具体描述
《21世纪高职高专系列教材•计算机网络基础(新版)》根据教育部《高等职业教育计算机应用与软件专业领域技能型紧缺人才培养指导方案》由2006年度国家级精晶课程“计算机网络基础”课程组教师编写。 全书分理论篇与实训篇。其中，理论篇共12章，内容包括计算机网络概述、网络体系结构、局域网技术、以太网组网技术、交换与虚拟局域网、TCP／IP协议、路由器与路由选择、网络操作系统、Windows服务器的配置与管理、Internet技术及应用、网络安全、接入互联网等；实训篇提供8个实训项目：小型局域网组网设计、规划并建立路由交换网络、VLAN规划与实现、PPP的基本配置与管理、帧中继的配置与管理、网络打印机安装与管理、Linux网络服务的配置、子网规划与划分，实训项目含实训目的、实训背景、实训相关理论知识、实训内容与步骤等内容。《21世纪高职高专系列教材•计算机网络基础(新版)》是立体化教材，可在网站上下载电子教案、实训、练习素材等。
《信息时代基石：现代通信网络深度解析》 前言 在信息爆炸的时代，我们赖以生存和发展的许多核心活动，从日常的社交媒体互动到复杂的全球商业运作，无不依赖于一张看不见的、却又无处不在的网络——通信网络。这张由无数节点和链路组成的巨网，以惊人的速度和广度连接着地球的每一个角落，重塑着我们的生活方式、工作模式乃至思维方式。然而，这张庞大而复杂的系统，其背后究竟隐藏着怎样的运行逻辑？不同设备之间如何实现流畅无碍的通信？海量数据又是如何安全高效地传输的？《信息时代基石：现代通信网络深度解析》将带领读者深入探究这个支撑起现代社会运转的“信息高速公路”的底层奥秘。 本书并非旨在描绘一幅宏大的技术全景图，更不是对各种网络协议的机械罗列。相反，它致力于以一种严谨而又深入浅出的方式，剖解现代通信网络的运作原理、核心技术以及其发展演进的轨迹。我们将超越表面的应用，聚焦于构成信息传输的每一个关键环节，理解数据在网络中是如何被打包、寻址、路由、传输、接收和复原的。这本书旨在为那些希望真正理解现代数字世界基石的读者提供一个坚实的知识框架，无论是技术爱好者、行业从业者，还是对信息时代运行机制充满好奇的学习者，都能从中获得启发和收获。 第一部分：网络之始，数据之流——通信网络的基本要素与原理 任何复杂的系统都建立在简单的基础上。在第一部分，我们将从最基础的概念出发，逐步构建对通信网络的理解。 第一章：信息传递的艺术——通信的基本要素 我们首先会深入探讨信息在两个或多个实体之间传递的本质。这包括信息的编码、信源、信宿、传输媒介以及通信的可靠性等基本概念。我们将解释为什么信息需要被编码，以及不同的编码方式如何影响传输效率和准确性。同时，我们将讨论信源和信宿在通信过程中的角色，以及传输媒介（如电缆、光纤、无线电波）的特性如何影响信息的传输速度和质量。最后，我们会初步引入误码率、信噪比等衡量通信质量的关键指标。 第二章：网络化生存——从点到点到网络 我们将梳理通信从一对一的点对点模式向多对多的网络化模式演进的历史和驱动因素。理解点对点通信的局限性，以及网络化带来的规模效应和资源共享优势。我们将介绍集线器（Hub）和交换机（Switch）在构建局域网络中的早期作用，以及它们在处理网络流量时的根本区别。通过对这些设备的分析，读者将能初步理解网络通信的“连接”是如何实现的。 第三章：数据的旅程——分组交换的革命 这是理解现代通信网络的关键章节。我们将详细阐述分组交换（Packet Switching）的核心思想，以及它如何彻底改变了传统电路交换的通信模式。我们将解释数据是如何被分割成独立的“数据包”（Packets），每个数据包包含头部信息（如源地址、目的地址、序号等）和载荷（实际数据）。理解这种“分散”的传输方式如何提高了网络的利用率、鲁棒性和灵活性。我们将通过生动的比喻，帮助读者理解数据包在网络中穿梭的场景。 第四章：连接的语言——网络协议的体系结构 要实现不同设备之间的顺畅通信，必须遵循一套共同的规则，这就是网络协议。我们将介绍分层协议模型（Layered Protocol Model）的概念，以及它如何将复杂的通信任务分解为更易于管理和实现的各个层次。我们将重点分析TCP/IP协议簇作为当前互联网的事实标准，并简要介绍其主要协议（如IP、TCP、UDP、HTTP等）在不同层次上的作用。理解这种分层设计如何促进了技术的标准化和互操作性。 第二部分：互联网的骨架——IP协议与路由机制 IP协议是互联网的基石，而路由机制则是数据包在网络中穿行迷宫的导航员。本部分将深入剖解这些核心技术。 第五章：数字身份证——IP地址的分配与管理 IP地址是网络中每个设备的唯一标识。我们将深入探讨IPv4和IPv6的区别，包括地址空间的扩展、地址表示形式、以及IPv6在未来网络发展中的重要性。我们将讨论IP地址的分配机制，包括公有IP和私有IP的概念，以及NAT（网络地址转换）技术在节省IPv4地址方面的作用。理解IP地址的层次结构以及其在数据包寻址中的关键作用。 第六章：通往目的地的道路——路由协议的奥秘 数据包如何在庞大的网络中找到通往目的地的最佳路径？本章将详细解析路由（Routing）的概念。我们将介绍静态路由和动态路由的区别，并重点分析几种主流的动态路由协议，如RIP（路由信息协议）、OSPF（开放最短路径优先）和BGP（边界网关协议）。我们将探讨这些协议如何通过交换路由信息来构建和维护路由表，以及它们在选择最优路径时考虑的因素（如跳数、带宽、延迟等）。 第七章：网络层的守护者——IP数据包的封装与解封装 我们将详细展示IP数据包在网络中从源端到目的端的完整旅程，包括在不同网络层级上的封装（Encapsulation）和解封装（Decapsulation）过程。从应用层数据到传输层报文，再到网络层的IP数据包，最后到达数据链路层的帧，我们将一步步解析数据在穿越网络时发生的“变身”。理解这一过程是理解数据如何被准确传递的关键。 第三部分：可靠的信使与高效的搬运工——TCP与UDP的抉择 在IP协议提供基础的寻址和路由功能之上，传输层协议负责数据的可靠传输和高效交付。本部分将对比TCP和UDP的特性，并探讨它们的适用场景。 第八章：可靠的交付——TCP协议的精髓 我们将深入剖析TCP（传输控制协议）的设计理念，重点关注其如何实现可靠的、面向连接的数据传输。我们将详细解释三次握手（Three-way Handshake）和四次挥手（Four-way Handshake）的原理，以及它们在建立和终止TCP连接中的作用。我们将深入探讨TCP的流量控制（Flow Control）和拥塞控制（Congestion Control）机制，理解它们如何防止网络过载，确保数据的高效和稳定传输。 第九章：速度的追求——UDP协议的优势 与TCP的复杂和可靠性不同，UDP（用户数据报协议）提供的是一种简单、无连接、尽力而为的数据传输服务。我们将探讨UDP的特点，包括其低延迟、高效率的优势，并分析其在流媒体、在线游戏、DNS查询等对实时性要求高、对少量数据丢失容忍度较高的应用场景中的广泛应用。通过对比TCP和UDP，读者将能根据具体需求做出更合理的协议选择。 第四部分：连接世界的桥梁——应用层协议与网络服务 在网络的基础设施之上，各种应用层协议构建了我们日常使用的丰富多彩的网络服务。本部分将介绍一些核心的应用层协议及其背后的服务。 第十章：信息的入口——HTTP与Web服务 HTTP（超文本传输协议）是支撑万维网（World Wide Web）的核心协议。我们将解析HTTP的工作原理，包括请求（Request）和响应（Response）的构成，HTTP方法的不同类型（GET, POST等），以及HTTP状态码的含义。我们将讨论Web服务器如何处理HTTP请求，以及URL（统一资源定位符）如何帮助我们定位互联网上的资源。 第十一章：邮件的往来——SMTP, POP3与IMAP 电子邮件是现代通信不可或缺的一部分。我们将介绍用于发送电子邮件的SMTP（简单邮件传输协议），以及用于接收电子邮件的POP3（邮局协议版本3）和IMAP（Internet消息访问协议）。我们将解析它们的工作流程，以及它们之间在功能和设计上的差异。 第十二章：域名与地址的转换——DNS的智慧 DNS（域名系统）扮演着互联网“电话簿”的角色，将易于记忆的域名（如www.example.com）翻译成计算机能够理解的IP地址。我们将深入探讨DNS的层次结构，包括根域名服务器、顶级域名服务器和权威域名服务器的作用。我们将解析DNS查询的整个过程，以及缓存机制如何提高DNS查询的效率。 第五部分：安全的网络空间——网络安全基础 在享受网络便利的同时，我们也不能忽视网络安全带来的挑战。本部分将初步探讨一些网络安全的基础概念。 第十三章：通信的保镖——加密与认证 我们将介绍网络安全的基本要素，包括保密性（Confidentiality）、完整性（Integrity）和可用性（Availability）。我们将初步探讨加密技术（如对称加密和非对称加密）在保护数据隐私方面的作用，以及认证技术（如数字签名）在验证通信方身份和数据来源方面的应用。 第十四章：网络的屏障——防火墙与入侵检测 我们将介绍防火墙（Firewall）作为网络安全的第一道防线，如何通过设定规则来过滤进出网络的流量。我们将讨论不同类型的防火墙（如包过滤防火墙、状态检测防火墙、应用层防火墙）及其工作原理。同时，我们也将简要介绍入侵检测系统（IDS）的作用，以及它们如何监测网络异常行为。 结语 《信息时代基石：现代通信网络深度解析》穿越了通信网络的层层帷幕，从最根本的通信原理，到支撑起整个互联网的IP协议和路由机制，再到保障数据可靠传输的TCP/UDP，以及构建丰富网络服务的应用层协议，最后触及了网络安全的重要议题。我们相信，通过对这些核心内容的深入理解，读者将能更加清晰地认识到现代通信网络是如何运作的，以及它在构建我们数字世界中的关键作用。 本书的编写旨在点燃读者对通信网络的好奇心，激发深入探索的动力。理解这些基础知识，不仅能帮助我们更好地使用现有的网络技术，更能为我们理解未来的网络技术发展，如物联网、5G/6G、云计算、区块链等，打下坚实的基础。希望本书能成为您探索信息时代基石之旅的有力伙伴。
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