计算机网络是一门应用性与实践性很强的课程，学生只有通过系统的训练，才有可能真正掌
握和深入理解网络技术的基本理论与方法。本书贯彻“以能力培养为导向”的教学理念，以实用
直观为宗旨，以实例讲述原理，在保证一定广度和深度的前提下力求清晰易懂。
本书分为理论篇和实训篇。理论篇主要内容包括：计算机网络概述、网络体系结构、物理层
及应用、数据链路层及应用、网络层及应用、传输层及应用、应用层及应用、网络安全和网络综
合布线技术。全书贯穿一个完整的案例，分布在每一章的项目应用中。实训篇共有11个实训，
便于读者进一步提高动手能力。
本书适合作为高等院校计算机相关专业课程的教材，也可为信息技术领域的工程技术人员与
技术管理人员学习、研究网络技术的参考用书。

计算机网络技术是计算机技术和通信技术两大现代技术结合的产物。随着计算机网络的普
及，网络应用越来越广泛，对人们的生活和工作产生极其深刻的影响。
对于网络专业的学生，计算机网络基础理论更是必需的，否则在学习后续网络课程时将会遇
到瓶颈问题。本书以TCP/IP 体系结构为主线，根据网络技术发展和应用的现实情况，在编写过
程中遵循以下原则：对于网络通信理论，以够用为原则，注重基本概念的介绍；对于网络基础知
识，主要选取主流技术，从应用角度介绍基本概念和基本方法，并注意与后续课程（如网络操作
系统、路由与交换和网络协议分析等）的衔接。
本书分为理论篇和实训篇。理论篇共9 章，第1～7 章以TCP/IP 体系结构为主线，介绍网络
原理与技术；第8 章介绍了网络安全相关技术；第9 章对网络综合布线技术做了介绍，让读者能
够对网络施工与实施全面连接。理论篇每一章都配有适量的习题，完成这些习题对于深入理解课
程内容是必要的。实训篇设计了对应于理论篇每一章的网络实验，对学生建立感性认识和实践网
络操作技能会有很大帮助。
本书由张利峰、王莉莉任主编，李星、巧云、张晓东任副主编。具体编写分工如下：第1 章、
实训1～实训3 由张晓东编写；第2 章、实训4～实训6 由巧云编写；第3 章由银少海编写；第4
章和第5 章、实训7 由张利峰编写；第6 章～第8 章由王莉莉编写；第9 章、实训8 和实训9 由
李星编写；实训10 和实训11 由刘鑫编写；刘小琦和王楠还承担了习题、案例等内容的编写及整
理工作。本书在编写过程中，得到了相关领导、同事、朋友的帮助和支持，在此表示最衷心的感
谢！
由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请广大师生及各位读
者给予批评和指正。
本书项目来源：内蒙古师范大学青年政治学院2017 年教材立项建设项目（项目批准号：
JYJG1705）。
编 者
2017 年12 月

第1 章 计算机网络概述............................ 3
1.1 计算机网络的定义...........................3
1.2 计算机网络的产生和发展...............3
1.2.1 计算机网络的产生...............3
1.2.2 计算机网络的发展...............4
1.3 计算机网络的组成...........................5
1.3.1 计算机网络的逻辑组成.......5
1.3.2 计算机网络的硬件组成.......5
1.3.3 计算机网络软件................10
1.4 计算机网络的分类......................... 11
1.4.1 按网络的作用范围分类..... 11
1.4.2 按传输介质工作
方式分类............................ 11
1.4.3 按网络的使用者分类.........12
1.5 计算机网络的拓扑结构.................12
1.6 项目应用.........................................14
习题 ........................................................16
第2 章 网络体系结构............................. 17
2.1 网络体系结构的基本概念.............17
2.1.1 网络协议的概念................18
2.1.2 协议、层、接口的
概念及作用........................18
2.2 OSI 参考模型.................................19
2.2.1 OSI 参考模型基本概念.....19
2.2.2 OSI 参考模型的结构.........19
2.2.3 OSI 参考模型各层
的功能................................20
2.2.4 OSI 环境中分层数据
传输机制............................22
2.3 TCP/IP 协议................................... 24
2.3.1 TCP/IP 协议概述............... 24
2.3.2 TCP/IP 协议各层
的功能................................ 24
2.4 OSI 与TCP/IP 体系结构
的比较............................................ 25
2.5 项目应用........................................ 26
习题 ....................................................... 27
第3 章 物理层及应用..............................28
3.1 物理层概述.................................... 28
3.2 计算机网络的性能......................... 28
3.2.1 计算机网络的性能指标.... 29
3.2.2 计算机网络的非
性能特性............................ 32
3.3 数据通信基本知识......................... 32
3.3.1 数据通信的基本概念........ 32
3.3.2 有关信道的几个概念........ 33
3.4 数据传输技术................................ 35
3.4.1 数据传输方式.................... 35
3.4.2 数据编码技术.................... 35
3.4.3 数据调制技术.................... 36
3.5 信道复用技术................................ 36
习题 ....................................................... 40
第4 章 数据链路层及应用......................41
4.1 数据链路层概述............................ 41
4.1.1 数据链路层的功能............ 41
4.1.2 帧........................................ 41
4.1.3 数据链路层协议................ 42
计算机网络基础 JISUANJI WANGLUO JICHU
2
4.2 局域网的数据链路层.....................43
4.2.1 局域网概述........................43
4.2.2 IEEE 802 局域网的标准....43
4.2.3 局域网的访问控制方式
及分类................................45
4.3 以太网技术.....................................46
4.3.1 以太网概述........................46
4.3.2 以太网帧格式....................47
4.3.3 MAC 地址..........................47
4.4 局域网设备.....................................48
4.4.1 中继器和集线器................48
4.4.2 交换机................................49
4.5 项目应用.........................................51
习题 ........................................................52
第5 章 网络层及应用............................. 54
5.1 网络层概述.....................................54
5.2 网络层协议.....................................54
5.2.1 IP 地址及子网掩码............54
5.2.2 IP 协议................................58
5.2.3 ARP/RARP 协议................59
5.2.4 IP 数据包............................61
5.2.5 ICMP 协议..........................64
5.3 IP 分组交付及路由技术................65
5.3.1 IP 分组交付........................65
5.3.2 路由及其分类....................66
5.3.3 路由器工作原理与应用.....67
5.4 IPV6 概述........................................69
5.4.1 IPv6 的产生与发展............69
5.4.2 IPv6 新特性........................70
5.4.3 IPV6 基础知识...................70
5.5 项目应用.........................................72
习题 ........................................................74
第6 章 传输层及应用............................. 76
6.1 传输层概述.....................................76
6.2 传输层协议.....................................77
6.2.1 进程间通信........................77
6.2.2 端口号................................78
6.2.3 传输层的两个主要协议.... 79
6.3 用户数据报协议............................ 80
6.3.1 UDP 概述........................... 80
6.3.2 UDP 协议格式................... 81
6.4 传输控制协议................................ 82
6.4.1 TCP 概述............................ 82
6.4.2 TCP 协议格式.................... 82
6.4.3 TCP 连接的建立和拆除.... 84
6.5 TCP 可靠传输的实现.................... 86
6.6 项目应用........................................ 88
习题 ....................................................... 89
第7 章 应用层及应用..............................91
7.1 应用层概述.................................... 91
7.2 域名系统........................................ 91
7.2.1 DNS 概述........................... 91
7.2.2 因特网的域名结构............ 92
7.2.3 域名服务器........................ 93
7.3 远程终端协议................................ 94
7.4 文件传输协议................................ 94
7.4.1 FTP 概述............................ 94
7.4.2 FTP 工作原理.................... 94
7.4.3 常用的FTP 程序............... 95
7.5 万维网............................................ 95
7.5.1 万维网概述........................ 95
7.5.2 HTTP 协议......................... 96
7.5.3 统一资源定位符................ 96
7.6 电子邮件........................................ 97
7.7 动态主机配置协议......................... 97
7.8 项目应用........................................ 98
习题 ....................................................... 99
第8 章 网络安全...................................102
8.1 网络安全概述.............................. 102
8.1.1 网络安全的概念.............. 102
8.1.2 计算机网络所面临的
安全威胁.......................... 104
8.1.3 常见网络攻击技术.......... 104
8.1.4 网络安全防范技术.......... 109
目录
3
8.2 数据加密技术............................... 112
8.2.1 数据加解密模型.............. 113
8.2.2 加密算法分类.................. 113
8.3 项目应用....................................... 115
习题 ...................................................... 116
第9 章 网络综合布线技术.................... 118
9.1 综合布线系统概述....................... 118
9.1.1 综合布线系统的
基本概念.......................... 118
9.1.2 综合布线系统的发展....... 119
9.1.3 综合布线系统相关标准
的发展.............................. 119
9.2 综合布线系统的组成...................120
9.2.1 综合布线系统构成...........120
9.2.2 综合布线系统拓扑图.......121
9.3 综合布线系统设计.......................122
9.3.1 点数统计表编制..............122
9.3.2 综合布线系统拓扑
图设计..............................123
9.3.3 综合布线工程信息点
端口对应表......................124
9.3.4 施工图设计...................... 124
9.3.5 编制材料表...................... 125
9.3.6 编制预算表...................... 125
9.3.7 编制施工进度表.............. 125
9.4 综合布线工程设计原则............... 126
9.4.1 工作区子系统设计
原则.................................. 126
9.4.2 水平子系统设计原则...... 127
9.4.3 垂直子系统设计原则...... 127
9.4.4 设备间子系统设计
原则.................................. 128
9.4.5 设备间子系统设计
原则.................................. 128
9.4.6 建筑群和进线间子
系统设计原则.................. 129
9.5 综合布线工程常用器材
和工具.......................................... 130
9.5.1 网络传输线缆.................. 130
9.5.2 常见缆线连接器件.......... 131
9.5.3 综合布线常用工具.......... 133
习题 ..................................................... 134
实 训 篇
实训1 双绞线的制作............................ 137
实训2 Windows 7 操作系统下的
文件共享.................................... 141
实训3 串行通信技术............................ 145
实训4 交换机的工作原理与
基本配置.................................... 148
实训5 ARP 协议................................... 152
实训6 路由器的基本配置与子网划分...155
实训7 传输层数据抓包分析..................158
实训8 FTP 服务器的搭建.....................162
实训9 无线网络的使用.........................166
实训10 网络扫描软件的使用................169
实训11 网络综合布线系统
设计与实施...............................174
参考文献................................................................................................................................ 176

张利峰，男，教授，内蒙古师范大学毕业，曾在内蒙古师范大学计算机与信息工程学院、传媒学院学习。现在内蒙古师范大学青年政治学院信息工程系任教，讲授计算机专业课程。主持各类科研项目多项，出版计算机相关教材多部。主持完成了内蒙古师范大学青年政治学院科研项目 “学院网站建设”。王莉莉，女，内蒙古师范大学青年政治学院信息工程系教研室主任，负责计算机网络专业课教学多年，一线教学经验丰富，参与编写教材多部，参与主持各类科研项目多项。