計算機網(wǎng)絡基礎任務教程

本書從教學實際出發(fā)，結(jié)合高等職業(yè)院校學生的學習特點，遵循“任務”驅(qū)動“項目”的學習方法，采用“項目+任務”的內(nèi)容組織形式，系統(tǒng)講述了計算機網(wǎng)絡技術基礎。

根據(jù)計算機學科的教學規(guī)律和高等職業(yè)院校的教學特點，合理安排各項目的工作任務，力求準確、簡明、完整。

體現(xiàn)了“學以致用”“即學即用”的編寫思路，強調(diào)用言簡意賅的語言描述抽象的網(wǎng)絡理論，注重項目描述與學習任務密切關聯(lián)。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，人類社會進入了信息時代，“互聯(lián)網(wǎng)+”正在改造和影響著社會生活的各個領域，計算機網(wǎng)絡技術恰恰是互聯(lián)網(wǎng)入門的基礎。目前，各類高校的計算機及相關專業(yè)大多開設了計算機網(wǎng)絡基礎課程，隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，課程內(nèi)容也在不斷更新。在“十三五”規(guī)劃的開局之年，我們組織從事計算機網(wǎng)絡教學實踐的多位教師編寫了本教材。

本書從教學實際出發(fā)，結(jié)合高等職業(yè)院校學生的學習特點，采用“項目+任務”的內(nèi)容組織形式，系統(tǒng)講述了計算機網(wǎng)絡技術基礎，全書由9個學習項目組成，每個項目分解為若干個學習任務，并配備了項目小結(jié)和練習題，便于學生對所學知識進行鞏固。

項目1：計算機網(wǎng)絡初探，主要任務是了解計算機網(wǎng)絡的基本概念，掌握計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構，認識Internet與TCP/IP體系結(jié)構。項目2：物理層與數(shù)據(jù)通信技術，主要任務是了解物理層的基本概念，掌握網(wǎng)絡結(jié)構化布線技術，理解并掌握幾種典型的數(shù)據(jù)傳輸技術。項目3：數(shù)據(jù)鏈路層與局域網(wǎng)技術，主要任務是了解局域網(wǎng)的體系結(jié)構，了解以太網(wǎng)標準，并掌握以太網(wǎng)相關設備，從而掌握局域網(wǎng)的構建。項目4：網(wǎng)絡層與IP協(xié)議，本項目將學習網(wǎng)絡層的作用及主要功能，網(wǎng)絡層提供的服務，并介紹網(wǎng)絡互聯(lián)技術。項目5：傳輸層與TCP協(xié)議，本項目主要學習傳輸層的作用及功能，介紹工作在傳輸層中的兩個重要協(xié)議TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。項目6：應用層與Internet，本項目主要了解應用層與Internet，掌握應用層常用協(xié)議及其應用，了解現(xiàn)代通信新技術。項目7：廣域網(wǎng)技術，本項目主要介紹了幾種典型的廣域網(wǎng)技術。項目8：網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，本項目將學習網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的相關知識，理解網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的特點、分類和功能。項目9：網(wǎng)絡安全與網(wǎng)絡管理，本項目學習計算機網(wǎng)絡安全的基礎知識，防火墻技術，數(shù)據(jù)加密技術；學習網(wǎng)絡管理基本概念，簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP）等內(nèi)容。

本教材由彭德林、金忠偉任主編；董欣、宋志秋、夏慶英任副主編；張麗靜任主審。全書由彭德林、金忠偉組織策劃及統(tǒng)稿，由張麗靜審閱定稿。其中，項目1由遲國棟編寫；項目2由董中杰編寫；項目3、4由董欣編寫；項目5由金忠偉編寫；項目6由夏慶英編寫；項目7由郭娜編寫；項目8和項目9由宋志秋編寫。

本書在編寫過程中得到了中國水利水電出版社有關領導和編輯的大力支持，在此表示衷心的感謝，由于編者水平有限，書中難免出現(xiàn)不足，敬請讀者批評和指正。

編 者

2016年4月

項目1 計算機網(wǎng)絡初探 1
1.1 任務1：了解計算機網(wǎng)絡基本概念 1
1.1.1 計算機網(wǎng)絡的定義 1
1.1.2 計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生與發(fā)展 2
1.1.3 計算機網(wǎng)絡的組成與分類 5
1.1.4 計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構 7
1.2 任務2：掌握計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構 9
1.2.1 網(wǎng)絡體系結(jié)構基礎 9
1.2.2 OSI的體系結(jié)構 11
1.3 任務3：認識Internet與TCP/IP體系
結(jié)構 13
1.3.1 Internet的產(chǎn)生、發(fā)展與標準化工作 13
1.3.2 TCP/IP體系結(jié)構 15
1.3.3 TCP/IP協(xié)議族及特點 16
1.4 項目小結(jié) 17
1.5 訓練與提高1 17
項目2 物理層與數(shù)據(jù)通信技術 19
2.1 任務1：了解物理層 19
2.2 任務2：認識傳輸介質(zhì) 23
2.2.1 同軸電纜 23
2.2.2 雙絞線 24
2.2.3 光纜 26
2.2.4 無線傳輸 28
2.3 任務3：掌握網(wǎng)絡結(jié)構化布線技術 32
2.3.1 結(jié)構化布線系統(tǒng)的組成 33
2.3.2 結(jié)構化布線系統(tǒng)中的傳輸媒體 40
2.3.3 結(jié)構化布線中的連接部件 41
2.3.4 結(jié)構化布線系統(tǒng)的標準 42
2.4 任務4：了解數(shù)據(jù)通信技術 43
2.4.1 信號與信道 43
2.4.2 帶寬與時延 45
2.4.3 數(shù)據(jù)通信方式 46
2.4.4 同步方式 47
2.4.5 基帶傳輸與數(shù)字信號編碼 49
2.4.6 頻帶傳輸與模擬信號數(shù)字傳輸 51
2.4.7 多路復用技術 52
2.5 任務5：了解數(shù)據(jù)交換技術 54
2.5.1 電路交換 54
2.5.2 分組交換與報文交換 55
2.5.3 交換技術的比較 57
2.6 任務6：認識幾種常用的物理層標準 58
2.7 項目小結(jié) 60
2.8 訓練與提高2 61
項目3 數(shù)據(jù)鏈路層與局域網(wǎng)技術 62
3.1 任務1：認識數(shù)據(jù)鏈路層 62
3.1.1 數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念 62
3.1.2 鏈路控制規(guī)程HDLC 66
3.1.3 Internet的點對點協(xié)議PPP 70
3.2 任務2：了解局域網(wǎng)的體系結(jié)構 73
3.2.1 局域網(wǎng)的概念 73
3.2.2 局域網(wǎng)的層次模型 75
3.2.3 IEEE 802標準系列 76
3.2.4 介質(zhì)訪問控制方法 77
3.3 任務3：了解以太網(wǎng)標準 77
3.3.1 CSMA/CD與傳統(tǒng)以太網(wǎng) 77
3.3.2 以太網(wǎng)幀格式 80
3.3.3 快速以太網(wǎng) 81
3.3.4 千兆位以太網(wǎng) 81
3.3.5 萬兆位以太網(wǎng) 82
3.4 任務4：掌握以太網(wǎng)設備與相關技術 82
3.4.1 中繼器和集線器 82
3.4.2 網(wǎng)橋 84
3.4.3 交換式以太網(wǎng)和交換機 86
3.4.4 虛擬局域網(wǎng) 88
3.5 任務5：認識無線局域網(wǎng) 90
3.5.1 無線局域網(wǎng) 91
3.5.2 無線局域網(wǎng)產(chǎn)品 93
3.6 任務6：了解其他局域網(wǎng)技術 94
3.6.1 令牌環(huán)網(wǎng)—IEEE 802.5標準 94
3.6.2 令牌總線局域網(wǎng)—IEEE 802.4
標準 96
3.6.3 光纖分布式數(shù)據(jù)接口 97
3.7 項目小結(jié) 99
3.8 訓練與提高3 100
項目4 網(wǎng)絡層與IP協(xié)議 103
4.1 任務1：認識網(wǎng)絡層 103
4.1.1 網(wǎng)絡層基本概念 103
4.1.2 數(shù)據(jù)報服務與虛電路服務基礎 104
4.1.3 網(wǎng)絡互聯(lián)技術 107
4.1.4 網(wǎng)絡互聯(lián)設備 109
4.2 任務2：掌握IP協(xié)議 110
4.2.1 IP地址及子網(wǎng)掩碼 111
4.2.2 地址轉(zhuǎn)換協(xié)議 121
4.2.3 IP數(shù)據(jù)報 125
4.2.4 ICMP協(xié)議 127
4.3 任務3：認識網(wǎng)絡互聯(lián) 128
4.3.1 IP協(xié)議互聯(lián)原理 129
4.3.2 路由協(xié)議 132
4.3.3 路由器原理與使用 135
4.4 任務4：了解網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換與IPv6 136
4.4.1 網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換 136
4.4.2 IPv6的基本概念 137
4.5 項目小結(jié) 138
4.6 訓練與提高4 139
項目5 傳輸層與TCP協(xié)議 142
5.1 任務1：認識傳輸層 142
5.2 任務2：了解TCP/IP中的傳輸層 145
5.2.1 傳輸層協(xié)議 145
5.2.2 端口 146
5.3 任務3：認識TCP協(xié)議 149
5.3.1 TCP報文 151
5.3.2 TCP的編號與確認 153
5.3.3 TCP的傳輸連接管理 155
5.3.4 TCP流量控制與擁塞控制 159
5.3.5 TCP的重傳機制 161
5.4 任務4：UDP協(xié)議 163
5.5 項目小結(jié) 165
5.6 訓練與提高5 166
項目6 應用層與Internet 168
6.1 任務1：認識應用層 168
6.2 任務2：了解域名系統(tǒng) 169
6.2.1 域名系統(tǒng)概述 169
6.2.2 Internet的域名結(jié)構 170
6.2.3 域名解析 171
6.3 任務3：認識電子郵件 173
6.3.1 電子郵件的特點 173
6.3.2 電子郵件系統(tǒng)原理 174
6.3.3 電子郵件的格式 175
6.3.4 電子郵件的相關協(xié)議 175
6.4 任務4：認識文件傳輸 176
6.4.1 文件傳輸協(xié)議原理 176
6.4.2 FTP的使用 179
6.4.3 簡單文件傳輸協(xié)議 180
6.5 任務5：了解遠程登錄 180
6.5.1 Telnet的工作原理 180
6.5.2 網(wǎng)絡虛擬終端 182
6.5.3 Telnet選項協(xié)商 182
6.6 任務6：認識萬維網(wǎng)WWW 184
6.6.1 WWW概述 184
6.6.2 統(tǒng)一資源定位器 186
6.6.3 超文本傳輸協(xié)議 187
6.6.4 WWW瀏覽器 188
6.6.5 WWW的語言HTML 188
6.7 任務7：網(wǎng)絡應用新模式及現(xiàn)代
通信技術 190
6.7.1 物聯(lián)網(wǎng)技術基礎 190
6.7.2 云計算技術基礎 194
6.7.3 現(xiàn)代通信新技術 198
6.8 項目小結(jié) 201
6.9 訓練與提高6 202
項目7 廣域網(wǎng)技術 205
7.1 任務1：認識電話交換網(wǎng) 205
7.2 任務2：了解非對稱的數(shù)字用戶環(huán)線 210
7.2.1 xDSL概述 210
7.2.2 ADSL的功能特點 211
7.2.3 ADSL的應用 212
7.3 任務3：認識Cable Modem 213
7.3.1 Cable Modem概述 213
7.3.2 Cable Modem技術原理 215
7.4 任務4：認識ATM網(wǎng)絡 221
7.4.1 ATM概述 221
7.4.2 ATM協(xié)議參考模型 226
7.4.3 ATM網(wǎng)絡結(jié)構和技術特點 229
7.5 任務5：了解幀中繼網(wǎng)絡 232
7.5.1 幀中繼的產(chǎn)生和發(fā)展 232
7.5.2 幀中繼技術的基本工作原理 233
7.5.3 幀中繼的擁塞管理 235
7.5.4 幀中繼的應用 235
7.6 認識新的網(wǎng)絡技術 236
7.6.1 IP over ATM 236
7.6.2 IP over SDH 238
7.6.3 IP over WDM 241
7.7 項目小結(jié) 243
7.8 訓練與提高7 243
項目8 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) 246
8.1 任務1：了解網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的發(fā)展 246
8.1.1 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的定義 246
8.1.2 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的功能和特性 247
8.1.3 常見的網(wǎng)絡操作系統(tǒng) 247
8.2 任務2：了解Windows Server 2008 R2
網(wǎng)絡操作系統(tǒng) 248
8.2.1 Windows Server 2008 R2簡介 248
8.2.2 活動目錄與域控制器 249
8.2.3 用戶賬戶管理 252
8.2.4 Windows Server 2008 R2服務器
管理功能 253
8.2.5 Windows Server 2008 R2的安全
管理 255
8.3 任務3：認識Linux網(wǎng)絡操作系統(tǒng) 258
8.3.1 Linux簡介 258
8.3.2 創(chuàng)建和管理文件系統(tǒng) 260
8.3.3 用戶管理 265
8.3.4 配置網(wǎng)絡 268
8.4 項目小結(jié) 272
8.5 訓練與提高8 272
項目9 網(wǎng)絡安全與網(wǎng)絡管理 275
9.1 任務1：了解網(wǎng)絡安全 275
9.1.1 網(wǎng)絡安全概述 275
9.1.2 網(wǎng)絡安全技術 277
9.1.3 電子郵件的安全性與Web的
安全性 281
9.2 任務2：認識網(wǎng)絡管理 282
9.2.1 網(wǎng)絡管理的概述 282
9.2.2 網(wǎng)絡管理的功能 283
9.2.3 網(wǎng)絡管理的體系結(jié)構 284
9.2.4 網(wǎng)絡管理協(xié)議與技術 285
9.2.5 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議 286
9.3 項目小結(jié) 290
9.4 訓練與提高9 290
參考文獻 293

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2. Office高級應用項目式教程（第2版） [主編 李觀金 張倩文 黎夏克 ]
3. 巧用翻譯學英語：英漢互譯500例 [王學文 著]
4. 高等教育多維評價體系構建與高質(zhì)量發(fā)展研究 [張妍 著]
5. 系統(tǒng)規(guī)劃與管理師章節(jié)習題與考點特訓（第二版） [主編 薛大龍]
6. 計算機操作系統(tǒng)實踐指導（openEuler版） [主編 秦光 曾陳萍 岳付強]
7. 信息系統(tǒng)管理工程師真題及模考卷精析（適用機考） [主 編 薛大龍 程 剛 上官緒]
8. 航海類院校體育教育教學研究 [張利超 李寧 著]
9. 新時代背景下我國職業(yè)教育產(chǎn)教融合長效機制建設研究 [王玉賢 著]
10. 電路分析 [主編 李飛 毛先柏]
11. 信息系統(tǒng)管理工程師（適用第2版大綱）一站通關 [指尖瘋　編著]
12. 傳統(tǒng)山水畫論解讀與實踐 [陳鈉 著]
13. 網(wǎng)絡工程師備考一本通（適配第6版考綱） [夏杰 編著]
14. 陳孝云的職教理想與情懷 [祝吉太 江傳瑞 張義廷 著]
15. 地方本科院校電子信息學科課程思政案例集 [王甫]
16. Excel數(shù)據(jù)處理與分析（第二版） [主編 張志明 鄒 蕾]
17. 網(wǎng)絡工程師5天修煉（適配第6版考綱） [主編　朱小平 施游]
18. 倉儲管理實務（第二版） [周寧武 編著]
19. 基于AE與C#的地理信息系統(tǒng)二次開發(fā) [李小根 賈艷昌 喬翠平 姜彤 ]
20. 2023年長沙市文化和旅游業(yè)發(fā)展報告 [主編 陳莉]
21. 舞臺化妝造型設計 [主編 劉思彤 張 濤 張憶雨]
22. 產(chǎn)教融合視角高校體育專業(yè)實踐教學體系構建研究 [楊柳青 葉華兵 著]
23. 知識圖譜及應用案例 [張善文 黃文準 于長青 陳明淑]
24. Python程序設計案例教程（微課版） [主編　石利平　田輝平　余以勝]
25. 皓月繁星：青少年兒童心理成長手冊 [主　編　林贊歌 副主編　杜志南]
26. 材料力學 [章寶華 趙新勝 徐斌]
27. 系統(tǒng)集成項目管理工程師考試32小時通關（第3版） [主編　薛大龍 副主編　上官緒陽]
28. 軟考論文高分特訓與范文10篇——系統(tǒng)分析師（第二版） [薛大龍 鄒月平 施游]
29. 黃河海勃灣水利樞紐防凌安全運行 [王戰(zhàn)領 王叢發(fā) 范瑜彬 著]
30. 大學生心理健康教育 [方雄 著]