全共分为10章，依次为计算机网络基础知识、网络模型与协议、局域网技术、网络互联与广域网技术、因特网与TCP/IP协议、网络操作系统、网络服务与服务器架设、网络安全技术、网页编程技术和新兴网络技术简介。

计算机网络是计算机科学与技术中发展最迅速、应用最活跃的领域，也是支撑全球信
息系统的重要基础。在当今的信息时代，正是计算机网络大大缩短了人与人之间的时空距
离，扩大了人与人之间交流与协作的范围。计算机网络正在改变着人们的工作方式、生活
方式与思维方式，必将对人类社会的进步产生重要而深远的影响。
计算机网络是计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合而形成的一门交叉学科，
经过近 60 年的发展，已经形成了比较完善的体系，其相关技术也有了长足的发展。针对
计算机网络技术具有发展迅速、应用广泛、知识更新快的特点，作为一门重要的高等院校
专业类课程，仍然需要不断地建设和完善其教材，来充实和提升其内涵、应用和发展。
最近，教育部计算机基础教学指导委员会明确了以计算思维为核心的计算机基础课程
教学改革方向，将学生能力培养提升到科学思维的培养，其目的是使学生掌握计算机学科
所特有的思维方式，有助于学生创造性思维的形成，为以后利用计算机解决专业问题奠定
基础。“增强计算思维能力培养”已成为国内外计算机教育的重点研究课题。
本书以培养学生网络应用能力为目标，力图将计算思维的理念和方法融入各章内容
中。在内容组织上，以解决网络问题为导向来讲述网络最基本的工作原理，同时反映当
前网络技术发展的最新成果，保证知识的系统性和先进性。另外，通过实验项目来提升
读者的应用技能，力求使读者在掌握计算机网络工作原理和相关技术的同时，具备组建、
配置、管理和维护网络的能力以及基本的互联网应用能力 , 学会处理网络问题的最基本方
法，并且对迅速发展的新技术具有学习和跟踪的基础和能力。本书也考虑了全国计算机
等级考试（三级网络技术）所要求的基本内容，有助于读者通过相关科目的认证考试。
全书共分 10 章：
第 1 章　计算机网络基础知识，讨论了计算机网络的基本概念、发展和应用，以及相
关的数据通信基础。
第 2 章　网络模型与协议，讨论了网络体系结构与网络协议的基本概念，详细介绍了
计算机网络各个层次的主要功能，重点介绍了物理层的主要标准和数据链路层的协议，并
对 OSI 参考模型和 TCP/IP 参考模型进行了比较与分析。
第 3 章　局域网技术，重点讨论了以太网的介质访问控制方法及组网技术，同时介绍
了交换局域网和无线局域网。
第 4 章　网络互联与广域网技术，讨论了网络互联的基本原理和方式，并介绍了帧中
继网络和 ATM 网络等典型的广域网技术。
第 5 章　因特网与 TCP/IP 协议，介绍了因特网的发展、管理及接入，详细讨论了因
特网的工作原理，重点介绍了 TCP/IP 参考模型中的 IP 协议和 TCP 协议。
前言
FOREWORD
第 6 章　网络操作系统，讨论了网络操作系统的功能，详细介绍了当前主流的网络操
作系统 Windows Server 2008 和 Red Hat Enterprise Linux 5 的系统管理方法。另外，讨论了
网络操作系统的安全设置、常用局域网监测和维护软件，以及诊断网络故障的常用网络命
令的使用方法。
第 7 章　网络服务与服务器架设，讨论了常用的网络应用层协议以及相应的基于
Windows Server 2008 的服务器架设方法。
第 8 章　网络安全技术，讨论了网络安全的重要性、网络安全研究的基本问题和主要
网络安全技术，重点介绍了加密技术、数字签名、数字证书、身份认证技术、Web 安全与
SSL 协议、防火墙等。
第 9 章　网页编程技术，主要介绍了静态和动态网页的常用设计方法，包括 HTML、
JSP、ASP 和 PHP 等。
第 10 章　新兴网络技术简介，主要介绍了 Web 2.0、P2P 技术、云计算和物联网等。
在本书的编写过程中，参考了近年来比较新的文献资料，在写作中力求做到层次清晰、
论述严谨、循序渐进、内容丰富、应用性强。本书适合作为高等院校理工类以及其他相关
专业本科生的教科书，也可供从事相关专业教学、科研和工程技术人员以及参加计算机等
级考试的人员参考。根据不同对象的教学需要，对本书的内容可以在教学的过程中有选择
地讲授。
本书由赵娟、高飞、冯远主编，其中第 4 章、第 5 章、第 8 章和第 10 章由赵娟编写，
第 1 章、第 2 章和第 3 章由高飞编写，第 6 章、第 7 章和第 9 章由冯远编写。参与部分章
节的编写和校对工作的还有唐三平、白霞、聂青、薛艳明、吴浩、胡进、郇浩等，在此向
他们表示衷心的感谢！
在本书的编写过程中，中国铁道出版社的编辑给予了很大的支持，在此表示由衷的
感谢！
由于计算机网络技术发展迅速，编者水平有限，书中疏漏与不妥之处在所难免，敬请
广大读者和同仁不吝赐教、拨冗指正。
编 者
2014 年 11 月

第 1 章 计算机网络基础知识 / 1
1.1　计算机网络的产生和发展 / 2
1.2　计算机网络的定义与功能 / 4
1.3　计算机网络的组成和拓扑结构 / 5
1.3.1　计算机网络的组成 / 5
1.3.2　计算机网络的拓扑结构 / 6
1.4　计算机网络的分类 / 8
1.4.1　根据网络传输技术分类 / 9
1.4.2　根据网络的覆盖范围分类 / 9
1.4.3　根据网络的应用规模分类 / 11
1.5　计算机网络的工作模式 / 12
1.6　计算机网络的性能指标 / 13
1.7　计算机网络的应用及标准化组织 / 15
1.7.1　计算机网络的应用 / 15
1.7.2　计算机网络的标准化组织 / 17
1.8　数据通信基础 / 18
1.8.1　数据传输介质 / 19
1.8.2　数据传输方式 / 24
1.8.3　数据编码方式 / 25
1.8.4　多路复用技术 / 27
1.8.5　数据交换技术 / 31
本章小结 / 34
思考与练习 / 35
实验项目 / 35
第 2 章 网络模型与协议 / 36
2.1　网络体系结构 / 37
2.1.1　网络的层次结构 / 37
2.1.2　协议、服务和接口 / 38
目录
CONTENTS
2.2　OSI 网络参考模型 / 40
2.2.1　OSI 参考模型概述 / 40
2.2.2　物理层 / 43
2.2.3　数据链路层 / 45
2.2.4　网络层 / 56
2.2.5　传输层 / 59
2.2.6　会话层 / 60
2.2.7　表示层 / 62
2.2.8　应用层 / 63
2.3　TCP/IP 体系结构 / 64
2.3.1　TCP/IP 分层模型 / 64
2.3.2　与 OSI 参考模型的对应
关系 / 67
本章小结 / 68
思考与练习 / 68
实验项目 / 69
第 3 章 局域网技术 / 70
3.1　局域网概述 / 71
3.1.1　局域网的概念与特性 / 71
3.1.2　局域网的拓扑结构 / 72
3.1.3　局域网的分类 / 74
3.2　局域网参考模型与协议 / 74
3.2.1　局域网参考模型 / 75
3.2.2　IEEE 802 标准 / 76
3.3　传统以太网 / 78
3.3.1　CSMA/CD 的访问方式 / 78
3.3.2　以太网的 MAC 帧格式 / 80
3.3.3　以太网的技术实现 / 82
3.4　高速以太网 / 84
3.4.1　快速以太网 / 84
3.4.2　千兆以太网 / 85
3.4.3　万兆以太网简介 / 86
3.5　交换式局域网 / 87
3.5.1　交换式局域网的结构 / 87
3.5.2　局域网交换机的工作原理 / 87
3.5.3　交换式局域网的特点 / 89
3.6　无线局域网 / 89
3.6.1　无线局域网的组成和标准 / 89
3.6.2　物理层 / 91
3.6.3　适用于无线传输的 MAC 协议 / 91
3.6.4　IEEE 802.11 帧 / 95
3.7　局域网的组成及组建方法 / 95
3.7.1　局域网的组成 / 95
3.7.2　局域网的组建方法 / 98
本章小结 / 100
思考与练习 / 100
实验项目 / 101
第 4 章 网络互联与广域网
技术 / 102
4.1　网络互联概述 / 103
4.1.1　网络互联的基本原理 / 103
4.1.2　网络互联类型 / 104
4.2　网络互联方式 / 105
4.2.1　中继器互联方式 / 105
4.2.2　网桥互联方式 / 106
4.2.3　路由器互联方式 / 108
4.2.4　网关互联方式 / 111
4.2.5　网络互联方式的比较 / 111
4.3　广域网概述 / 112
4.3.1　广域网的组成和特点 / 112
4.3.2　广域网的基本原理 / 113
4.3.3　广域网的分类 / 114
4.4　主要的广域网技术 / 115
4.4.1　帧中继网 / 115
4.4.2　ATM 网 / 120
本章小结 / 125
思考与练习 / 125
实验项目 / 126
第 5 章 因特网与 TCP/IP
协议 / 127
5.1　因特网概述 / 128
5.1.1　Internet 的发展及管理 / 128
5.1.2　Internet 接入 / 130
5.2　网际层协议 / 132
5.2.1　网际协议（IP） / 132
5.2.2　IP 地址和子网划分 / 136
5.2.3　地址解析协议（ARP）和
逆地址解析协议（RARP） / 141
5.2.4　IP 数据报转发流程 / 145
5.2.5　网际控制报文协议（ICMP） / 149
5.3　网络地址转换（NAT）和 IPv6 / 152
5.3.1　网络地址转换（NAT） / 152
5.3.2　IPv6 / 154
5.4　传输层协议 / 157
5.4.1　传输层概述 / 157
5.4.2　传输控制协议（TCP） / 158
5.4.3　用户数据报协议（UDP） / 163
5.5　因特网路由选择协议 / 164
5.5.1　路由协议的分类 / 164
5.5.2　主要的路由算法 / 165
5.5.3　路由选择信息协议（RIP） / 166
5.5.4　开放最短路径
优先协议（OSPF） / 168
5.5.5　边界网关协议（BGP） / 170
本章小结 / 172
思考与练习 / 173
实验项目 / 174
第 6 章 网络操作系统/ 175
6.1　网络操作系统概述 / 176
6.1.1　网络模型 / 176
6.1.2　网络操作系统的特点和功能 / 177
6.1.3　常用的网络操作系统 / 179
6.2　Windows Server 2008 系统管理 / 180
6.2.1　活动目录管理 / 180
6.2.2　用户和用户组管理 / 183
6.2.3　磁盘管理 / 185
6.2.4　文件系统管理 / 187
6.3　Red Hat Enterprise Linux 5
系统管理 / 194
6.3.1　用户和用户组管理 / 194
6.3.2　磁盘管理 / 197
6.3.3　文件系统管理 / 201
6.3.4　软件包管理 / 205
6.3.5　进程管理 / 208
6.4　网络安全管理 / 212
6.4.1　网络操作系统的安全设置 / 212
6.4.2　常用局域网监测与维护工具 / 213
6.4.3　网络故障的诊断及排除方法 / 220
本章小结 / 223
思考与练习 / 223
实验项目 / 224
第 7 章 网络服务与服务器
架设 / 225
7.1　DNS 服务与 DNS 服务器架设 / 226
7.1.1　域名和 DNS 服务 / 226
7.1.2　DNS 服务器的安装和设置 / 229
7.2　万维网服务与 Web 服务器架设 / 232
7.2.1　万维网服务 / 232
7.2.2　Web 服务器的安装和设置 / 235
7.3　FTP 服务与 FTP 服务器架设 / 237
7.3.1　FTP 服务 / 237
7.3.2　FTP 服务器的安装和设置 / 238
7.4　电子邮件服务与邮件服务器架设 / 239
7.4.1　电子邮件服务 / 239
7.4.2　邮件服务器的安装和设置 / 243
7.5　远程访问与 Telnet / 248
7.5.1　远程访问与 Telnet 简介 / 248
7.5.2　远程访问的设置 / 249
7.6　多媒体服务器架设 / 250
7.6.1　多媒体服务器简介 / 250
7.6.2　多媒体服务器的安装和
设置 / 251
7.7　即时通信平台架设 / 254
7.7.1　即时通信平台简介 / 254
7.7.2　即时通信服务器的
安装和设置 / 254
本章小结 / 258
思考与练习 / 258
实验项目 / 259
第 8 章 网络安全技术 / 260
8.1　网络安全概述 / 261
8.1.1　网络安全基本概念 / 261
8.1.2　网络面临的安全威胁 / 262
8.1.3　网络安全服务和机制 / 264
8.1.4　主要的网络安全技术 / 266
8.2　密码技术 / 268
8.2.1　数据加密技术 / 268
8.2.2　报文鉴别和散列函数 / 272
8.2.3　数字签名技术 / 273
8.2.4　数字证书 / 274
8.3　身份认证技术 / 277
8.3.1　身份认证的概念和分类 / 277
8.3.2　基于密码的认证 / 278
8.3.3　基于数字证书的认证 / 280
8.4　Web 安全与 SSL 协议 / 280
8.4.1　Web 安全概述 / 281
8.4.2　SSL 协议 / 282
8.4.3　基于 SSL 的 Web 安全访问 / 285
8.5　防火墙 / 286
8.5.1　防火墙概述 / 286
8.5.2　防火墙的主要技术 / 288
8.5.3　防火墙的体系结构 / 291
8.5.4　防火墙的发展方向 / 292
本章小结 / 293
思考与练习 / 294
实验项目 / 294
第 9 章 网页编程技术 / 296
9.1　网页技术概述 / 297
9.1.1　网页技术的发展 / 297
9.1.2　B/S 三层结构模型 / 297
9.2　HTML 程序设计简介 / 298
9.2.1　HTML 文档的基本结构 / 298
9.2.2　HTML 文档中的常用标签 / 299
9.3　JSP 程序设计简介 / 303
9.3.1　JSP 开发环境的安装和配置 / 303
9.3.2　JSP 应用实例 / 308
9.4　ASP 程序设计简介 / 310
9.4.1　ASP 开发环境的安装与配置 / 310
9.4.2　ASP 应用实例 / 313
9.5　PHP 程序设计简介 / 317
9.5.1　PHP 开发环境的安装和配置 / 317
9.5.2　PHP 应用实例 / 321
本章小结 / 327
思考与练习 / 327
实验项目 / 327
第 10 章 新兴网络技术简介 / 329
10.1　Web 2.0 群体互动网络 / 330
10.1.1　Web 2.0 的特点及主要技术 / 330
10.1.2　Web 2.0 的主要应用 / 331
10.2　P2P 技术 / 331
10.2.1　P2P 技术概述 / 331
10.2.2　P2P 的结构模式 / 332
10.2.3　基于 P2P 技术的网络应用 / 333
10.3　云计算 / 334
10.3.1　云计算概述 / 335
10.3.2　云计算的服务类型和
体系架构 / 336
10.4　物联网 / 337
10.4.1　物联网的基本概念 / 338
10.4.2　物联网的体系结构 / 339
10.4.3　物联网的关键技术 / 340
10.4.4　物联网的应用 / 342
本章小结 / 343
思考与练习 / 343
参考文献/ 344

主要著译者顺序姓名学历职称学科专长通讯地址1 赵娟 博士 副教授网络技术、信号处理 工作单位北京理工大学 邮政编码 电话13051838616 2 工作单位 邮政编码 电话 3 工作单位 邮政编码 电话 审校者（主审者） 学历 工作单位 邮政编码 电话 职称 工作单位 邮政编码 电话 赵娟：女，1975年出生，博士（后），北京理工大学信息与电子学院副教授。主要从事网络技术、信号处理等方面的研究，曾先后参加多项国家自然科学基金、973项目的研究工作，获北京市科技进步二等奖1项，发表文章20余篇，参与编写教材1部。高飞：女，1959年出生，博士，北京理工大学信息与电子学院教授，博士生导师。先后完成国家863计划课题、国家自然科学基金项目、国家火炬计划课题等科学研究工作。获省部级优秀教学成果奖6项，是北京市和国家级精品课程负责人，北京市和国家级优秀教学团队核心成员。出版专著2部，教材6部。发表学术论文60余篇。冯远：男，1977年8月出生，黑龙江省五常市人。2003年于哈尔滨工程大学计算机学院硕士毕业后来北京理工大学信息与电子学院工作。长期从事计算机网络本科生教学工作，参与编写本科生计算机网络教材1部。