为了使用户能够对计算机网络技术有一个系统、全面的认识,《清华电脑学堂·计算机网络:基础教程与实验指导》从计算机网络的基础知识方面着手,深入浅出地介绍了计算机的数据通信、网络协议、局域网与广域的基础知识、Intemet应用、网络中的防火墙应用,以及网络中服务器技术。
《清华电脑学堂·计算机网络:基础教程与实验指导》讲解过程中结合了丰富的网络组建和管理范例,可以帮助读者迅速掌握计算机网络应用知识。 计算机网络基础教程与实验指导-超值多媒体光盘_康会光,段琳琳,等_清华大学出版社_

上篇 基础知识
第1章 计算机网络概论
1.1 计算机网络的形成与发展
1.1.1 计算机网络的发展历程
1.1.2 Intemet在中国的发展
1.2 计算机网络的定义与功能
1.2.1 计算机网络的定义
1.2.2 计算机网络的功能
1.3 计算机网络的分类
1.3.1 按计算机网络的作用范围分类
1.3.2 按网络管理模式进行分类
1.4 Internet的组成与结构
1.5 计算机网络拓扑结构
1.5.1 计算机网络拓扑的定义
1.5.2 通信子网与拓扑结构的类型
1.6 计算机网络的典型应用
1.7 网络的主要性能指标
1.8 0SI模型
1.8.1 0SI的网络结构
1.8.2 0SI参考模型各层功能
1.8.3 0SI的通信原理
第2章 网络协议
2.1 传输层协议
2.1.1 TCP协议
2.1.2 UDP协议
2.2 IP协议
2.3 ICMP协议
2.3.1 ICMP机制
2.3.2 ICMP报文格式
2.4 地址解析(ARP)协议
2.5 IPX/SPX协议
2.6 NetBEUI协议
2.7 IP路由选择协议
2.7.1 自治系统与路由选择协议
2.7.2 路由信息协议(RIP)
2.7.3 *短路径优先协议(OSPF)
2.7.4 外部网关协议(EGP)
2.8 应用层协议
2.8.1 域名系统DNS
2.8.2 SMTP协议
2.8.3 FTP协议
2.8.4 HTTP协议
2.9 PPP协议
2.10 扩展练习
第3章 数据通信与控制
3.1 数据通信基础知识
3.1.1 数据通信性能指标
3.1.2 数据通信的特点
3.1.3 数据通信方式
3.1.4 多路复用技术
3.2 数据编码技术
3.2.1 非归零编码_
3.2.2 曼彻斯特编码
3.2.3 差分曼彻斯特编码
3.2.4 脉冲编码调制
3.3 数据传输基础
3.3 ,1基带传输和频带传输
3.3.2 数据交换
3.3.3 调制与解调
3.3.4 数据传输过程中的同步
3.3.5 数据链路层功能与服务
3.3.6 差错控制技术
3.4 扩展练习
第4章 网络传输介质
4.1 双绞线
4.1.1 双绞线的基础原理
4.1.2 双绞线的分类
4.1.3 双绞线的品牌
4.1.4 水晶头的制作标准
4.1.5 双绞线的连接方法
4.1.6 真假UTP的识别方法
4.2 光纤
4.2.1 光纤简介
4.2.2 光纤的类型
4.2.3 光纤的通信原理
4.2.4 光纤的传输性能
4.2.5 光纤的接入方式
4.2.6 常见的光纤设备
4.3 无线传输介质
4.3.1 无线电波
4.3.2 红外线
4.3.3 激光
4.4 扩展练习
第5章 IPv6与IPv4
5.1 IPv4简介
5.2 IP协议
5.2.1 IP协议的特点
5.2.2 IPv4地址
5.2.3 IP数据报的格式
5.2.4 IP数据报的分片与组装
5.2.5 IP数据报路由选项
5.3 子网掩码
5.3.1 子网掩码概述
5.3.2 子网掩码的计算
5.4 IPv6概述
5.4.1 IPv6的产生与发展
5.4.2 IPv6的新特性
5.5 IPv6基础知识
5.5.1 IPv6编址
5.5.2 IPv6的地址分类
5.5.3 IPv6数据报
5.5.4 ICMPv6
5.6 邻居发现(ND)协议
5.7 DHCPv6协议
5.8 IPv6中的DNS协议
5.9 IPv6路由协议及**
5.10 IPv6过渡技术
5.10.1 从IPv4向IPv6过渡的三个阶段
5.10.2 IPv4toIPv6过渡技术
5.11 扩展练习
第6章 局域网
6.1 局域网基本概念
6.1.1 IEEE802体系结构
6.1.2 局域网的工作模式
6.1.3 局域网的访问控制
6.2 以太网
6.2.1 以太网的发展
6.2.2 以太网的分类
6.3 交换式局域网与虚拟局域网
6.3.1 了解交换式局域网
6.3.2 交换式局域网的内部结构
6.3.3 虚拟局域网
6.4 无线局域网
6.4.1 无线局域网的应用及发展前景
6.4.2 IEEE802.1 1无线网络协议
6.4.3 无线局域网工作原理及拓扑结构
6.4.4 无线局域网传输介质
6.4.5 无线局域网**
6.5 扩展练习
第7章 广域网及其接入方式
7.1 广域网概述
7.1.1 广域网和局域网的区别
……
下篇 实验指导

第3章 数据通信与控制
计算机网络采用数据通信方式传输数据,是建立计算机网络系统的基础之一。利用数据通信技术,计算机网络中各通信设备才能够相互通信,从而实现计算机网络共享资源、协同操作的功能。因此,数据通信技术与计算机网络技术是密切相关的。
在本章中,将主要介绍数据通信的基础知识、数据编码技术、数据传输基础和数据传输控制等内容。使用户能够了解计算机中数据传输、交换和处理的理论、方法以及相关实现技术。
本章学习目标:
> 了解数据通信基础知识
> 掌握数据编码技术
> 了解数据传输基础
> 掌握数据传输控制
3.1 数据通信基础知识
在计算机网络中各种设备相互连通的基础就是建立在数据通信的基础之上。数据通信是负责实体间数据的传输和交换。它需要依赖于完整的数据通信系统来实现,数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来,从而实现数据传输、交换、存储和处理的系统。
3.1.1 数据通信性能指标
数据通信是继电报、电话业务之后出现的第三大通信业务。它是一种包括科学计算机、过程控制、信息检索等内容的广义上的信息处理。为了便于更好的理解数据通信的相关技术,先让来了解一些相关概念。
1.数据
在计算机科学中,数据是信息的载体,它涉及对事物的表示形式。通常数据指所有能够输入到计算机并被计算机的程序处理的符号介质的总称,也是用于输入电子计算机进行处理,具有一定意义的数字、字母、符号和模拟量等的通称。
数据包括模拟数据和数字数据两种,其中模拟数据反映的是连续的值(如声音、视频、温度、压力等);数字数据反映的是离散的值(如整数、ASCII文本等)。
2.信息
从广义上说,信息就是消息。对人类而言,人的五官生来就是为了感受信息的,它们是信息的接收器,它们所感受到的一切,都是信息。然而,还有大量的信息是人的五官不能直接感受到的,人类正通过各种手段,发明各种仪器来感知它们,发现它们。
由计算机产生的信息一般是数字、字母、符号的组合,为了传输这些信息,首先要将每一个字母、数字符号用计算机能够识别的二进制代码来表示。另外,也可以说信息就是指数据的具体含义。
3.信号
信号是一种可以觉察的脉冲(如电压、电流、磁场强度等),通过它们能传达消息或信息。也可以说,信号是运载数据的工具,是数据的载体。从广义上讲,它包含光信号、声信号和电信号等。而在计算机网络中,一般应用电信号,如无线电波、电话网中的电流等等。
而在计算机领域,电信号还可以分为模拟信号和数字信号。其中,模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息,其信号的幅度、或频率、或相位随时间作连续变化,如目前广播的声音信号,或图像信号等,如图3-1所示。
数字信号指幅度的取值是离散的,是一串电压脉冲序列。二进制码是一种数字信号,用两种不同的电平(高电平“1”和低电平“-1”)来表示比特序列的电压脉冲信号。由于二进制码受噪声的影响小,因此易于数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。
4.信道
信道是通信双方信号传输的通道,它以物理传输介质为基础。信号只有通过信道传输,才能够从信源到达信宿。在同一条传输介质上可以同时存在多条通道,即一条传输线路上可以有多个信道,实现数据传输。
其中,信源是指通信过程中,产生和发送信息的设备或计算机;信宿是指通信过程中,接收和处理信息的设备或计算机。
5.信道带宽
信道带宽是指信道可传输信号的*高频率与*低频率之差,其单位为Hz(赫兹)。在通信系统中,不同的传输介质具有不同的带宽,并且只能够传输其带宽范围之内的信号。不同传输介质的带宽对应关系,如图3-2所示。
6.信道容量
信道容量是指信道所允许的*大信息量,其大小与信源无关。。在数据传输时,若其传输速率大于信道容量,则无法实现数据传输;若数据传输速率小于或等于信道容量时,则可以实现数据的**传输。
信道容量有时也表示为单位时间内可传输的二进制位的位数(称信道的数据传输速率,位速率),以位/秒(bit/s)形式予以表示,简记为bit/s。 图3-2 不同传输介质的传输带宽
7.吞吐量
吞吐量是指信道在单位时间内能够成功传输的信息总量,其单位为bit/s或者Bit/s(B/s)。在理想情况下,即无帧丢失的情况下,吞吐量是指设备能够传输的*大速率。
8.误码率
误码率是衡量数据在规定时间内数据准确传输的指标。误码的产生是由于在信号传输中,衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏,产生误码。例如,噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障等。比如传送的信号是1,而接收到的是0;或者传送的信息是0,而接收到的是1。
在确定误码率时,可以通过“误码率=传输中的误码/所传输的总码数×****”公式来计算误码率。在计算机网络通信中,误码率一般要求小于10-6,即平均每传输1兆位允许有1位出错。
3.1.2 数据通信的特点
数据通信是为了实现计算机与计算机或终端与计算机之间的信息交互而产生的一种通信技术。
随着信息技术的飞速发展,由数据通信技术的不同而发展起来了多种不同的数据通信网络。如分组交换网、帧中继网、DDN网、ATM网、N-ISDN网等。它们主要完成数据传输与交换任务,并为广域网和城域网提供网络互联技术。
1)分组交换网
分组交换网是*早的一种数据交换技术。其原理是指,将用户信息封装在各分组(数据包)中,每个分组都有包含附加信息的分组头,网络按附加信息(如主、被叫地址,逻辑信道号,数据包序列号)作出路由选择、差错控制等处理。
由于分组交换网具有时延大,数据传输速率低的特点,因此,只适用于一些业务量小、速率要求不高的数据、图形、静止图像的传送,并且不能进行实时性要求强的语音传送。
2)帧中继
帧中继又称第二代分组交换技术。与分组交换网相比,它具有简化的结点主机间协议处理,提高了数据传输速率,降低了网络时延等特点。
3)DDN网
目前,在我国应用*为广泛的数据网就是DDN网,其中文为数字数据网。它是以数字光缆传输为基础,利用数字信道来传输数据信号的高速数据传输网络。
DDN网具有传输速率高、传输质量好、网络时延小、全透明(支持任何规程)、网络管理智能化,可为用户提供有关语音、数据、图像信号的点对点,或点对多点的半固定连接,接口灵活多样,使用简便等特点。
4)N-ISDN
N-ISDN是由电话综合数字网(IDN)演变而来的,它能够提供端到端的数字连接,并支持一系列广泛的话音和非话音业务,为用户入网提供一组有限的标准。但它所支持的业务带宽有限,只能是小于2.018Mbit/s的窄带业务。
5)ATM网
ATM网集电路交换和分组交换两种交换方式的优点,并以高速的SDH光纤传输网络为基础,集传输、复用、交换为一身,可以较好的对宽带信息进行交换。
ATM具有选择固定长度的短信元作为信息传输单位,简化了交换机的处理任务,有利于宽带高速交换;允许终端灵活地享用带宽,能很好地支持不同速率的各种业务和突出性业务;保持了电路交换的高实时性优点,支持实时性业务等优点。
随着多媒体技术的出现,人们对可视电话、视频会议、交互式电视等宽带多媒体业务的需求迅速增长,信息技术飞速的发展,电信市场也日益开放,用户对多业务的寻求以及市场竞争也越来越激烈,用于数据通信的各种网络都在发生变化,其中,传统电信网、电视网、因特网三大行业在相互渗透逐渐融合。
总的来讲,数据通信是数据传输与数据处理的相互结合。它具有以下特点:
· 在数据通信中,传输和处理离散的数字信号。
· 通信速度高,且通信量突发性强。
· 数据传输的可靠性要求高。
· 必须事先制定通信双方必须遵守的、功能齐备的通信协议。
· 信息的传输效率高。
· 数据通信每次呼叫的平均持续时间短。
3.1.3 数据通信方式
在数据通信系统中,数据经编码与信道相对应后,就能够实现数据的传输。其传输方式可以分为两类,一类是串行通信和并行通信,另一类是单工、半双工和全双工通信。
1.串行通信和并行通信
在数据通信中,按每次传送的数据位数,通信方式可分为并行通信和串行通信。 其中,并行通信是一次同时传送八位二进制数据,从发送端到接收端需要八根传输线,主要用于近距离通信。串行通信一次只传送1位二进制的数据,从发送端到接收端只需要一根传输线。串行方式虽然传输率低,但适合于远距离传输。 ……

合理的知识结构
真实的案例教学
阶梯式实践环节
理论实践一体化