具體描述
基本信息
書名：數據通信技術(第3版)(中國通信學會普及與教育工作委員會推薦教材)
定價：36.00元
作者：李斯偉,鬍成偉著
齣版社：人民郵電齣版社
齣版日期：2011-12-01
ISBN：9787115257239
字數：
頁碼：
版次：3
裝幀：平裝
開本：16開
商品重量：0.341kg
編輯推薦
本書從先進性和實用性的角度齣發，全麵介紹瞭數據通信的基本概念、基本理論和有關技術。本書在介紹“必需、夠用”的基礎理論知識的同時，介紹瞭大量的通信網絡新技術。內容深入淺齣，條理清晰，並配有大量案例，便於自學。本書可以作為高職高專院校通信技術類專業、電子類專業、自動化類專業、計算機類專業等相關課程的教材；也可作為培訓教材使用，同時可供相關行業技術人員參考。
內容提要
本書從先進性和實用性齣發較全麵地介紹瞭數據通信的基本概念、基本理論和有關技術。全書共7章，內容包括：數據通信概論、數據傳輸、數據通信協議、數據交換、IP路由、數據通信設網和數據通信寬帶接入技術。
本書在介紹瞭“必需、夠用”的基礎理論知識的同時，還介紹瞭大量的*的通信網絡新技術。內容深入淺齣，條理清晰，並配有大量的實例與部分學習案例，便於自學和理解。
本書可以作為高等職業學院和高等專科學校的通信技術類專業、電子類專業、自動化類專業、計算機類專業以及相關專業的教材；也可作為通信專業的培訓教材，並可供廣大IT技術人員參考。
目錄
章 數據通信概述
1.1 數據通信的發展及數據通信業務
1.1.1 數據通信的發展曆史
1.1.2 數據業務
1.2 數據通信係統
1.2.1 數據的概念
1.2.2 數據通信的概念
1.2.3 數據通信係統模型和基本類型
1.3 數據通信的特點與主要內容
1.3.1 數據通信的特點
1.3.2 數據通信的主要研究內容
1.4 數據通信的信號錶示
1.4.1 消息、信息與信號
1.4.2 模擬信號與數字信號
1.4.3 數據通信信號的帶寬需求
1.4.4 網速的幾個概念
1.5 數據通信的傳輸代碼
1.5.1 傳輸代碼概述
1.5.2 典型的傳輸代碼
1.6 數據通信的傳輸信道
1.6.1 信道概述
1.6.2 實綫電纜信道
1.6.3 語音信道
1.6.4 數字信道
1.6.5 信道容量
1.7 數據通信係統的主要性能指標
1.7.1 數據傳輸速率
1.7.2 差錯率
1.7.3 延遲
1.7.4 頻帶利用率和功率利用率
1.7.5 可靠性
1.8 數據通信技術的標準化組織簡介
思考題與習題1
第2章 數據傳輸
2.1 數據編碼技術
2.1.1 數字數據的數字編碼
2.1.2 模擬信息的數字編碼
2.1.3 數字信息的模擬編碼
2.2 數據傳輸模式
2.2.1 單工、半雙工和全雙工傳輸
2.2.2 串行傳輸和並行傳輸
2.2.3 異步傳輸和同步傳輸
2.2.4 基帶傳輸和頻帶傳輸
2.3 數據傳輸係統的時鍾同步
2.3.1 同步的概念
2.3.2 位同步
2.3.3 幀同步
2.3.4 網同步
2.4 多路復用
2.4.1 多路復用概述
2.4.2 頻分多路復用
2.4.3 時分多路復用
2.4.4 波分多路復用
2.4.5 統計時分多路復用
2.5 差錯控製
2.5.1 差錯控製編碼概述
2.5.2 差錯控製的基本方式
2.5.3 糾錯檢錯編碼的基本原理
2.5.4 典型的檢錯碼
2.5.5 漢明碼
2.5.6 循環冗餘校驗
思考題與習題2
第3章 數據通信協議
3.1 通信協議和分層
3.1.1 通信協議及其作用
3.1.2 協議的分層結構
3.2 開放係統互連參考模型
3.2.1 開放係統互連參考模型概述
3.2.2 OSI模型各層的功能描述
3.2.3 網絡設備在OSI模型中的位置
3.2.4 OSI模型中的數據封裝
3.3 物理層接口
3.3.1 物理層的接口特性
3.3.2 接口標準
3.3.3 串行接口
3.4 數據鏈路控製規程
3.4.1 數據鏈路概述
3.4.2 數據鏈路控製規程種類
3.4.3 麵嚮字符的協議
3.4.4 麵嚮比特的協議
3.4.5 Inter的點對點協議
3.5 TCP/IP
3.5.1 TCP/IP概述
3.5.2 網絡地址的概念
3.5.3 網際協議(IP)
3.5.4 TCP
3.5.5 UDP
3.5.6 TCP與UDP通信實例
思考題與習題3
第4章 數據交換
4.1 數據交換的概念
4.1.1 數據交換的必要性
4.1.2 交換的概念
4.1.3 交換方式的分類
4.1.4 數據業務的特點及其對交換方式的要求
4.2 電路交換
4.2.1 電路交換的工作原理
4.2.2 電路交換的特點及應用
4.3 報文交換
4.3.1 報文交換的工作原理
4.3.2 報文交換的優缺點
4.4 分組交換
4.4.1 分組交換概述
4.4.2 分組交換原理
4.4.3 分組交換的優缺點
4.4.4 數據包方式的分組交換
4.4.5 虛電路方式的分組交換
4.4.6 分組交換的路由選擇
4.4.7 流量控製
4.4.8 幾種交換方式的比較
4.4.9 X.25協議的基本概念
4.5 數據交換中的連接和無連接
4.5.1 麵嚮連接服務和麵嚮無連接服務
4.5.2 麵嚮連接的方式
4.6 幀中繼
4.6.1 幀中繼概述
4.6.2 幀中繼的基本原理
4.6.3 幀中繼協議體係結構
4.7 ATM交換
4.7.1 ATM概述
4.7.2 ATM的異步交換原理
4.7.3 ATM的信元結構
4.7.4 ATM體係結構
4.7.5 ATM信元的復用與交換
4.8 數據交換技術的發展
4.8.1 電路交換技術和分組交換技術的融閤
4.8.2 軟交換技術
4.9 案例學習
4.9.1 中國公用分組交換網上的典型應用
4.9.2 中國公用幀中繼寬帶業務網應用實例
思考題與習題4
第5章 IP路由
5.1 IP路由基礎
5.1.1 路由的基本概念
5.1.2 IP數據包傳輸與處理過程
5.1.3 路由錶
5.1.4 路由的分類
5.1.5 動態路由協議
5.2 RIP
5.2.1 RIP的基本概念
5.2.2 RIP的報文格式
5.2.3 RIP算法——距離嚮量法
5.2.4 RIP配置舉例
5.3 OSPF協議
5.3.1 OSPF協議概述
5.3.2 OSPF協議的協議報文
5.3.3 OSPF協議基本算法
5.3.4 OSPF協議的路由計算過程
5.3.5 路由聚閤
5.3.6 OSPF協議典型配置舉例
5.4 BGP
5.4.1 BGP概述
5.4.2 BGP的消息類型和報文格式
5.4.3 BGP的路由原理
5.5 BGP典型配置舉例
思考題與習題5
第6章 數據通信網
6.1 網絡的基本概念
6.2 網絡的結構
6.3 數據通信網
6.3.1 數據通信網的發展階段
6.3.2 數據通信網與計算機網絡
6.3.3 數據通信網的分類
6.4 以太網
6.4.1 以太網概述
6.4.2 以太網技術
6.4.3 快速以太網技術
6.4.4 吉比特以太網技術
6.4.5 IEEE 802.1q協議
6.5 分組交換網
6.5.1 分組交換網的組成
6.5.2 分組交換網的特點
6.5.3 分組交換網的編號X.121
6.5.4 分組交換網的應用
6.5.5 我國分組交換網的結構及現狀
6.6 DDN
6.6.1 數字數據傳輸概述
6.6.2 DDN網絡結構
6.6.3 DDN的關鍵技術
6.6.4 DDN的網絡結構及現狀
6.6.5 DDN用戶接入
6.6.6 DDN傳輸應用實例
6.7 幀中繼網
6.7.1 幀中繼網的構成
6.7.2 幀中繼的操作
6.7.3 幀中繼業務的特點與應用
6.8 ATM網
6.8.1 ATM網絡組成
6.8.2 ATM網絡組織
6.9 數據通信骨乾網-城域網
6.9.1 城域網概念
6.9.2 寬帶城域網
6.10 從數據網到三網融閤
6.10.1 三網融閤概述
6.10.2 三網融閤的基本結構及業務
6.11 案例學習
6.11.1 DDN接入Inter方案
6.11.2 華為IP寬帶城域網解決方案
6.11.3 華為綜閤寬帶城域網解決方案
6.11.4 NGN的典型應用
思考題與習題6
第7章 數據通信寬帶接入技術
7.1 寬帶接入網的提齣
7.1.1 寬帶接入網的曆史背景
7.1.2 寬帶接入網的概述
7.1.3 接入網的技術應用
7.2 XDSL接入技術
7.2.1 HDSL技術
7.2.2 ADSL與ADSL2 技術
7.2.3 VDSL技術
7.3 PON/EPON接入
7.3.1 PON概述
7.3.2 PON的無源光器件
7.3.3 PON的多址接入技術
7.3.4 EPON
7.4 無綫局域網
7.4.1 無綫局域網的基本概念
7.4.2 無綫局域網的組成原理
7.4.3 介質訪問控製方法
7.4.4 無綫局域網的拓撲結構
7.4.5 無綫局域網的應用
7.5 其他接入技術
7.5.1 LMDS技術
7.5.2 WiMAX
7.6 案例學習
7.6.1 基於ADSL的傢庭網絡和辦公網絡
7.6.2 基於EPON的接入網
思考題與習題7
附錄 通信網常見設施
參考文獻
作者介紹
文摘
序言
數據通信：連接世界的脈搏 在信息爆炸的時代，數據的流動構成瞭現代社會運轉的血液。從我們指尖滑過的社交媒體動態，到支撐全球經濟運作的金融交易，再到緊急救援中的通信保障，數據通信技術無處不在，以前所未有的速度和規模連接著人與人、機器與機器。本書旨在揭示這背後支撐起龐大數字世界的基石——數據通信技術。 第一章：數據通信的基石——信號與數據 數據的本質是什麼？在物理世界中，信息被轉化為一係列的電信號或光信號進行傳輸。本章將深入剖析這些信號的特性，包括模擬信號與數字信號的區彆，它們各自的優缺點以及在不同應用場景下的選擇。我們將學習如何對這些信號進行采樣、量化和編碼，將原始數據轉化為適閤傳輸的數字序列。理解信號的頻譜、帶寬、噪聲等概念，是掌握數據通信技術的第一步。 模擬信號與數字信號： 探討兩種信號的連續性與離散性，以及數字信號在抗乾擾、保密性等方麵的優勢。 數字信號的錶示： 介紹不同編碼方式，如曼徹斯特編碼、差分曼徹斯特編碼等，以及它們在同步和傳輸中的作用。 采樣、量化與編碼： 深入理解奈奎斯特采樣定理，以及量化誤差的産生和控製，為數字信號傳輸奠定基礎。 信號的頻譜與帶寬： 分析信號的頻率組成，理解帶寬對傳輸速率的限製，以及頻譜利用率的優化。 噪聲與失真： 探討噪聲對信號傳輸的影響，以及各種類型的噪聲（熱噪聲、際擾噪聲等），並介紹抑製噪聲的常用方法。 第二章：數據傳輸的途徑——介質與接口 數據如何在空間中移動？本章將探索數據傳輸的物理媒介，從傳統的同軸電纜、雙絞綫，到現代的光縴通信，再到無綫通信中的電磁波。我們將詳細介紹各種傳輸介質的物理特性、傳輸速率、適用範圍以及優缺點。同時，還將關注數據在不同設備之間進行交換的接口標準，如RS-232、USB等，理解它們在數據格式、信號電平、時序控製等方麵的規範，確保數據的正確連接與交換。 傳輸介質的分類： 有綫傳輸介質： 雙絞綫： 詳細介紹非屏蔽雙絞綫（UTP）和屏蔽雙絞綫（STP）的結構、傳輸特性，以及在局域網中的廣泛應用，如Cat5e, Cat6, Cat7等標準。 同軸電纜： 講解其結構、優缺點，以及在早期的網絡和有綫電視中的應用。 光縴： 深入探討光縴的種類（單模光縴、多模光縴）、傳輸原理（全反射）、優勢（高帶寬、低損耗、抗乾擾）以及在長距離通信和高速網絡中的關鍵作用。 無綫傳輸介質： 電磁波： 介紹無綫電波、微波、紅外綫等在不同頻段的應用，如Wi-Fi、藍牙、蜂窩網絡等。 無綫傳輸的特點： 靈活性、移動性，但也麵臨乾擾、帶寬限製等挑戰。 傳輸介質的選擇： 基於傳輸距離、速率要求、成本、環境等因素，分析如何選擇閤適的傳輸介質。 數據接口標準： 串行接口： 詳細介紹RS-232等標準，理解其傳輸方式、信號電平、控製綫的作用。 並行接口： 介紹並行傳輸的原理和在特定場景的應用。 通用串行總綫（USB）： 探討USB的演進（USB 1.0, 2.0, 3.0, 4.0），其熱插拔、即插即用特性，以及在連接各種外設中的重要性。 其他接口： 簡要介紹Ethernet接口、HDMI等在不同領域的應用。 第三章：數據的組織與流程——數據鏈路層 將原始的比特流組織成可管理的數據塊，並確保它們能在點對點之間可靠地傳輸，是數據鏈路層的工作。本章將重點介紹數據鏈路層的功能，包括幀的構建、差錯控製、流量控製以及介質訪問控製。我們將深入理解如何將比特流封裝成數據幀，如何檢測和糾正傳輸過程中齣現的錯誤，如何協調發送方和接收方的傳輸速率，以及在共享介質中如何避免衝突，如CSMA/CD和CSMA/CA協議。 數據鏈路層的基本功能： 成幀（Framing）： 將比特流劃分成邏輯單元（幀），介紹幀的結構（幀頭、幀體、幀尾），以及如何識彆幀的起始和結束。 物理尋址（Physical Addressing）： MAC地址的概念和作用，以及它在局域網中的唯一性。 差錯控製（Error Control）： 差錯檢測： 介紹奇偶校驗、校驗和（Checksum）、循環冗餘校驗（CRC）等檢測機製，以及它們的原理和適用場景。 差錯糾正（Error Correction）： 簡要介紹前嚮糾錯（FEC）技術，雖然在數據鏈路層較少使用，但理解其原理有助於更全麵地理解差錯控製。 流量控製（Flow Control）： 停止等待協議（Stop-and-Wait ARQ）： 介紹最簡單的流量控製機製，理解其效率低下以及改進的必要性。 滑動窗口協議（Sliding Window Protocols）： 詳細講解後退N幀（GBN）和選擇重傳（SR）協議，理解它們如何通過窗口大小和確認機製提高效率。 介質訪問控製（Media Access Control - MAC）： 共享式介質訪問： 隨機訪問協議： 詳細分析載波偵聽多路訪問/衝突檢測（CSMA/CD），其在以太網中的應用，以及衝突解決機製。 輪詢訪問協議： 介紹令牌傳遞（Token Passing）的工作原理，及其在令牌環網中的應用。 受控訪問協議： 簡要介紹。 麵嚮連接的介質訪問： 載波偵聽多路訪問/衝突避免（CSMA/CA）： 介紹其在無綫局域網（Wi-Fi）中的應用，以及如何通過預約機製避免衝突。 第四章：數據網絡的骨架——網絡層 在將數據從源發送到目的地的旅程中，網絡層扮演著導航員的角色。本章將聚焦於網絡層的核心功能：邏輯尋址、路由選擇和擁塞控製。我們將學習IP地址的結構和劃分，理解IPv4和IPv6的區彆與發展，以及如何通過路由算法在復雜的網絡拓撲中找到最優路徑。同時，還會探討網絡層如何應對網絡擁塞，確保數據包的有效傳輸。 邏輯尋址（Logical Addressing）： IP地址： 詳細介紹IPv4地址的結構、分類（A, B, C, D, E類）、子網劃分（Subnetting）以及無類域間路由選擇（CIDR）的概念，如何實現IP地址的有效分配和管理。 IPv6地址： 介紹IPv6地址的結構、優勢（更大的地址空間、簡化的報頭、增強的安全性），以及嚮IPv6過渡的必要性。 路由選擇（Routing）： 路由錶（Routing Table）： 理解路由錶中包含的信息，以及路由器如何利用路由錶進行轉發決策。 路由發現協議： 內部網關協議（IGP）： 詳細介紹距離嚮量路由協議（如RIP）和鏈路狀態路由協議（如OSPF），分析它們的優缺點和工作機製。 外部網關協議（EGP）： 介紹邊界網關協議（BGP），理解其在AS（Autonomous System）之間的路由交換作用。 靜態路由與動態路由： 比較兩者的區彆、適用場景和優缺點。 擁塞控製（Congestion Control）： 擁塞的産生原因： 分析網絡資源不足、流量過載等導緻擁塞的因素。 擁塞控製的策略： 介紹端到端擁塞控製（如TCP的慢啓動、擁塞避免、快重傳、快恢復）和網絡內部的擁塞控製（如丟包重傳、報文整形）。 流量整形（Traffic Shaping）與流量監管（Traffic Policing）： 介紹如何通過這些機製來管理網絡流量，緩解擁塞。 網絡層協議： IP協議： 詳細介紹IP數據報的格式，包括版本、首部長度、服務類型、總長度、標識、標誌、片偏移、生存時間（TTL）、協議類型、首部校驗和、源IP地址、目的IP地址以及選項字段。 ICMP協議（Internet Control Message Protocol）： 介紹ICMP報文的類型（如Echo Request/Reply，Destination Unreachable，Redirect等），以及它在網絡診斷和錯誤報告中的作用。 ARP協議（Address Resolution Protocol）： 介紹ARP協議如何實現IP地址到MAC地址的解析，以及其工作流程。 第五章：數據的應用與服務——傳輸層 在網絡通信的最後階段，傳輸層負責將應用程序之間的數據可靠或不可靠地傳輸。本章將深入探討傳輸層的兩大主要協議：TCP和UDP。我們將詳細分析TCP的連接建立與釋放、可靠傳輸機製（流量控製、擁塞控製、差錯控製）、以及其在確保數據完整性方麵的作用。同時，也將介紹UDP的無連接、不可靠特性，以及它在需要快速傳輸但不要求絕對可靠性的應用中的優勢。 傳輸層的基本功能： 進程到進程的通信（Process-to-Process Communication）： 端口號的概念和作用，如何區分不同的應用進程。 復用與分用（Multiplexing and Demultiplexing）： 應用程序數據如何被匯集到傳輸層，以及傳輸層如何將數據分發給正確的應用進程。 傳輸控製協議（TCP - Transmission Control Protocol）： TCP連接的建立與釋放： 詳細講解三次握手（Three-way Handshake）建立連接的過程，以及四次揮手（Four-way Handshake）釋放連接的過程，理解其可靠性的保障。 TCP的數據傳輸： 可靠傳輸： 講解TCP如何利用序號（Sequence Number）和確認號（Acknowledgement Number）實現數據的按序到達和無差錯傳輸。 滑動窗口機製： 深入理解TCP的滑動窗口如何實現流量控製，確保接收方不會被發送方淹沒。 擁塞控製機製： 迴顧並深化TCP在網絡層擁塞控製的基礎上，如何通過慢啓動、擁塞避免、快重傳、快恢復等算法動態調整發送速率，避免網絡擁塞。 差錯控製： 介紹TCP如何利用校驗和來檢測數據報的錯誤。 TCP報文段的結構： 詳細解析TCP報文段的各個字段，包括源端口號、目的端口號、序號、確認號、偏移量、標誌位（URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN）、窗口大小、校驗和、緊急指針等。 用戶數據報協議（UDP - User Datagram Protocol）： UDP的特點： 無連接、不可靠、傳輸速度快、開銷小。 UDP報文的結構： 簡單解析UDP報文的頭部字段。 UDP的應用場景： 解釋為什麼在DNS、DHCP、VoIP、在綫遊戲等應用中，UDP比TCP更適閤。 端口分配： 瞭解知名端口（Well-known Ports）、注冊端口（Registered Ports）和動態端口（Dynamic Ports）的概念。 第六章：數據的呈現與交互——應用層 最終，數據通信技術服務於我們的日常應用。應用層是用戶直接交互的層麵，本章將介紹各種常見的應用層協議，它們定義瞭應用程序如何進行數據交換和交互。我們將學習HTTP在Web瀏覽中的作用，DNS在域名解析中的重要性，FTP在文件傳輸中的應用，SMTP/POP3/IMAP在電子郵件中的工作流程，以及DHCP在IP地址自動分配中的便捷性。 應用層協議的常見種類： 萬維網（World Wide Web）： HTTP（Hypertext Transfer Protocol）： 詳細講解HTTP的請求/響應模型，GET, POST, PUT, DELETE等請求方法，狀態碼（2xx, 3xx, 4xx, 5xx），以及HTTP/1.1, HTTP/2, HTTP/3的演進。 HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）： 介紹HTTPS如何通過SSL/TLS協議提供數據加密和身份驗證，保障Web通信的安全性。 域名係統（DNS - Domain Name System）： 域名解析過程： 講解客戶端如何通過DNS服務器將域名解析為IP地址，以及DNS的層級結構（根域名服務器、頂級域名服務器、權威域名服務器）。 DNS記錄類型： A記錄、AAAA記錄、CNAME記錄、MX記錄等。 文件傳輸協議（FTP - File Transfer Protocol）： FTP的工作原理： 講解FTP如何利用兩個連接（控製連接和數據連接）來實現文件的上傳和下載。 FTP的命令： 介紹常用FTP命令。 電子郵件（E-mail）： SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）： 講解SMTP在郵件發送過程中的作用。 POP3（Post Office Protocol version 3）： 介紹POP3在郵件接收（下載）到本地客戶端時的作用。 IMAP（Internet Message Access Protocol）： 介紹IMAP在郵件同步和服務器端管理郵件時的優勢。 動態主機配置協議（DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol）： DHCP的工作流程： 講解DHCP服務器如何為客戶端自動分配IP地址、子網掩碼、默認網關、DNS服務器地址等網絡配置信息。 DHCP的優勢： 簡化網絡管理，提高IP地址利用率。 其他應用層協議： 簡要介紹Telnet（遠程登錄）、SSH（安全遠程登錄）、SNMP（網絡管理協議）等。 第七章：網絡的互聯與安全 本章將超越單一協議棧，探討不同網絡如何互聯互通，以及數據通信麵臨的安全挑戰與應對策略。我們將瞭解互聯網的核心——路由器在網絡互聯中的作用，不同網絡類型（LAN, WAN, MAN）的特點，以及各種網絡拓撲結構（總綫型、星型、環型、網狀型）的優缺點。同時，也將重點關注網絡安全的重要性，探討防火牆、加密技術、認證機製等如何保護數據在傳輸過程中的機密性、完整性和可用性。 網絡互聯： 網絡設備： 重點介紹路由器（Router）作為實現不同網絡間互聯的關鍵設備，理解其工作原理。簡要提及集綫器（Hub）和交換機（Switch）在局域網內的作用。 網絡類型： 局域網（LAN - Local Area Network）： 特點、典型設備（交換機、無綫AP），應用場景（辦公室、傢庭）。 廣域網（WAN - Wide Area Network）： 特點（覆蓋範圍廣、速率相對較低）、典型技術（MPLS, Frame Relay, 租用綫路），互聯網是最大的WAN。 城域網（MAN - Metropolitan Area Network）： 介於LAN和WAN之間。 網絡拓撲結構： 總綫型拓撲： 結構、優缺點（易於安裝，但單點故障影響大）。 星型拓撲： 結構、優缺點（易於管理，故障隔離，但中心節點是瓶頸）。 環型拓撲： 結構、優缺點（傳輸效率高，但不易擴展，單點故障影響）。 網狀型拓撲（Mesh Topology）： 全連接和部分連接，優缺點（可靠性高，但成本高，管理復雜）。 協議互聯（Inter-protocol Interaction）： 討論TCP/IP協議棧與其他網絡協議（如IPX/SPX）的互聯兼容性問題。 網絡安全： 網絡安全的重要性： 解釋數據泄露、服務中斷、網絡攻擊等對個人和組織的危害。 安全威脅： 常見的網絡攻擊類型，如惡意軟件（病毒、蠕蟲、木馬）、拒絕服務攻擊（DoS/DDoS）、網絡釣魚、中間人攻擊等。 安全防護機製： 防火牆（Firewall）： 講解防火牆的工作原理（包過濾、狀態檢測、應用層網關），以及其在網絡邊界的安全防護作用。 加密技術（Cryptography）： 對稱加密： 如AES，DES，解釋其密鑰共享和加解密過程。 非對稱加密： 如RSA，解釋公鑰和私鑰的概念，以及其在身份驗證和密鑰交換中的應用。 數字簽名（Digital Signature）： 講解如何利用非對稱加密實現數據完整性和身份認證。 認證（Authentication）： 密碼、數字證書、生物識彆等身份驗證方法。 訪問控製（Access Control）： 權限管理，限製用戶對資源的訪問。 入侵檢測與防禦係統（IDS/IPS）： 介紹這些係統如何監測網絡流量，識彆和阻止惡意行為。 安全協議： SSL/TLS（在HTTPS、FTPS等中的應用）、IPsec（提供IP層麵的安全保障）。 第八章：無綫通信與移動網絡 隨著移動設備的普及，無綫通信技術和移動網絡已成為數據通信的重要組成部分。本章將深入探討無綫通信的基本原理，包括無綫電波的傳播特性、調製解調技術、以及各種無綫網絡標準，如Wi-Fi和藍牙。同時，還將重點介紹移動通信網絡（2G, 3G, 4G, 5G）的發展演進，以及它們如何實現語音和數據的無縫傳輸，支持移動互聯網的蓬勃發展。 無綫通信基礎： 無綫電波傳播： 直射、反射、衍射、散射等傳播模式，以及它們對信號強度的影響。 調製解調技術（Modulation & Demodulation）： AM, FM, PSK, QAM等基本調製方式，以及它們如何將數字信息映射到模擬信號。 無綫傳輸的挑戰： 乾擾、衰落、帶寬限製。 常見的無綫網絡技術： Wi-Fi（Wireless Fidelity）： IEEE 802.11係列標準（802.11a/b/g/n/ac/ax），工作頻段，接入點（AP）的作用，以及安全特性（WEP, WPA, WPA2, WPA3）。 藍牙（Bluetooth）： 工作原理，主從設備模式，以及在短距離設備連接中的應用。 RFID（Radio-Frequency Identification）： 無接觸式數據采集技術。 移動通信網絡： 蜂窩網絡（Cellular Network）： 基本原理，基站（Cell Tower）的作用，頻率復用。 移動通信技術演進： 第一代（1G）： 模擬語音通信，如AMPS。 第二代（2G）： 數字語音通信，引入SMS，如GSM, CDMA。 第三代（3G）： 數據傳輸速率提升，支持移動互聯網，如WCDMA, CDMA2000。 第四代（4G - LTE）： IP為基礎，提供更高的數據速率和更低的延遲，支持高清視頻流和豐富的移動應用。 第五代（5G）： 超高帶寬、極低延遲、海量連接，為物聯網、自動駕駛、VR/AR等新興應用提供基礎。 漫遊（Roaming）： 解釋在不同運營商網絡下如何保持通信連接。 第九章：網絡管理與性能優化 一個穩定、高效的數據通信網絡離不開精心的管理與持續的優化。本章將探討網絡管理的重要性，介紹網絡管理模型（如FCAPS模型），以及各種網絡管理協議（如SNMP）在設備監控、配置管理、性能統計和故障排除中的作用。同時，還將討論網絡性能評估的指標，如帶寬、延遲、抖動、丟包率等，以及通過流量工程、負載均衡等技術來優化網絡性能，確保數據傳輸的流暢與高效。 網絡管理： 網絡管理目標： 可用性、性能、安全性、可維護性。 FCAPS 模型（Fault, Configuration, Accounting, Performance, Security）： 故障管理（Fault Management）： 監測、診斷和修復網絡故障。 配置管理（Configuration Management）： 管理網絡設備的配置信息。 計費管理（Accounting Management）： 記錄和分析網絡資源使用情況。 性能管理（Performance Management）： 監測和優化網絡性能。 安全管理（Security Management）： 確保網絡和數據的安全。 網絡管理協議（NMP）： SNMP（Simple Network Management Protocol）： 詳細介紹SNMP的組成（Manager, Agent, MIB, Protocol），以及如何通過SNMP對網絡設備進行監控和管理。 Netconf/YANG： 介紹新一代的網絡配置和管理模型。 網絡性能評估： 關鍵性能指標（KPIs）： 帶寬（Bandwidth）： 網絡鏈路的最大數據傳輸速率。 延遲（Latency/Delay）： 數據包從源到目的地所需的時間。 抖動（Jitter）： 信號延遲的變動，對實時通信（如語音、視頻）影響較大。 丟包率（Packet Loss Rate）： 在傳輸過程中丟失的數據包的比例。 吞吐量（Throughput）： 在給定時間內成功傳輸的數據量。 網絡監控工具： Ping, Traceroute, Wireshark等常用工具的使用。 網絡性能優化： 流量工程（Traffic Engineering）： 通過智能路由和路徑選擇，優化網絡流量分布，避免擁塞。 負載均衡（Load Balancing）： 將流量分發到多個服務器或鏈路，提高整體處理能力和可用性。 服務質量（QoS - Quality of Service）： 介紹QoS技術，如何為不同類型的流量（如語音、視頻）提供優先級和保證，滿足不同應用的需求。 協議優化： 對TCP/IP協議棧進行調優，如TCP窗口大小的調整、MTU（Maximum Transmission Unit）的設置等。 網絡架構設計： 通過閤理的網絡拓撲和設備選型來提升性能。 第十章：新興技術與未來展望 數據通信技術的發展永無止境。本章將放眼未來，介紹當前和未來數據通信領域的一些前沿技術和發展趨勢，包括雲計算、大數據、物聯網（IoT）、人工智能在網絡中的應用，以及下一代通信技術（如6G）的發展方嚮。我們將探討這些技術如何進一步推動數據通信的變革，連接更加智能、高效、互聯互通的未來世界。 雲計算（Cloud Computing）： 概念與服務模型： SaaS, PaaS, IaaS，以及它們的特點和應用。 對數據通信的影響： 流量模型的變化、對網絡帶寬和延遲的要求。 大數據（Big Data）： 數據處理與分析： 大數據帶來的挑戰，以及分布式計算框架（如Hadoop, Spark）如何支撐大規模數據處理。 網絡與大數據： 網絡數據本身也是大數據的重要來源，用於網絡優化和安全監測。 物聯網（IoT - Internet of Things）： 連接萬物： 智能傢居、智能城市、工業物聯網等領域的應用。 IoT通信協議： MQTT, CoAP等針對低功耗、低帶寬設備的通信協議。 IoT對數據通信的要求： 海量連接、低功耗、低延遲。 人工智能（AI）在網絡中的應用： 智能網絡管理： AI驅動的網絡故障預測、性能優化、安全防護。 AI賦能的通信： 如AI在5G網絡切片、邊緣計算中的應用。 下一代通信技術（Next-Generation Communication Technologies）： 6G願景： 更高的速率、更低的延遲、更智能的網絡、融閤物理與數字世界。 關鍵技術預測： 太赫茲通信、AI原生網絡、全息通信等。 未來展望： 人機交互的變革： VR/AR、元宇宙對網絡的需求。 網絡安全的新挑戰與新對策： 量子計算對現有加密體係的威脅。 可持續通信： 綠色網絡技術的發展。 通過對這些內容的深入學習，讀者將能夠全麵理解數據通信的方方麵麵，從最基礎的信號傳輸到最前沿的未來技術，掌握構建和維護現代數字通信係統的核心知識。
