間相比可能較長，因此衝擊噪聲引起的相鄰多個數據位齣錯呈突發性。衝擊噪聲引起的傳輸差錯是一種突發差錯。引起突發差錯比特位的長度稱為突發長度。通信過程中産生的傳輸差錯是由隨機差錯與突發差錯共同構成的。
　　3.1.3誤碼率的定義
　　誤碼率是指二進製比特在數據傳輸係統中被傳錯的概率，它在數值上近似等於Pe = Ne/N。其中，N為傳輸的二進製比特總數，Ne為被傳錯的比特數。
　　在理解誤碼率的定義時，需要注意以下幾個問題。
　　（1） 誤碼率是衡量數據傳輸係統正常工作狀態下傳輸可靠性的參數。數據信號在物理綫路傳輸過程中一定會因為噪聲、乾擾等原因齣現錯誤，傳輸錯誤是正常並且是不可避免的，但是一定要控製在一個允許的範圍內。
　　（2） 對於一個實際的數據傳輸係統，不能籠統地說誤碼率越低越好，要根據實際傳輸要求提齣誤碼率要求。在數據傳輸速率確定後，要求傳輸係統的誤碼率越低，則傳輸係統的設備就會越復雜，相應造價也就越高。
　　（3） 對於實際數據傳輸係統，如果傳輸的不是二進製數，需要摺閤成二進製數來計算。
　　（4） 差錯的齣現具有隨機性，在實際測量一個數據傳輸係統時，隻有被測量的傳輸二進製位數越大，纔會越接近真實的誤碼率值。
　　3.1.4檢錯碼與糾錯碼
　　在計算機通信中，研究檢測與糾正比特流傳輸錯誤的方法稱為差錯控製。差錯控製的目的是減少物理綫路的傳輸錯誤，目前還不可能做到檢測和校正所有的差錯。人們在設計差錯控製方法時提齣以下兩種策略。
　　（1） *種策略是采用糾錯碼。糾錯碼為每個傳輸單元加上足夠多的冗餘信息，以便接收端能夠發現，並能夠自動糾正傳輸差錯。
　　（2） 第二種策略采用檢錯碼。檢錯碼為每個傳輸單元加上一定的冗餘信息，接收端可以根據這些冗餘信息發現傳輸差錯，但是不能確定是哪一位或哪些位齣錯，並且自己不能夠自動糾正傳輸差錯。
　　糾錯碼方法雖然有優越之處，但是實現起來睏難，在一般的通信場閤不易采用。檢錯碼方法雖然需要通過重傳機製達到糾錯目的，但是工作原理簡單，實現起來容易，因此得到瞭廣泛的使用。
　　3.1.5循環冗餘編碼工作原理
　　常用的檢錯碼主要有奇偶校驗碼和循環冗餘編碼。奇偶校驗碼是一種*常見的檢錯碼，它分為垂直奇偶校驗、水平奇偶校驗與水平垂直奇偶校驗（即方陣碼）。奇偶校驗方法簡單，但檢錯能力差，一般隻用於通信要求較低的環境。目前，循環冗餘編碼（cyclic redundancy code，CRC）是應用*廣泛的檢錯碼編碼方法，它具有檢錯能力強與實現容易的特點。
　　1. CRC的基本工作原理
　　CRC檢錯方法的工作原理可以從發送端與接收端兩個方麵進行描述。
　　（1） 發送端將發送數據比特序列當作一個多項式f(x)，用雙方預先約定的生成多項式G(x)去除，求得一個餘數多項式R(x)。將餘數多項式加到數據多項式之後，一起發送到接收端。
　　（2） 接收端用同樣的生成多項式G(x)去除接收到的數據多項式f′(x），得到計算餘數多項式R′(x)。如果計算餘數多項式R′(x)與接收餘數多項式R(x)相同，錶示傳輸無差錯；否則，錶示傳輸有差錯。齣現差錯，通知發送端重傳數據，直至正確為止。
　　圖3.2給齣瞭CRC檢錯方法的工作原理示意圖。
　　圖3.2CRC校驗工作原理示意圖
　　CRC生成多項式G(x)由協議來規定，G(x)的結構及檢錯效果是經過嚴格的數學分析與實驗後確定的。目前，已有多種生成多項式列入國際標準，例如:
　　CRC.12G(x)=x12+x11+x3+x2+x+1
　　CRC.16G(x)=x16+x15+x2+1
　　CRC.CCITTG(x)=x16+x12+x5+1
　　CRC.32G(x)=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10
　　+x8+x7+x5+x4+x2+x+1
　　2. CRC校驗的工作過程
　　CRC校驗的工作過程如下。
　　（1） 發送端發送數據多項式f(x)·xk，其中k為生成多項式的*高冪值。對於二進製乘法來說，f(x)·xk的意義是將發送數據比特序列左移k位，用來放入餘數。
　　（2） 將f(x)·xk除以生成多項式G（x），得f(x)·xk/G(x)=Q(x)+R(x)/G(x)其中，式中R(x)為餘數多項式。
　　（3） 將f(x)·xk+R(x)作為整體，發送到接收端。
　　（4） 接收端對接收到的數據多項式f′(x)采用同樣的運算，即f ′(x)·xk/G(x)=Q(x)+ R′(x)/G(x)求得計算餘數多項式R′(x)。
　　（5） 如果計算餘數多項式R′(x)等於接收餘數多項式R(x)，錶示發送過程中沒有齣現差錯；如果計算餘數多項式R′(x)不等於接收餘數多項式R(x)，錶示發送過程中齣現瞭差錯。
　　3. CRC檢錯方法的舉例
　　實際的CRC校驗碼生成是采用二進製的模二算法（即減法不藉位、加法不進位）計算齣來的，這是一種異或操作。下麵通過一些例子來進一步解釋CRC的基本工作原理。
　　（1） 需要注意的問題
　　在用模二算法生成CRC校驗碼時，需要注意以下問題。
　　① 以CRC.12為例，G(x)=x12+x11+x3+x2+x+1，可以寫為
　　G(x)=1×x12+1×x11+0×x10+0×x9+0×x8+0×x7+0×x6+0×x5
　　+0×x4＋1×x3+1×x2+1×x+1×x0
　　盡管CRC.12的*高位是x12，k=12。而實際上用二進製錶示時，它的位數N=13，也就是說用二進製錶示G(x)應該是: 1100000001111。k=13－1=12。
　　② 如果在例子中給齣生成多項式比特序列為11001，那麼寫成生成多項式應該為
　　G(x)=1×x4+1×x3+0×x2+0×x1+1×x0
　　生成多項式的N=5，k=5－1=4。
　　（2） 舉例
　　下麵舉一個例子來具體說明CRC校驗碼的生成過程。
　　① 發送數據比特序列為110011（6比特）。
　　② 生成多項式比特序列為11001（N=5，k=4）。
　　③ 將發送數據比特序列乘以24，那麼産生的乘積應為1100110000。
　　④ 將乘積用生成多項式比特序列去除，按模二算法求得餘數比特序列為1001。
　　……

前言/序言

　　如果將“分組交換”概念的提齣與ARPANET的齣現作為計算機網絡技術發展起點，那麼計算機網絡技術已經經曆瞭半個多世紀的發展曆程。迴顧網絡技術與應用發展的曆程，可以清晰地看到它是沿著“互聯網—移動互聯網—物聯網”的軌跡，“由小到大”一步一步地發展、壯大，“由錶及裏”地滲透到社會的各行各業與各個領域。
　　作者記得1984年*次在南開大學計算機係開設“計算機網絡”課程時，計算機係一屆的百名學生中隻有7位學生選修瞭這門課程，人們對計算機網絡都很陌生。30多年過去瞭，計算機網絡*成功的應用——互聯網——已經成為人們生活與工作環境的重要組成部分。互聯網正在改變著人們的生活方式、工作方式與思維方式，也正在改變著世界經濟與社會發展的進程。現在談到計算機網絡時,人們自然會聯想到當前社會熱議的幾個關鍵詞——“網絡強國”“互聯網+” 與“網絡空間安全”。
　　作者在多年的網絡教學與科研工作中，跟蹤著網絡技術研究與應用的發展，見證瞭計算機網絡從互聯網、移動互聯網到物聯網的高速發展過程。1995年作者參與研究並起草“天津市信息港工程規劃綱要”，至今也是20年前的事瞭。在這20多年裏，作者見證瞭我國互聯網技術、社會信息化與信息産業的發展曆程；在參與和主持城市信息化建設“九五”、“十五”與“十一五”發展規劃的研究工作中，作者見證瞭我國互聯網規模的快速增長與互聯網概念逐漸被社會大眾接受的過程，學會從宏觀的角度去認識網絡技術的發展，體會網絡技術對信息産業與社會經濟發展的重大影響。這些經曆使得作者逐漸對計算機網絡技術有瞭更加深刻、全麵的認識。我國是網絡應用的大國，但不是網絡技術強國。要實現“網絡強國”之夢，要通過“互聯網+”的路徑來推進我國經濟發展模式的轉型，要捍衛我國“網絡空間安全”，就必須培養齣大批的網絡技術精英，大學計算機網絡課程教學應該在培養網絡技術高水平人纔方麵發揮重要的作用。
　　齣於這樣的認識，作者在修訂《計算機網絡》的第4版時，注意解決以下幾個的問題。
　　*，打牢網絡理論與技術基礎。
　　根據作者科研和教學工作體會，在第4版的寫作中力求做到“結構清晰，環環相扣，逐步遞進；語言流暢，圖文並茂，易讀易懂”。在知識結構的設計中，堅持每一章內容力求集中迴答計算機網絡中一些基本的問題。這些問題是：
　　第1章基本概念： 什麼是計算機網絡？
　　第2章物理層： 網絡中比特流傳輸是如何實現的？
　　第3章數據鏈路層： 網絡中數據傳輸的正確性是如何保證的？前言計算機網絡（第4版）第4章介質訪問子層： *常用的Ethernet與Wi�睩i的網絡功能是如何實現的？
　　第5章網絡層： 網絡互聯是如何實現的？
　　第6章傳輸層： 網絡環境中分布式進程通信是如何實現的？
　　第7章應用層： 網絡應用係統是如何設計與實現的？
　　第8章網絡安全： 如何保證網絡安全？
　　為瞭達到“打牢網絡理論與技術基礎”的目標，本書堅持加強“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絡應用實例，對網絡應用係統的設計方法進行總結，幫助讀者漸進地、潛移默化地接受前人成熟的研究方法與成果，為進一步學習和研究網絡技術奠定基礎。
　　第二，貼近技術發展前沿。
　　計算機網絡是當今計算機科學與技術學科中發展*為迅速的技術之一，也是計算機應用中一個空前活躍的領域。如果說廣域網擴大瞭信息社會中資源共享的廣度，城域網擴大瞭用戶接入互聯網的範圍，局域網擴大瞭信息資源共享的深度，個人區域網與人體區域網增強瞭人類共享信息資源的靈活性，那麼物聯網就是在互聯網技術的基礎上，利用RFID和各種感知技術自動獲取物理世界的信息，構建覆蓋世界上人與人、人與物、物與物的各種智能信息係統。今後計算機與各種智能手機、PDA、傳感器、射頻標簽(RFID)與移動智能終端設備都會連接到網絡之中。
　　隨著無綫網絡、互聯網+、移動互聯網與物聯網技術與産業的發展，計算機網絡教學也麵臨著一個快速變化的局麵。計算機網絡技術與知識更新的速度也會進一步加快，這就給從事計算機網絡課程教學的教師提供瞭更大的發展空間，要求我們更快地改進網絡課程的教學內容與方法。這是一個艱苦的過程。因為做“加法”的前提是要做好“減法”。增加新技術的內容比較容易，但是做“減法”時，刪除過渡性技術與陳舊內容的過程的確很難。作者潛心研讀瞭近年來國內外計算機網絡的重要文獻，並結閤個人與科研團隊的研究工作，認真探討計算機網絡知識體係中“變”與“不變”的關係，分析學生學習過程中“難點”和為什麼會成為難點的問題。對相關章節的內容做齣瞭適當取捨。
　　第三，以“係統觀”的思路組織網絡知識體係。
　　計算機專業學生需要更強調計算機係統能力的培養。計算機係統能力的核心是培養學生具有設計和構建以計算技術為核心、新的應用係統的能力，而網絡知識是計算機係統能力的重要組成部分。因此，計算機專業學生係統能力的培養要將計算機與計算機網絡視為一個有機的整體，引導學生用計算機組成原理、操作係統的基礎知識，去理解計算機網絡的基本工作原理，學會用軟件編程的方法去實現網絡功能，使得學生能夠準確描述與構建齣真實網絡係統的模型，以及有效地構造網絡係統的能力。本書在組織每一章、每一個知識點，以及習題、網絡軟件編程與硬件訓練都力求做到這一點。在第7章“應用層”中，作者選取瞭代錶性的Internet應用——E�瞞ail、Web，尤其是FTP應用，從網絡協議、軟件編程與操作係統進程通信交互過程的角度，采用“係統觀”的方法對前5章描述的計算機網絡的概念、原理與實現方法進行瞭概括和總結。
　　第四，貫徹“以能力培養為導嚮”的教學理念。
　　“計算機網絡”是一門應用性與實踐性很強的課程。學生隻有通過係統地訓練，纔有可能真正掌握和深入理解網絡技術的基本理論與方法。教學團隊在規劃教材體係建設時，堅持“以能力培養為導嚮”的指導思想，經過20多年的努力，基本形成瞭由“1本主教材、4本輔助教材、1個電子教案和1個題庫”構成的教材體係。與主教材配套的有《計算機網絡教師用書》(第4版)、《計算機網絡實驗指導書》(第3版)、《計算機網絡軟件編程指導》、《計算機網絡習題集與習題解析》(第2版)和“計算機網絡題庫”。
　　《計算機網絡實驗指導書》(第3版)編寫瞭16個網絡實驗。該書作者總結瞭多年指導學生網絡硬件實驗課程的教學經驗，參考瞭國際著名的網絡公司的認證考試內容，設計瞭覆蓋物理層到數據傳輸，從網絡應用到網絡安全的網絡實驗課題，實驗內容覆蓋瞭從基本的組網到網絡設備配置，簡單的網絡環境編程到網絡仿真的基本要求。每個實驗給齣瞭進一步掌握該實驗內容的練習與思考題。實驗所要求的設備相對比較簡單，目前大多數學校都具備基本的實驗要求。
　　《計算機網絡軟件編程指導》構思瞭13個網絡軟件編程題目。網絡軟件編程的選題考慮到不同層次網絡協議的覆蓋，同時將編程題目分為三個難度級，讀者可以參考選題指導，根據不同的要求和不同的基礎，有選擇地、循序漸進地完成網絡軟件編程訓練，配閤主教材的學習，讓學生“通過實際編程問題的訓練，達到加深理解網絡基本工作原理，掌握網絡環境中軟件編程方法，提高網絡軟件編程能力”的目的。
　　《計算機網絡習題集與習題解析》(第2版)主要研究和參考瞭Cisco等重要網絡設備製造商認證培訓大綱與試題、計算機專業研究生入學統考大綱與試題、全國計算機等級考試(四級)網絡工程師考試大綱與試題，並從網上收集瞭一些計算機、通信與軟件産業人員的招聘考題，在係統地分析、比較的基礎上，按照主教材的體係與教學要求，編寫瞭習題解析與同步練習。該書的特點是： 教師可以使用或參考書中提供的習題作為課後練習；學生可以隨著教學進度，自我檢查知識掌握情況；可以作為計算機及相關專業學生準備參加計算機專業碩士研究生全國統考、求職考試的復習參考書。
　　《計算機網絡教師用書》(第4版)具有三個特點： 一是對主教材的知識體係及每一章的知識點的結構均做齣瞭分析，幫助任課教師對全局與局部內容的關係有準確地把握；二是作者根據多年的教學、科研積纍，針對主教材各章節重要的知識點、難點，總結齣300多道任課教師或學生曾經提齣的問題，並逐一做齣瞭解答；三是為瞭幫助教師組織好教學過程，教師用書將主教材每一章中較難的練習題都給齣瞭解析，供任課教師參考。
　　按照主教材的體係，作者在“計算機網絡題庫”中收集、整理和補充瞭1000多道網絡習題，並進行瞭詳細的解析。
　　《計算機網絡》的第1版於2003年齣版，經過多年的努力，形成瞭比較完備的教學與教學資源體係。主教材於2007年修訂齣版瞭第2版；2011年修訂齣版瞭第3版。其中，第2版被評為普通高等教育“十一五”*規劃教材；第3版被評為“十二五”普通高等教育本科*規劃教材；第2版被評為2008年度“普通高等教育精品教材”。但是，作者自知“盛名之下，其實難符”。為瞭不辜負廣大讀者的期望，作者與團隊成員多年來參照國內外知名大學教材，研究知名大學網絡課程教學內容、教材與主要參考書、作業與實驗，以及教學方法改革的動嚮；選擇國際上*流行的教材為參照係，結閤團隊成員的科研與教學研究體會，使修訂齣版的《計算機網絡》(第4版)在水平與質量上具有可比性。
　　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絡實驗室很多學生的幫助。吳英副教授編著完成瞭書中的插圖與習題，修改瞭第7章、第8章。劉立新老師幫助在網上查找瞭很多習題，作者在此錶示感謝。同時，作者也非常感謝夫人牛秀卿教授，正是有她的理解和支持，纔使作者能夠安心研究和寫作。
　　麵對計算機網絡技術的迅速更新和發展，要完成這樣一個高標準的寫作任務，作者感到壓力很大。限於作者的學術水平，書中難免有錯誤與不妥之處，誠懇地希望讀者批評指正。對於在使用前幾版教材並提齣過寶貴意見和建議的老師們深錶感謝，也希望諸位繼續關注和指教，共同為提高我國“計算機網絡”課程的教學水平而努力。
　　吳功宜
　　2017年1月

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