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第一章概述
本章是全书的概要。首先介绍为什么学习计算机网络和课程的特点,接着概述了计算机网络的发展史、计算机网络的定义与分类。重点讨论了因特网组成及三种交换技术、计算机网络的主要性能指标(带宽、时延等)、具有五层协议的计算机网络的体系结构(包含协议、服务等概念)。
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●1.1为什么学习计算机网络
本节介绍了计算机网络在现代生活、学习、工作中的地位和应用,概述课程的特点、章节内容组织及各部分内容之间的关系。
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●1.2计算机网络的发展史
本节概述了计算机网络发展的四个阶段和因特网发展的三个。因特网已经成为世界上规模最大和增长速率最快的计算机网络。简述了计算机网络在我国的发展。
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●1.3分组交换技术
本节讨论了电路交换、报文交换和分组交换三种交换技术的特点。因特网采用存储转发的分组交换技术,以及三层的ISP结构。
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●1.4计算机网络的类别
本节讨论了计算机网络常用的分类方法。按照传输介质可分为有线网络和无线网络;按照网络的使用者可分为公用网和专用网;按照网络的规模和作用范围可分为个人局域网PAN、局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN和因特网。
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●1.5计算机网络的性能
本节讨论了计算机网络最常用的性能指标:速率、带宽、时延(发送时延、传播时延、处理时延、排队时延)、时延带宽积、往返时延和信道利用率。
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●1.6计算机网络体系结构
本节讨论了计算机网络的体系结构,五层协议的体系结构由物理层、数据链路层、网络层、运输层和应用层组成。
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●1.7课堂节选-越过长城、通向世界-中国互联网发展与Internet应用
越过长城、通向世界-中国互联网发展与Internet应用
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第二章物理层
本章首先讨论物理层的基本概念和基本任务。然后介绍数据通信的重要概念,以及有线传输介质的主要特点。讨论了信道的极限容量(奈奎斯特准则和香浓公式)、几种常用的信道复用技术和数字传输系统;最后介绍了物理层典型设备。
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●2.1数据通信的基础知识
本节介绍物理层的基本任务、数据通信的基础知识(数据通信的模型、信号、最基本的带通调制方法、解调、信道及信道的相关概念)。
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●2.2信道的极限容量
本节介绍信道的最高码元传输速率奈奎斯特准则和信道的极限传输速率香浓公式。
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●2.3有线传输介质
本节介绍有线传输介质类型及主要特性。
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●2.4信道复用技术
本节介绍频分复用、时分复用、波分复用、码分复用的原理及实现方法。
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●2.5数字传输系统
本节介绍脉冲编码调制PCM的工作原理、时分复用PCM的数字传输系统T1标准和E1标准、同步光纤网SONET和同步数字系列SDH。
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●2.6物理层设备
本节介绍物理层典型设备的工作原理和特点。
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第三章数据链路层
本章首先介绍了使用点对点信道的数据链路层的三个基本问题(封装成帧、透明传输和差错检测)和在点对点信道上最常用的点对点协议PPP;然后具体讨论了共享广播信道的有线局域网技术(以太网)和相关协议;接着讨论了无线局域网技术和相关协议;最后介绍了数据链路层的典型设备。
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●3.1数据链路层概述
本节介绍数据链路层的基本功能、基本概念和三个基本问题。
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●3.2PPP协议
本节介绍使用点对点信道的数据链路层典型协议PPP的帧格式、封装成帧的方法和透明传输。
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●3.3使用广播信道的数据链路层
本节介绍使用广播共享信道的数据链路的有线局域网技术和相关协议。
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●3.4扩展的以太网
本节讨论在数据链路层对以太网扩展,这种扩展的以太网在网络层依然是一个网络。
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●3.5高速以太网
本节介绍了从传统以太网到高速以太网的演变,从传统10Mb/s以太网到高速以太网,所有速率的以太网都保留了以太网的基本特征(帧结构、最短帧长和最长帧长),只是在物理层制定了不同的标准,高层软件不做改动。
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●3.6无线局域网
本节介绍无线局域网WLNA(无线局域网的组成、IEEE802.11、MAC帧结构、MAC层协议CSMA/CA)。
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●3.7数据链路层设备
数据链路层设备: 网卡、网桥、以太网交换机
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●3.8附录--交换机配置实验
数据链路层设备-以太网交换机的相关配置实验
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第四章网络层
本章讨论网络互联问题,首先介绍网络层提供的两种服务,然后讲解本章的核心内容IP协议,只有深入的掌握了IP协议的主要内容,才能理解互联网是怎样工作的。本章还讲解了网际控制报文协议ICMP,几种常用的路由选择协议,IPv6主要特点,最后讲解了虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT。
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●4.1虚电路与数据报服务
本节讲解了虚电路服务与数据报服务的基本原理,及其两者间的区别。
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●4.2网际协议IP
本节系统阐述了IP地址及其表示方法;三种类别IP地址的分类方法及其地址范围;两台主机通信时IP地址与硬件地址的转换过程;地址解析协议ARP的原理;IP数据报首部的格式;数据报的分片和重组;IP层是根据路由表转发分组的流程。
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●4.3划分子网和构造超网
本节主要讲解子网划分方法;子网掩码的使用;划分子网后分组的转发流程;无分类编址CIDR的基本原理及实例;最长前缀匹配及使用二叉线索查找路由表。
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●4.4网际控制报文协议ICMP
本节主要讲解网际控制报文协议的功能;ICMP报文种类;ping命令和Tracerout命令的原理及使用。
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●4.5互联网的路由选择协议
本节主要讲解分层次的路由选择协议,即内部网关协议与外部网关协议;内部网关协议RIP协议的工作原理、距离向量算法及RIP协议的报文格式;OSPF协议的基本特点及洪泛法;路由器的结构及其交换结构。
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●4.6IPv6
本节讲解了IPv6的基本首部各字段的作用;IPv6地址的分类及表示方法;从IPv4箱IPv6过渡中使用的双协议栈和隧道技术。
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●4.7虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT
本节主要讲解虚拟专用网VPN的原理;网络地址转换的原理及网络地址与端口号转换NAPT。
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●4.8附录--路由器配置实验
使用Packet Tracer配置路由器实现网络互联互通。
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●4.9做中学、做中思、做中悟-RIP实验课堂实录
做中学、做中思、做中悟-RIP实验课堂实录
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第五章运输层
本章主要阐述运输层的主要功能和两个最重要的协议TCP和UDP。主要介绍运输层对网络应用进程的支持,UDP协议的首部格式;TCP协议的特点和首部格式、可靠传输、流量控制、 拥塞控制和连接管理等功能的实现。
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●5.1运输层协议概述
本节介绍了网络应用进程之间的通信方式,运输层的两个主要协议TCP和UDP,运输层的端口概念及分类。
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●5.2用户数据报协议UDP
本节主要介绍UDP协议的特点、与IP协议的异同点,UDP协议的首部格式。
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●5.3传输控制协议TCP概述
本节主要介绍传输控制协议TCP的主要特点和连接功能。
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●5.4可靠传输的工作原理
本节主要介绍TCP协议可靠运输的工作原理。
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●5.5TCP报文段的首部格式
本节主要介绍TCP报文段的首部格式,各个字段的含义及用法
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●5.6 TCP可靠传输的实现
本节主要介绍滑动窗口以字节为单位进行滑动的基本原理, 如何选择超时重传时间。
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●5.7TCP的流量控制
本节主要介绍利用滑动窗口实现流量控制的基本方法,对TCP的传输效率进行了分析。
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●5.8 TCP的拥塞控制
本节主要介绍拥塞控制的基本概念、拥塞控制的一般原理, TCP的拥塞控制方法:慢启动、拥塞避免、快重传与快恢复的基本原理,主动队列管理AQM的原理和方法。
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●5.9TCP的运输连接管理
本节主要介绍TCP的连接建立的三次握手和TCP的连接释放的四次握手。
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第六章应用层
本章主要阐述应用层的主要功能和几个最重要的应用层服务及其主要协议,包括域名系统DNS,万维网WWW和电子邮件。
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●6.1应用层概述
这节主要介绍应用层的主要功能、主要的网络应用服务和协议。
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●6.2 域名系统DNS
本节主要介绍域名系统的功能、域名的层次结构,域名服务器的分类和作用,以及域名解析的过程。
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●6.3 万维网WWW
本节主要介绍万维网的基本概念,统一资源定位符URL的格式,HTTP协议的基本概念和用法,HTTP协议的报文格式、各字段的含义,万维网文档的分类,各类文档的标准和技术,万维网的文档信息检索系统的分类和典型实例。
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●6.4电子邮件
电子邮件
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第七章附录_拓展万物互联之_系列实验
附录_拓展万物互联之_系列实验
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●7.1MCU基础编程实验
MCU基础编程实验
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●7.2MCU控制温度与湿度编程实验
MCU控制温度与湿度编程实验
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●7.3MCU控制通风与水位编程实验
MCU控制通风与水位编程实验
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●7.4服务器配置
服务器配置
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●7.5智能家居连接服务用法
智能家居连接服务用法
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●7.6读卡器用法
读卡器用法
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●7.7利用MCU与服务器构建简单停车场
利用MCU与服务器构建简单停车场
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●7.8OneNET云平台连接方法
OneNET云平台连接方法
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●7.9设备上云操作演示
设备上云操作演示
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●7.10MCU编程和服务器搭建
MCU编程和服务器搭建
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●7.11OneNET云平台操作流程
OneNET云平台操作流程