作者 |
工业和信息化部教育与考试中心 |
丛书名 |
出版社 |
电子工业出版社 |
ISBN |
9787121404221 |
简要 |
简介 |
内容简介 书稿围绕数据通信的基本概念和基础理论,以IP网络通信技术为主线,全面系统地介绍了数据通信的基本原理、关键技术和发展趋势。全书共分11章,内容包括数据通信的基本概念及发展概况,局域网技术原理,TCP/IP核心协议的工作方式,IP网络的路由与交换技术,互联网业务,光纤宽带接入和城域网技术,网络安全的基本原理,网络管理与维护技术,以及网络规划与设计。 |
目录 |
第1 章 数据通信基础 ............................................................................................................... 1 1.1 数据通信概述............................................................................................................... 1 1.1.1 数据通信的基本概念 ........................................................................................ 1 1.1.2 数据通信系统的组成 ........................................................................................ 2 1.1.3 数据通信的传输媒体 ........................................................................................ 3 1.1.4 数据通信的技术指标 ........................................................................................ 5 1.2 数据编码技术............................................................................................................... 8 1.2.1 模拟信号数字化 ................................................................................................ 9 1.2.2 模拟数据编码 .................................................................................................. 10 1.2.3 数字数据编码 .................................................................................................. 12 1.2.4 数据传输方式 .................................................................................................. 13 1.3 信道复用技术............................................................................................................. 15 1.3.1 频分复用 .......................................................................................................... 15 1.3.2 波分复用 .......................................................................................................... 16 1.3.3 时分复用 .......................................................................................................... 17 1.3.4 码分复用 .......................................................................................................... 19 1.4 数据通信的交换方式 ................................................................................................. 20 1.4.1 电路交换 .......................................................................................................... 21 1.4.2 报文交换 .......................................................................................................... 22 1.4.3 分组交换 .......................................................................................................... 23 1.5 差错控制技术............................................................................................................. 27 1.5.1 差错控制方式 .................................................................................................. 28 1.5.2 差错控制编码 .................................................................................................. 29 第2 章 局域网 ......................................................................................................................... 31 2.1 局域网概述 ................................................................................................................ 31 2.2 传统以太网 ................................................................................................................ 33 2.2.1 以太网的工作原理 .......................................................................................... 34 2.2.2 以太网的扩展 .................................................................................................. 38 2.2.3 冗余回路与生成树协议 .................................................................................. 42 2.2.4 虚拟局域网 ...................................................................................................... 43 2.3 高速以太网 ................................................................................................................ 44 2.3.1 100BASE-T 以太网 ......................................................................................... 44 2.3.2 吉比特以太网 .................................................................................................. 45 2.3.3 10 吉比特以太网 ............................................................................................. 46 2.4 无线局域网 ................................................................................................................ 47 2.4.1 WLAN 概述 ..................................................................................................... 47 2.4.2 WLAN 组网方式 ............................................................................................. 48 2.4.3 CSMA/CA 协议 ............................................................................................... 49 第3 章 TCP/IP 核心协议 ....................................................................................................... 55 3.1 命名与寻址 ................................................................................................................ 56 3.1.1 IPv4 的编址 ..................................................................................................... 57 3.1.2 IPv4 地址与硬件地址 ..................................................................................... 62 3.2 网络层协议 ................................................................................................................ 64 3.2.1 IPv4 协议 ......................................................................................................... 64 3.2.2 IPv6 协议 ......................................................................................................... 67 3.2.3 ICMP ................................................................................................................ 71 3.2.4 IGMP ............................................................................................................... 72 3.3 传输层协议 ................................................................................................................ 78 3.3.1 UDP ................................................................................................................. 78 3.3.2 TCP .................................................................................................................. 79 第4 章 路由与交换 ................................................................................................................. 85 4.1 路由器的工作原理 ..................................................................................................... 85 4.1.1 路由器的内部结构 .......................................................................................... 86 4.1.2 IP 层转发分组的流程 ..................................................................................... 89 4.2 路由选择协议............................................................................................................. 90 4.2.1 分层次的路由 .................................................................................................. 91 4.2.2 单播路由协议 .................................................................................................. 92 4.2.3 多播路由协议 ................................................................................................ 137 4.3 多协议标签交换 ....................................................................................................... 147 4.3.1 MPLS 的组成 ................................................................................................ 148 4.3.2 标签分发协议 ................................................................................................ 150 4.3.3 标签交换过程 ................................................................................................ 154 4.3.4 MPLS 的应用问题 ........................................................................................ 156 4.4 虚拟专用网与NAT .................................................................................................. 157 4.4.1 虚拟专用拨号网 ............................................................................................ 159 4.4.2 VLAN 堆叠技术 ........................................................................................... 163 4.4.3 虚拟可扩展局域网 ........................................................................................ 165 4.4.4 MPLS L2VPN ................................................................................................ 171 4.4.5 MPLS L3VPN ................................................................................................ 177 4.4.6 网络地址转换 ................................................................................................ 181 4.5 QoS 技术 .................................................................................................................. 183 4.5.1 QoS 服务模型 ............................................................................................... 184 4.5.2 QoS 的实现 ................................................................................................... 185 第5 章 IP 网络业务 .............................................................................................................. 189 5.1 传统IP 业务 ............................................................................................................. 189 5.1.1 域名服务 ........................................................................................................ 189 5.1.2 万维网服务 .................................................................................................... 192 5.1.3 电子邮件服务 ................................................................................................ 195 5.1.4 文件传输服务 ................................................................................................ 197 5.1.5 远程登录服务 ................................................................................................ 198 5.2 VoIP 业务 .................................................................................................................. 199 5.2.1 VoIP 业务的基本原理 ................................................................................... 199 5.2.2 VoIP 的关键技术 ........................................................................................... 200 5.3 IPTV 业务 ................................................................................................................. 202 5.3.1 IPTV 系统的组成 .......................................................................................... 202 5.3.2 IPTV 的关键技术 .......................................................................................... 204 第6 章 FTTx 与PON 系统 .................................................................................................. 205 6.1 无源光网络接入技术 ............................................................................................... 206 6.1.1 PON 系统的基本原理 ................................................................................... 206 6.1.2 PON 系统的关键技术 ................................................................................... 208 6.1.3 PON 系统的保护机制 ................................................................................... 210 6.1.4 PON 技术的发展 ........................................................................................... 211 6.2 EPON 技术 ............................................................................................................... 211 6.2.1 EPON 的多点控制技术 ................................................................................ 212 6.2.2 EPON 的兼容性问题 .................................................................................... 213 6.2.3 EPON 的QoS 问题 ....................................................................................... 214 6.2.4 10G EPON ..................................................................................................... 215 6.3 GPON 技术 ............................................................................................................... 215 6.3.1 GPON 的协议栈 ............................................................................................ 216 6.3.2 GPON 技术的工作原理 ................................................................................ 217 6.3.3 10G GPON ..................................................................................................... 218 6.4 ODN 网络 ................................................................................................................. 219 6.4.1 光分路器 ........................................................................................................ 219 6.4.2 分光比的选择 ................................................................................................ 220 6.4.3 光通道损耗 .................................................................................................... 220 第7 章 宽带IP 城域网.......................................................................................................... 222 7.1 城域网网络结构 ....................................................................................................... 223 7.1.1 网络层次 ........................................................................................................ 223 7.1.2 网络组织 ........................................................................................................ 224 7.2 城域网路由策略 ....................................................................................................... 227 7.3 城域网用户接入控制 ............................................................................................... 228 7.3.1 AAA 简介 ...................................................................................................... 229 7.3.2 RADIUS 协议 ................................................................................................ 229 7.3.3 DHCP 协议 .................................................................................................... 231 7.3.4 PPPoE 接入认证 ........................................................................................... 231 7.3.5 IPoE 接入认证 ............................................................................................... 233 7.4 城域网IPv6 过渡技术 ............................................................................................. 237 7.4.1 双栈技术 ........................................................................................................ 238 7.4.2 协议翻译技术 ................................................................................................ 238 7.4.3 过渡技术的部署 ............................................................................................ 240 7.5 城域网新技术........................................................................................................... 241 7.5.1 SDN 技术 ....................................................................................................... 241 7.5.2 NFV 技术 ....................................................................................................... 243 7.5.3 vBRAS 部署 .................................................................................................. 244 第8 章 IP RAN ...................................................................................................................... 250 8.1 IP RAN 的基本概念 ................................................................................................. 251 8.2 IP RAN 的网络组成 ................................................................................................. 251 8.2.1 IP RAN 网络架构 .......................................................................................... 251 8.2.2 IP RAN 组网原则 .......................................................................................... 253 8.3 IP RAN 业务承载 ..................................................................................................... 257 8.3.1 基站业务的承载 ............................................................................................ 257 8.3.2 专线业务 ........................................................................................................ 260 第9 章 网络安全 ................................................................................................................... 263 9.1 网络安全的内涵 ....................................................................................................... 263 9.1.1 网络安全的基本定义 .................................................................................... 263 9.1.2 网络安全策略 ................................................................................................ 265 9.2 典型的攻击技术与防范 ........................................................................................... 266 9.2.1 信息探测 ........................................................................................................ 267 9.2.2 地址欺骗 ........................................................................................................ 267 9.2.3 口令攻击 ........................................................................................................ 269 9.2.4 拒绝服务攻击 ................................................................................................ 269 9.2.5 恶意代码攻击 ................................................................................................ 270 9.3 防火墙技术 .............................................................................................................. 271 9.3.1 防火墙关键技术 ............................................................................................ 271 9.3.2 访问控制与ACL ........................................................................................... 272 9.3.3 防火墙类型与原理 ........................................................................................ 274 9.4 入侵检测技术与安全审计 ....................................................................................... 277 9.4.1 入侵检测系统的模型与分类 ........................................................................ 277 9.4.2 入侵检测技术 ................................................................................................ 279 9.5 密码技术 .................................................................................................................. 281 9.5.1 对称密码体制 ................................................................................................ 282 9.5.2 公钥密码体制 ................................................................................................ 284 9.5.3 数字摘要 ........................................................................................................ 285 9.5.4 数字签名 ........................................................................................................ 285 9.6 TCP/IP 安全协议 ...................................................................................................... 286 9.6.1 IPSec .............................................................................................................. 287 9.6.2 SSL 和TLS .................................................................................................... 289 9.7 可用性保护技术 ....................................................................................................... 292 9.7.1 双向转发检测 ................................................................................................ 293 9.7.2 链路聚合技术 ................................................................................................ 296 9.7.3 快速重路由技术 ............................................................................................ 300 9.7.4 虚拟路由器冗余协议 .................................................................................... 303 第10 章 网络管理与维护 ..................................................................................................... 307 10.1 网络管理的基本概念 ............................................................................................. 307 10.1.1 网络管理的功能体系 .................................................................................. 308 10.1.2 网络管理的基本模型 .................................................................................. 310 10.2 简单网络管理协议 ................................................................................................. 311 10.2.1 SNMP 的组成结构 ...................................................................................... 311 10.2.3 SNMP 的实现机制 ...................................................................................... 315 10.3 网络故障处理 ......................................................................................................... 317 10.3.1 故障等级 ...................................................................................................... 317 10.3.2 故障处理原则 .............................................................................................. 317 10.3.3 故障处理流程 .............................................................................................. 318 第11 章 网络规划与设计 ..................................................................................................... 320 11.1 网络规划概述 ......................................................................................................... 320 11.1.1 基本定义 ...................................................................................................... 320 11.1.2 目的与规划步骤 .......................................................................................... 321 11.2 业务预测 ................................................................................................................. 322 11.2.1 业务预测的内容 .......................................................................................... 322 11.2.2 常用的预测方法 .......................................................................................... 325 11.2.3 预测结果的处理 .......................................................................................... 325 11.3 数据通信网络规划 ................................................................................................. 326 11.3.1 数据通信网络结构规划 .............................................................................. 326 11.3.2 数据通信网络建设 ...................................................................................... 329 11.3.3 数据通信网络规划实例 .............................................................................. 332 附录A ping 命令的格式及选项 ............................................................................................ 334 附录B finger 命令的格式及选项 ......................................................................................... 335 附录C traceroute 命令的格式及选项 ................................................................................. 336 附录D netstat 命令的格式及选项 ....................................................................................... 337 附录E arp 命令的格式及选项 ............................................................................................. 338 附录F route 命令的格式及选项 .......................................................................................... 339 附录G rcp 命令的格式及选项 ............................................................................................. 340 附录H rsh 和rexec 命令的选项 ......................................................................................... 341 参考文献 ................................................................................................................................... 342 |