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CONTENTS1

第0章计算机网络课程知识点设计与组织的总体说明1

0.1计算机网络课程知识点设计1

0.1.1计算机网络课程教学的特点1

目录1

0.1.2计算机网络课程知识点组织的基本思路2

0.2计算机网络课程知识点设计与章节结构3

0.2.1计算机网络课程教学单元的划分3

数据链路层的内容安排4

0.2.2关于广域网与局域网、城域网的物理层、4

0.2.3全书的知识点结构5

0.2.4《计算机网络》教材体系6

0.2.5《计算机网络教师用书》编写的指导思想6

0.2.6教学方法的讨论8

第1章计算机网络概论12

1.0学习目的、要求与知识点结构12

1.0.1学习目的与要求12

1.1对计算机网络的形成与发展要点的理解13

1.0.2知识点的组织结构13

1.2对计算机网络定义与分类的理解14

1.2.1计算机网络定义的基本要点14

1.2.2对计算机网络的分类方法的理解16

1.3对计算机网络的组成与结构要点的理解17

1.3.1资源子网和通信子网划分的意义与局限性17

1.3.2组网方式的变化与现代网络系统的结构特点18

1.4对计算机网络的拓扑构型要点的理解18

1.4.1 网络拓扑构型的要点18

1.4.2对计算机网络拓扑的分类方法的理解19

1.5典型计算机网络20

1.6对网络计算研究与应用的发展的了解22

第2章 网络体系结构与网络协议24

2.0学习目的、要求与知识点结构24

2.0.1学习目的与要求24

2.0.2知识点的组织结构24

2.1 网络体系结构的基本概念26

2.1.1对网络通信协议的理解26

2.1.3对协议、层次、接口与体系结构概念的理解27

2.1.2对网络协议、协议族基本概念的理解27

2.1.4对面向连接服务与无连接服务的理解28

2.1.5对确认和重传机制的理解29

2.2对OSI参考模型发展过程及评价的理解30

2.3对TCP/IP参考模型发展过程及评价的理解31

2.4网络与Internet协议标准组织与管理机构31

2.4.1网络协议标准组织31

2.4.2 RFC文档32

2.4.3 Internet管理机构33

2.4.4 Internet管理和研究机构网址34

2.5对建议的参考模型的理解35

第3章物理层36

3.0学习目的、要求与知识点结构36

3.0.1学习目的与要求36

3.0.2知识点的组织结构36

3.1对物理层与物理层协议基本概念的理解38

3.2对数据通信基本概念的理解39

3.2.1对信息、数据和信号概念的理解39

3.2.2数据通信研究的主要问题40

3.2.3传输介质的主要类型42

3.3对数据编码技术要点的理解49

3.3.1数据编码类型49

3.3.2对多相调制方法的理解49

3.3.3脉冲编码调制方法51

3.4对基带信号的频谱特性的理解52

3.4.1 观察与分析电信号的时域方法与频域方法52

3.4.2傅里叶分析的基本方法53

3.4.3周期性矩形脉冲信号的频谱分析53

3.4.4数字信号的频谱特点55

3.4.5对通信信道带宽影响基带传输的理解56

3.4.6对奈奎斯特准则与香农定律的理解58

3.5对广域网技术发展的理解61

3.5.1对广域网技术发展的理解61

3.5.2交换多兆位数据服务的技术要点62

3.5.3 X.25网技术要点63

3.5.4帧中继技术要点63

3.5.5 B-ISDN技术要点64

3.5.6异步传输模式ATM技术要点66

3.6.2 SDH的发展过程68

3.6.3几种速率标准的制定68

3.6.1 SDH发展的背景68

3.6对同步数字体系的理解68

3.6.4 SDH速率体系的技术要点69

第4章数据链路层70

4.0学习目的、要求与知识点结构70

4.0.1学习目的与要求70

4.0.2知识点的组织结构70

4.1对差错产生与差错控制方法的理解71

4.1.1为什么要设计数据链路层71

4.1.2对差错产生的原因和差错类型的理解72

4.1.3理解误码率定义的要点73

4.1.4对检错码与纠错码的理解73

4.1.5对循环冗余编码工作原理的理解73

4.1.6对差错控制机制要点的理解74

4.2对数据链路层的基本概念的理解75

4.2.1物理线路与数据链路75

4.2.2对数据链路控制原理的理解76

4.2.3数据链路层向网络层提供的服务76

4.3.2面向字符型协议实例——BSC78

4.3面向字符型数据链路层协议实例78

4.3.1数据链路层协议的分类78

4.4面向比特型数据链路层协议实例——HDLC79

4.4.1 HDLC的发展过程79

4.4.2对数据链路的配置方式和数据传送方式要点的理解79

4.4.3 HDLC的帧结构80

4.5 Internet 中的数据链路层81

4.5.1 Internet数据链路层协议81

4.5.2对SLIP协议技术要点的理解81

4.5.4对PPP协议技术要点的理解82

4.5.3对CSLIP协议技术要点的理解82

第5章介质访问控制子层84

5.0学习目的、要求与知识点结构84

5.0.1学习目的与要求84

5.0.2知识点的组织结构84

5.1局域网与城域网的基本概念85

5.1.1局域网的主要技术特点85

5.1.2局域网拓扑、传输介质与介质访问控制方法的分类86

5.1.3对IEEE 802组织与802.3协议结构的理解88

5.2.1 Ethernet技术的产生与发展的过程90

5.2对Ethernet技术要点的理解90

5.2.2对Ethernet网核心技术理论研究发展的理解93

5.2.3对Ethernet物理地址的理解97

5.3对CSMA/CD、Token Bus与Token Ring三种基本介质98

访问控制方法的理解98

5.3.1 CSMA/CD、Token Bus与Token Ring的共同之处98

5.3.2 CSMA/CD、Token Bus与Token Ring的不同之处99

5.3.3 CSMA/CD、Token Bus与Token Ring的性能分析与比较99

5.4.1高速局域网的研究方法101

5.4.2对Fast Ethernet技术要点的理解101

5.4高速局域网、交换式局域网与虚拟局域网101

5.4.3对Gigabit Ethernet技术要点的理解102

5.4.4对10Gb/s Ethernet技术要点的理解102

5.4.5对交换式局域网技术要点的理解103

5.4.6对虚拟局域网技术要点的理解105

5.5 IEEE 802.3物理层标准与组网方法106

5.5.1 IEEE 802.3物理层协议标准的结构106

5.5.2几种典型的物理层协议106

5.5.3局域网组网的基本方法108

5.5.4对局域网结构化布线基本概念的理解110

5.6.2红外无线局域网的技术要点112

5.6无线局域网112

5.6.1无线局域网的应用112

5.6.3扩频无线局域网的技术要点114

5.6.4窄带微波无线局域网的技术要点115

5.6.5无线局域网标准IEEE 802.11116

5.6.6几种主要无线局域网技术的比较119

5.7对局域网互联概念与中继器、集线器、网桥、交换机的理解120

5.7.1 中继器的基本工作原理与特点120

5.7.2集线器的基本工作原理与特点122

5.7.3局域网桥的基本工作原理与特点123

5.7.4局域网交换机的基本工作原理与特点126

5.7.5对第二层交换的基本概念的理解128

第6章网络层129

6.0学习目的、要求与知识点结构129

6.0.1学习目的与要求129

6.0.2知识点的组织结构129

6.1对网络层作用与IP协议要点的理解131

6.1.1 网络互联的需求是推动网络层和IP协议研究的原动力131

6.1.2 网络层协议必须独立于互联网络通信子网所采用的技术131

6.2.1 IP地址类型132

6.2对IP地址概念的理解132

6.1.3 IP协议设计遵循的基本原则132

6.1.4网络层协议所要包括的基本内容132

6.2.2确定一个IP地址的类137

6.2.3特殊地址形式138

6.2.4 IP地址的申请与管理139

6.3对子网与超网基本概念的理解140

6.3.1 为什么要划分子网与超网140

6.3.2对子网掩码与子网地址空间划分办法的理解140

6.3.3子网规划与地址空间划分举例141

6.3.4可变长度子网掩码的技术要点148

6.3.5无类域间路由的技术要点149

6.4对IP分组交付和路由选择技术要点的理解152

6.4.1 IP分组交付152

6.4.2对路由选择算法的基本概念的理解153

6.4.3提高路由表查询效率的基本方法155

6.5 Internet的路由选择协议155

6.5.1 自治系统与路由选择协议155

6.5.2对于内部网关协议要点的理解156

6.5.3对于开放最短路径优先协议要点的理解157

6.5.4对于外部网关协议要点的理解159

6.6对IP协议技术要点的理解160

6.6.1 IP协议的特点160

6.6.2 IP数据报的格式161

6.6.3对IP数据报的分片与组装技术要点的理解165

6.6.4对IP数据报选项技术要点的理解166

6.7对地址解析技术要点的理解175

6.7.1 IP地址与物理地址的映射175

6.7.2对地址解析协议技术要点的理解176

6.7.3反向地址解析协议178

6.7.4网络层基本工作原理小结179

6.8对路由器与第3层交换技术要点的理解183

6.8.1路由器的基本功能183

6.8.2对路由器的结构与工作原理的理解184

6.8.3路由器技术的演变与发展185

6.8.4对路由器与第三层交换机异同点与应用范围的理解189

6.9对Internet控制报文协议要点的理解190

6.9.1控制报文协议ICMP的作用与特点190

6.9.2 ICMP数据报格式与类型191

6.9.3对ICMP差错报告数据报技术要点的理解192

6.9.4对ICMP查询报文技术要点的理解197

6.10.1 IP多播的基本概念201

6.10对IP多播与Internet组管理协议的理解201

6.10.2 Internet组管理协议202

6.10.3多播路由器与IP多播中的隧道技术203

6.11 对IPv6、IP Sec与ICMPv6协议要点的理解204

6.11.1对IPv6协议要点的理解204

6.11.2 ICMPv6与IPv6的网络层协议结构209

6.11.3从IPv4向IPv6的过渡方法210

6.11.4对IP安全协议技术要点的理解211

7.0.1学习目的与要求213

7.0.2知识点的组织结构213

第7章传输层213

7.0学习目的、要求与知识点结构213

7.1对网络环境中分布式进程通信概念的理解214

7.1.1单机系统中的进程通信方法214

7.1.2 网络环境中分布式进程通信的特点215

7.1.3对进程间相互作用模式client/server的理解217

7.1.4进程通信中client/server模式实现方法218

7.2.2传输层协议的基本功能223

7.2对传输层的基本功能的理解223

7.2.1传输层的端到端通信223

7.2.3网络服务与服务质量225

7.3对用户报文协议UDP要点的理解227

7.3.1 UDP协议的主要RFC文档与特点227

7.3.2 UDP的基本工作过程228

7.3.3 UDP端口号230

7.3.4 UDP数据报格式231

7.3.5 UDP检验和的基本概念与计算示例232

7.4.1关于TCP协议的主要RFC文档与标准234

7.4对传输控制协议TCP要点的理解234

7.4.2TCP协议的主要特点236

7.4.3TCP的端口号分配和socket地址237

7.4.4TCP报文段格式238

7.4.5对TCP流量控制技术要点的理解241

7.4.6对TCP差错控制技术要点的理解244

7.4.7TCP传输连接建立、维护与释放247

7.4.8对TCP状态转换图的理解249

8.0.2知识点的组织结构253

8.0.1学习目的与要求253

第8章应用层253

8.0学习目的、要求与知识点结构253

8.1对应用层作用与应用层协议的理解254

8.2对域名系统技术要点的理解255

8.2.1学习域名系统的目的255

8.2.2关于域名系统的主要RFC文档、标准草案与Internet标准255

8.2.3域名解析与地址解析的区别255

8.2.4域名系统研究的背景与设计目标256

8.2.5域名系统的解决方案258

8.2.6域名数据库259

8.2.7域名系统技术发展与安全问题262

8.3对电子邮件系统技术要点的理解264

8.3.1关于电子邮件协议的主要RFC文档、264

标准草案与Internet标准264

8.3.2 Internet电子邮件系统设计的基本思路264

8.3.3对电子邮件体系结构与基本工作原理的理解265

8.3.4邮件报文交付的三个阶段268

8.3.5 SMTP协议要点269

8.3.6通用协议Internet邮件扩展MIME协议要点273

8.3.7 POP3与IMAP4协议274

8.4.1 关于FTP协议的主要RFC文档、标准草案与Internet标准276

8.4.2 FTP协议的主要特点276

8.4.3 RFC 959定义的FTP主要命令276

8.4对FTP技术要点的理解276

8.4.4简易文件传输协议TFTP要点277

8.5对WWW技术要点的理解278

8.5.1关于WWW服务的主要RFC文档、278

标准草案与Internet标准278

8.5.3超文本传输协议HTTP的要点279

8.5.2对WWW服务方法的理解279

8.5.4对WWW客户、服务器连接与协商方法的理解288

8.5.5超文本标记语言HTML的要点290

第9章 网络安全与网络管理294

9.0学习目的、要求与知识点结构294

9.0.1学习目的与要求294

9.0.2知识点的组织结构294

9.1对网络安全的重要性与研究的主要问题的理解295

9.1.1 网络安全的重要性295

9.1.2 网络安全技术研究的主要问题296

9.1.3网络安全服务与安全标准298

9.1.4网络安全策略的设计301

9.1.5 网络安全策略制定的方法与基本内容303

9.1.6 网络安全问题的鉴别与受到威胁时的行动方案307

9.2对加密与认证技术要点的理解311

9.2.1密码算法与密码体制的基本概念312

9.2.2对称密钥密码体系的技术要点312

9.2.3对称密钥密码体系实现方法举例313

9.2.4非对称密钥密码体系技术要点316

9.2.5公钥加密实现方法的举例317

9.2.6对密钥的管理与CA认证中心概念的理解319

9.2.7对数字信封技术要点的理解320

9.2.8对数字签名技术要点的理解321

9.2.9了解身份认证技术的发展323

9.3对防火墙技术要点的理解323

9.3.1防火墙的基本概念323

9.3.2对包过滤路由器技术要点的理解324

9.3.3对应用级网关技术要点的理解325

9.3.4防火墙系统结构分析326

9.3.5选择防火墙产品应注意的问题331

9.4对网络防攻击与入侵检测技术要点的理解332

9.4.1网络攻击方法分析332

9.4.2入侵检测的基本概念333

9.4.3入侵检测的基本方法334

9.5对网络文件备份与恢复技术要点的理解335

9.5.1 网络文件备份与恢复的重要性335

9.5.2网络文件备份的基本方法335

9.6.2网络病毒的危害336

9.6.3典型网络防病毒软件的应用336

9.6对网络防病毒技术要点的理解336

9.6.1造成网络感染病毒的主要原因336

9.6.4网络工作站防病毒方法337

9.7对网络管理技术要点的理解337

9.7.1网络管理的基本概念337

9.7.2OSI管理功能域338

9.7.3对简单网络管理协议技术要点的理解339

参考文献340