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第一部分 数据通信1

第1章 数据通信基础1

1.1 数据通信理论基础1

1.1.1 时域概念1

1.1.2 频域概念2

1.1.3 傅里叶分析3

1.1.4 字符的数据表示方法3

1.1.5 有限带宽信号4

1.1.6 信道最大数据传输速率4

1.2 数据传输的概念及分类4

1.2.1 单工、半双工和全双工5

1.2.2 异步传输和同步传输5

1.2.3 串行传输和并行传输7

1.3 交换技术7

1.4 信息及度量8

第2章 信道9

2.1 引言9

2.1.1 信道容量9

2.1.2 信道的分类10

2.2 传输损耗10

2.2.1 衰减11

2.2.2 噪声11

2.2.3 延迟失真12

2.3 无线信道12

2.3.1 无线电波和频段划分12

2.3.2 卫星中继信道13

2.3.3 无线接力通信15

2.4 有线信道15

2.4.1 双绞线16

2.4.2 同轴电缆16

2.4.3 光纤17

第3章 数字信号的基带传输19

3.1 数字基带信号19

3.1.1 差分码19

3.1.2 极性交替码（AMI码）20

3.1.3 曼彻斯特码20

3.2 基带信号的频谱20

3.3 基带传输系统的组成21

3.4 无码间干扰的基带传输21

3.4.1 码间干扰及其分析21

3.4.2 无码间干扰的传输特性22

3.5 基带传输系统性能分析24

3.6 数据传输系统性能改进的几项措施25

3.6.1 部分响应25

3.6.2 时域均衡27

3.6.3 数据加扰解扰28

3.7 眼图29

第4章 数字信号的频带传输30

4.1 引言30

4.2 数字频率调制31

4.2.1 2FSK调制32

4.2.2 MFSK的调制34

4.3 数字振幅调制35

4.3.1 2ASK调制35

4.3.2 MASK调制37

4.3.3 其他振幅调制技术38

4.4 数字相位调制39

4.4.1 2PSK调制39

4.4.2 2DPSK调制41

4.4.3 多进制相移键控42

第5章 同步技术45

5.1 相关知识介绍45

5.1.1 各种功能的同步45

5.1.2 同步系统分类46

5.2 载波同步技术46

5.2.1 直接提取载波法46

5.2.2 插入导频法48

5.2.3 载波同步的性能指标49

5.3 码元同步49

5.3.1 自同步法50

5.3.2 外同步法51

5.3.3 码元同步系统的性能指标52

5.4 群同步52

5.4.1 连贯式插入法52

5.4.2 间歇式插入特殊码字同步法54

5.4.3 起止式同步法55

第6章 差错控制56

6.1 差错控制的基本概念及原理56

6.1.1 差错控制的基本概念56

6.1.2 差错控制的基本原理60

6.2 简单的差错控制编码64

6.2.1 水平奇偶监督码64

6.2.2 奇偶监督码64

6.2.3 二维奇偶监督码65

6.3 汉明码及线性分组码65

6.3.1 汉明码65

6.3.2 线性分组码67

6.4 卷积码69

6.4.1 卷积码的基本概念69

6.4.2 卷积码的概率解码71

6.5 循环码72

6.5.1 循环码的循环特性72

6.5.2 循环码的生成多项式和生成距阵73

6.5.3 循环码的编码方法74

6.5.4 循环码的解码方法75

第7章 多路复用技术78

7.1 前言78

7.2 时分多路复用79

7.2.1 同步时分多路复用原理79

7.2.2 PCM基群帧结构80

7.2.3 PCM高次群81

7.3 统计时分多路复用82

7.3.1 统计时分复用原理82

7.3.2 统计时分复用与同步时分复用的比较82

7.4 码分多路复用83

7.4.1 码分多路复用系统原理83

7.4.2 CDMA系统的特点83

7.5 频分多路复用84

7.5.1 频分多路复用原理84

7.5.2 正交频分多路复用（OFDM）85

7.5.3 时分复用技术和频分复用技术的比较86

7.6 密集波分复用87

第二部分 网络协议88

第8章 网络体系结构88

8.1 计算机网络体系结构88

8.2 传统网络体系结构中的几大原则89

8.3 目前网络体系结构中存在的问题90

8.4 下一代网络体系结构初探92

8.5 本章小结93

第9章 物理层94

9.1 物理层协议94

9.2 ATM96

9.3 X.21 98

9.4 EIA-23 2-E99

第10章 数据链路层与局域网100

10.1 链路层概述100

10.1.1 链路层的简单模型100

10.1.2 链路层提供的服务101

10.1.3 成帧/帧定界102

10.1.4 差错控制103

10.1.5 流量控制104

10.2 差错检测和纠正105

10.3 链路层协议106

10.3.1 停止等待协议106

10.3.2 滑动窗口协议107

10.3.3 高级数据链路控制协议110

10.3.4 点到点协议PPP111

10.4 局域网113

10.5 以太网114

10.5.1 概述114

10.5.2 以太网物理地址115

10.5.3 以太网帧结构116

10.5.4 载波侦听多路访问协议CSMA/CD117

10.6 无线局域网119

10.6.1 802.11 概述119

10.6.2 802.11 物理层120

10.6.3 802.11 MAC层协议121

10.6.4 802.11 的MAC帧124

10.7 链路层互连125

10.7.1 网桥的工作原理125

10.7.2 学习网桥126

10.7.3 生成树网桥126

10.7.4 以太网交换机127

第11章 网络层128

11.1 网络层概述128

11.1.1 存储转发数据包交换128

11.1.2 网络层提供的服务128

11.1.3 虚电路和数据报129

11.2 路由选择算法131

11.2.1 优化原则131

11.2.2 最短路径算法132

11.2.3 距离矢量算法133

11.2.4 链路状态路由算法134

11.3 路由选择协议136

11.3.1 互联网路由136

11.3.2 路由信息协议RIP137

11.3.3 开放最短路径优先协议OSPF137

11.3.4 边界网关协议BGP139

11.4 网络层协议140

11.4.1 虚拟互连网络140

11.4.2 IP地址142

11.4.3 IPv4协议145

11.4.4 地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP150

11.4.5 Internet控制报文协议ICMP151

11.4.6 Internet组管理协议IGMP152

11.4.7 IPv6协议153

第12章 传输层156

12.1 传输层概述156

12.1.1 传输层提供的服务156

12.1.2 寻址与多路复用157

12.1.3 传输层协议158

12.2 用户数据报协议UDP158

12.2.1 UDP概述158

12.2.2 UDP用户数据报首部格式159

12.3 传输控制协议TCP160

12.3.1 TCP概述160

12.3.2 TCP报文段首部格式161

12.3.3 TCP连接建立与释放165

12.3.4 TCP连接的状态模型167

12.3.5 TCP可靠传输170

12.3.6 TCP流量控制173

12.3.7 TCP拥塞控制176

第13章 应用层182

13.1 概述182

13.2 域名系统DNS182

13.2.1 DNS概述182

13.2.2 DNS体系结构183

13.2.3 DNS关键概念184

13.2.4 DNS报文格式188

13.2.5 DNS工作原理190

13.3 电子邮件191

13.3.1 体系结构与服务192

13.3.2 简单电子邮件传输协议SMTP193

13.3.3 邮件读取协议POP3和IMAP195

13.3.4 基于Web的电子邮件196

13.4 万维网WWW197

13.4.1 概述197

13.4.2 超文本传输协议HTTP198

13.4.3 超文本标记语言HTML201

13.5 简单网络管理协议SNMP202

13.5.1 SNMP概述202

13.5.2 SNMP模型和架构202

13.5.3 管理信息库MIB203

13.5.4 SNMP协议204

13.5.5 SNMPv 1、SNMPv2和SNMPv3205

13.6 本章小结206

第三部分 网络计算技术207

第14章 并行与分布式计算原理207

14.1 计算的时代207

14.2 并行与分布式计算的比较207

14.3 并行计算基础208

14.3.1 什么是并行处理208

14.3.2 并行处理的硬件体系结构209

14.3.3 可扩展的并行计算机体系结构209

14.3.4 并行编程212

14.3.5 并行算法214

14.4 分布式计算217

14.4.1 分布式系统217

14.4.2 分布式计算的体系结构风格223

14.4.3 典型分布式计算技术229

第15章 云计算234

15.1 云计算概述234

15.1.1 云计算简介234

15.1.2 云计算应用235

15.1.3 云计算发展历程237

15.2 云计算体系架构238

15.2.1 基础设施即服务239

15.2.2 平台即服务240

15.2.3 软件即服务241

15.2.4 服务管理层242

15.2.5 用户访问接口层242

15.3 云的部署模式243

15.3.1 公有云243

15.3.2 私有云244

15.3.3 混合云245

15.3.4 社区云246

15.4 云计算关键技术246

15.4.1 数据中心节能技术246

15.4.2 虚拟化技术247

15.4.3 并行编程技术248

15.4.4 分布式存储249

15.4.5 服务质量保证机制250

15.5 云安全251

15.5.1 云计算所面临的安全问题251

15.5.2 云计算安全架构252

15.5.3 云计算安全技术254

15.6 资源管理260

15.6.1 虚拟机放置优化算法261

15.6.2 虚拟机资源分配算法261

15.6.3 云联邦环境下的资源管理264

15.7 云平台267

15.7.1 Amazon Web Services268

15.7.2 GoogleAppEngine272

15.7.3 Microsoft Azure274

第16章 软件定义网络277

16.1 概述277

16.1.1 SDN产生背景277

16.1.2 SDN概念278

16.1.3 SDN架构和核心技术279

16.2 基于OpenFlow的SDN280

16.2.1 OpenFlow协议概述280

16.2.2 基于OpenFlow的SDN架构281

16.2.3 OpenFlow规范282

16.2.4 OpenFlow交换机和分类287

16.2.5 OpenvSwitch287

16.2.6 OpenFlow存在的问题288

16.3 SDN控制器289

16.3.1 概述289

16.3.2 网络操作系统290

16.3.3 控制器291

16.4 SDN应用、现状和挑战293

16.4.1 SDN应用293

16.4.2 SDN现状295

16.4.3 SDN的挑战与未来296

16.5 本章小结297

参考文献298