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数据通信:基础设施、联网和安全(原书第7版)


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(美)William Stallings Thomas Case 著
978-7-111-45379-6
99.00
444
2015年02月02日
陈秀真 等译
计算机 > 计算机网络
Pearson Education Asia
1332
简体中文
16
Business Data Communications: Infrastructure, Networking and Security
教材
计算机科学丛书








本书是由著名作者william stalling编写的,采用案例教学方法,详细介绍了应用于事务领域的数据通信和计算机网络的基本知识,规律、应用的技术和发展的方向。
传播技术的演进不断推动着信息传播方式的革新。20世纪50年代,随着计算机技术的广泛普及与通信技术的发展,数据通信应运而生。数据通信是计算机技术和通信技术二者相结合产生的一种新的通信方式,它实现了计算机与计算机之间、计算机与终端之间的信息传递。数据通信技术不断影响和改变人类的生活,而对于企业运作而言,网络和数据通信更是起着至关重要的作用。本书从实际业务角度出发,采用案例教学方法,详细介绍了应用于事务领域的数据通信和计算机网络的基本知识、规律、应用的技术和发展的方向。本书可作为高等院校信息通信相关专业本科生和研究生的教材,也可供IT专业人士参考。
本书从六个部分详细讲解了业务领域的数据通信,分别是需求、数据通信、因特网及分布式应用、局域网、广域网和管理问题。从第6版出版以来,数据通信领域在不断发展,本书致力于捕捉这些变化,并保持内容覆盖的广泛全面。许多旧材料被修订,并添加了新的内容。每章都收录了关键术语、复习题、练习题、进一步阅读的建议以及重要网站列表供读者参考。另外,书中还包括大量的专业术语、常用缩略词列表和参考文献列表,并为教师提供了一个测试题库。

作者简介
William Stallings 拥有美国麻省理工学院计算机科学博士学位,现任教于澳大利亚新南威尔士大学国防学院(堪培拉)信息技术与电子工程系。William博士在计算机网络和计算机体系结构方面成就卓著。他6次荣获由美国教材与大学作者协会颁发的“年度最佳计算机科学与工程教材”奖,作品包括《操作系统——精髓与设计原理》、《计算机组成与体系结构》、《数据与计算机通信》和《密码学与网络安全: 原理与实践》等。
Thomas Case 是佐治亚南方大学的信息系统系教授和主任。1981年,他在佐治亚大学完成博士学业后加入佐治亚南方学院。Thomas博士曾在专业协会担任多个领导职务,他是南部协会信息系统(SAIS)的创始人之一。他撰写了3本计算机网络和管理信息系统的教科书并发表30余篇期刊文章,在他的职业生涯中获得无数殊荣。
第7版新增内容
自从这本书的第6版出版以来,4年内这个领域一直在不断地创新和改进。在这个新版本里,我们试图捕捉到这些变化,同时保持广泛而全面地覆盖整个领域。为了启动这本书的修订过程,许多讲授这门课程的教授和工作在这个领域的专业人士对本书的第6版本进行了全面的审查。因此,在许多地方,叙述已经很清晰并且贴切,插图也已经改进。值得注意的是,对本版中的章节顺序进行了调整,详情请参阅第0章的论述。
除了教学方法以及用户易懂性方面的进一步改进之外,全书整体上有了实质性的变化。修订了许多旧的材料,并添加一些新的材料。最值得注意的变化如下:
云计算:在企业IT环境中,云计算已经成为一个重要且必不可少的工具。云计算的概念在整本书的许多章中都会涉及。
大数据:新增一节来考察非常大的数据集(以TB、PB或EB计)的创建、操纵和管理以及这些数据集的存储设施。
第4代(4G)移动网络:4G网络继续在全球范围内扩展,新增了覆盖这一最新技术的小节。
动态主机配置协议(DHCP):DHCP是一种广泛使用的协议,其使能动态IP地址分配。新增一节讨论了这个协议。
MPLS:这个新版本包含一节专门讲述多协议标签交换(Multiprotocol Label Switching,MPLS),它在因特网以及其他基于IP的网络和电信网络上变得越来越重要。
以太网演进:本书涵盖了以太网技术及其应用的新发展,包括有源以太网(PoE)和广域以太网(WAE)。
虚拟局域网(VLAN):VLAN技术以及IEEE 802.1Q标准涵盖在本书里。
电子邮箱:在第10章中的电子邮箱部分已经扩展到包括对标准因特网邮件架构的讨论。
多媒体应用:第10章讨论这个新话题。
可接受的使用策略:第10章添加了电子邮箱、Web和因特网应用的可接受的使用策略。
因特网寻址:因特网寻址部分已更新并扩展为包括CIDR和IPv6地址。
多播:多播在商业环境中越来越重要,它也作为一个新的部分被添加到本书中。
VoIP:IP语音电话(VoIP)正日益取代传统的语音服务。第15章新增一节讨论了这个技术和服务。
存在信息和服务:当前可用的存在服务支撑即时消息和VoIP,以及协作服务的增加使用。在第15章中新增一节探讨存在信息和服务。
对于每一个新版本,既要保持一个合理的页面数量,同时也要增加新的材料,这是一个搏斗。在某种程度上,淘汰过时的材料和简练叙述可以实现这个目标。对于这个版本,普遍被很少关心的章节和附录都放在网上作为单独的PDF文件。这使得内容得以扩展,而书的尺寸和价格却没有相应地增加。
最后,本书作者的数量增加了一倍!我们的背景知识和经验在许多方面是互补的,我们有信心,合作出版的这本书比前的版本对企业学生更加有用。
背景
技术的发展和标准的广泛接受正在改变用信息来支持企业功能的方法。除了语音和数据(即文本和数字数据)的传统通信要求外,现在我们还需要处理形象化的图像和视频信息。在当今竞争激烈的国际环境下,这4种类型的信息(语音、数据、图像和视频),对任何企业的生存都是至关重要的。企业数据通信方面的书籍需要的不只是数据通信的处理,也需要业务环境中信息通信的处理。
对当今企业的功能运作而言,信息通信和计算机网络已经或多或少地起着至关重要的作用。而且,它们已成为机构的一个占很大比重并不断增长的成本。管理层及全体员工需要对信息通信有透彻的了解,以便能够评估需求;规划产品引进、服务和系统;管理系统和运维系统的技术人员。这种理解必须包括以下内容:
技术:信息通信设施、网络系统和通信软件的基本技术。
架构:为计算机和终端提供互连的硬件、软件和服务的组织方式。
应用:信息通信和网络系统满足当今企业需求的方式。
方法
部分内容的目的是通过与企业环境以及企业管理人员和员工关注的具体问题直接联系的方式来展示信息通信的概念。为此,本书基于需求、组成部分和应用3个方面来进行诠释:
需求:提供服务使企业能够利用信息的需求是数据和信息通信技术发展背后的动力。本书概述了该技术旨在解决的具体需求。需求和技术之间的这种联系对于推动内在的主题是必不可少的。
组成部分:信息通信技术包括硬件、软件和支持分布式系统的通信服务。为使管理者在众多的替代品中做出明智的选择,了解这项技术是必不可少的。
应用:管理人员和员工必须了解的不仅是技术,还有该技术被用来满足企业需求的应用方式。
这3个概念构成了这部分内容,它们提供了一种方法使学生了解在文中任何地方所讨论问题的来龙去脉,并且推动这些内容。因此,学生将真正理解企业信息通信。
贯穿全书的一个重要主题是标准的实质性作用。个人计算机和其他计算机系统的广泛应用意味着管理者将不可避免地面临整合不同供应商设备的需要。有效管理这一需求的唯一方法是通过标准。事实上,越来越多的供应商提供符合国际标准的产品和服务。本书讨论了一些关键的分组标准,这些标准用于塑造市场和定义决策者可用的选择。
目标读者
本书是面向现在有或预期会有信息技术管理责任的学生和专业人士。有些读者可能已经或计划负责管理公司的电信功能,并以此为他们的全职工作。但是,几乎所有的管理者和工作人员都需要对公司信息通信有一个基本的了解,以便有效地执行他们的任务。
新版本应该对寻求满足ACM/AIS IS 2010课程模式的大学特别有吸引力。本教材涵盖了IS 2010.5 IT基础设施推荐的所有主题,它是课程模式的核心课程之一。本书还涉及IS 2010.3企业架构课程推荐的多个主题,包括虚拟化、业务连续性、软件即服务(SaaS)、企业数据模型、网络管理和新兴技术。
本书可以作为企业和信息管理专业学生的信息通信入门课程。本书不介绍任何数据通信的背景知识,但是介绍了数据处理的基本知识。通过重点介绍驱动网络基础设施演变的商业因素和用来度量网络性能的指标,本书内容将特别适合MIS和商科专业。学生将会更好地理解为什么企业投资于通信技术以及他们所期望的从这些投资中所获得的效益。
本书既适用于自学,也适合那些已经参与了企业信息通信的人作为教程和参考用书。
本书安排
全书共分六部分,在第0章分别进行描述:
需求
数据通信
因特网和分布式应用
局域网
广域网
管理问题
本书包括教师使用的许多功能,如使用了动画和众多的数字和表格,使问题讨论更加清晰。每章包括关键术语、复习题、练习题、进一步阅读的建议,以及建议的网站列表,书中还包括大量的专业术语、常用缩略词列表和参考文献列表。此外,还给教师提供了一个测试题库。
教师辅助材料
这部分内容的主要目标是使该书尽可能成为一个有效的教学工具,帮助学习这个令人兴奋且不断变化的课题。这个目标反映在书的结构和辅助支撑材料上。该书包括对教师有所帮助的以下补充材料:
答案手册:所有章节后的复习题和练习题的答案。
项目手册:下面列出的所有项目类别的任务建议。
PowerPoint幻灯片:涵盖所有章节的幻灯片集合,它们适用于讲学。
PDF文件:书中所有的图和表格的复制品。
题库:每一章的练习题和针对这些练习题的答案文件。
所有这些辅助材料都可在本书的教师资源中心(IRC)得到,可以通过出版商的网站(www.pearsonhighered.com/stallings)或通过单击本书的配套网站(www.WilliamStallings.com/BusinessDataComm/)中的标记链接——提供给老师的Pearson资源(Pearson Resources for Instructors)。为了访问IRC,请通过pearsonhighered.com/educator/replocator/requestSalesRep.page联系当地的Pearson销售代表或致电Pearson学院的服务电话1-800-526-0485。
配套网站www.WilliamStallings.com/BusinessDataComm/(单击Instructor Resources(讲师资源)链接),包括以下内容:
使用本书教授的其他课程的网站链接。
因特网邮件列表的注册信息,便于使用本书的教师能够相互之间或与作者交换信息、建议和问题。
在线案例研究
本书还包括许多案例研究。这些都不是“虚构的”或“玩具”案例,而是文献中报道的实际案例。通过每个案例,可以加强或拓展对本书中介绍的一些概念的理解。本书中,不仅创建了一些新的研究案例,而且还对以前版本的几个案例进行了更新。表P-1显示每个案例研究在本书的章节。
这些案例研究可在www.pearsonhighered.com/stallings中找到。
表P-1 案例研究
案例 参考章节 案例中涉及的主要概念 其他相关章节
波音公司的统一通信 第1章 统一通信;融合的IP网络 第17章
核心信贷联盟 第2章 语音和数据网络;虚拟专用网(VPN);云服务 第3章、第9章、第10章、第12章、第13章、第19章
万事达卡 第3章 数据仓库;大规模存储系统;“大数据” 第2章、第19章、第21章
宽带接入 第6章 宽带因特网接入选项;“有线社区”和国家;数字鸿沟 第7章、第8章、第10章、第17章
网络中立性 第7章 因特网流量增长;因特网的业务使用 第9章、第10章、第11章、第17章
雪佛龙公司 第9章 云计算;Web服务 第3章、第10章、第17章、第21章
美国守护者人寿保险公司 第10章 电子商务、数字商务;门户网站 第10章、第17章、第19章
卡尔森公司 第12章 大规模存储系统;存储区域网络;后端网 第3章、第13章
St.Luke保健系统 第14章 无线局域网;移动应用 第17章、第19章、第21章
绍伊斯酒店 第17章 卫星通信;无线广域网 第2章、第3章、第21章
云计算安全 第19章 云计算;网络安全;网络设计 第3章、第9章、第10章、第17章、第21章

项目和其他学生练习
对于许多教师,企业数据通信这门课程的一个重要组成部分就是项目或项目组,学生可以从中得到实践经验,以便加强对本书概念的理解。本书为这门课收录项目提供了空前的支持。教师资源中心不仅包括如何分配和构建项目,而且还包括为各种项目类型提供一套使用手册来附加各种特定任务,这些都特别写在本书中。教师可以在以下几个方面分配工作:
动画任务:在下面的章节进行描述。
实际练习:使用网络命令,使学生获得网络连接的经验。
Wireshark项目:Wireshark,以前称为Ethereal,是一款协议分析软件,使学生能够学习协议的行为。
研究项目:一系列研究任务指导学生研究特定的与因特网相关的课题并撰写报告。
安全案例研究:一组现实世界中与安全相关的案例研究,包括学习目标、案例说明以及一系列案例讨论问题。
阅读/报告分配:一系列的论文需要阅读并撰写阅读报告,当然需要在阅读清单上给出一些阅读建议。
写作任务:一系列的书面作业需要完成,以促进对这些内容的学习。
这种多样化的项目和学生练习,让教师将本书作为丰富多样的学习过程的一个组成部分,这个量身定制的课程计划,可以满足教师和学生的具体需求。本书的详细信息请参阅附录A。
动画
本书采用大量的动画,这些动画建立在以前版本提供的动画的基础上。动画为了解网络协议的复杂机制提供了一个强大的工具。共有17个基于Web的动画用来说明协议的行为。附录A提供了一个关键字动画映射,通过它可以在本书中找到所说明概念的适当位置。每个动画允许用户通过选择下一步的协议交换节点逐步查看协议的操作步骤。随着交换的继续,整个协议交换可以通过动画图表来说明。动画可以采用两种方式。在被动模式下,学生可以随机单击动画的任意节点的下一步来观看,这样给定的概念或原理可以很好地加以说明。在主动模式下,用户可以给定一组特定的步骤来调用和观看动画,或者被赋予一个特定的端点,并需要设计一个步骤序列来获得所需的结果。因此,动画可以作为学生作业的基础。教师补充说明对每个动画的一组分配及建议的解决方案,便于教师评估学生的工作。
可以在本书的配套网站单击旋转的地球获取动画。
学生资源
对于这个新的版本,学生可以大量从两个网站(原出版商网站和配套网站)上获得原始的辅助材料。配套网站http://www.WilliamStallings.com/BusinessDataComm/(单击Student Resources(学生资源)链接)包括一个推荐阅读清单、按章节组织的相关链接列表和本书的勘误表。
致谢
这个新的版本得益于许多人的审查,他们慷慨地付出了他们的时间和专业知识。下面的人审阅了手稿:Khaled Kamel(Texas Southern University)、Barbara Holt(Northern Virginia Community College)、Kenny Jih(Middle Tennessee State University)、Asim Roy(Arizona State University)、Michael Chilton(Kansas State University)、Dave Croasdell(University of Nevada)、Brad Prince(University of West Georgia)、Bin Wang(Wright State University)、Zehai Zhou(University of Houston)、Glen Sagers(Illinois State University)、Manoel Oliveira(Florida International University)、Annette Kerwin(College of Dupage)、Angela Clark(University of South Alabama)、Mark Harris(University of South Carolina)、Randall Boyle(University of Utah)、Kuan Chen(Purdue University)、Jeffrey Kane(Nova Southeastern University)、Robert Folden(Texas A& M University)和Brian West(University of Louisiana)。
还要感谢提供了一个或多个章节的详细技术审查人,他们是:Nikhil Bhargava(Hughes Systique,India)、John South(University of Dallas)、Paul Pot、Vance Shipley、Jennifer Jabbusch和Peter Tregunno。
在苏格兰斯特灵大学(University of Stirling)的Larry Tan开发了动画分配。美国印第安纳大学的Michael Harris首先开发了Wireshark的练习和用户指南。Dave Bremer,新西兰的奥塔哥理工学院的首席讲师,为近期发布的Wireshark更新了材料;他还开发了一个使用Wireshark的在线视频教程。
最后,我们感谢负责本书出版工作的很多人,所有人都一如既往很好地完成了工作。这包括普伦蒂斯·霍尔出版社的员工,尤其是我们的编辑Tracy Johnson、她的助手Carole Snyder、产品主管Kayla Smith-Tarbox、产品项目经理Pat Brown。我们还感谢Shiny Rajesh公司的Shiny Rajesh和生产人员优秀、快速的工作。还感谢Pearson出版社的市场营销和销售人员,没有他们的努力,本书也不会在你的手中。
在线资源
网  站 位  置 描  述
相关Web网址 www.WilliamStallings.com/BusinessDataComm/ 学生资源链接:提供给学生的有用链接和文档
教师资源链接:提供给教师的有用链接和文档
教师资源中心(Instructor Resource,IRC) 点击相关网址的教师链接Pearson resources或者点击pearsonhighered.com/stallings教师资源链接 解决方案手册、项目手册、幻灯片和其他有用文档
计算机科学学生资源网站 www.ComputerScienceStudent.com 为计算机科学学生提供的有用链接和文档
出版者的话
译者序
前 言
作者简介
第0章 读者和教师指南 1
0.1 本书提纲 1
0.2 主题顺序 1
0.3 网络资源 2
0.3.1 本书网站 2
0.3.2 计算机科学专业学生资源网站 2
0.3.3 其他网站 2
0.4 有用的刊物 2
第1章 引言 4
1.1 信息和通信 4
1.2 当今企业的数据通信和网络 5
1.2.1 趋势 5
1.2.2 企业驱动力 7
1.3 融合和统一通信 8
1.3.1 融合 8
1.3.2 统一通信 9
1.4 企业信息需求的本质 13
1.5 信息传输 14
1.5.1 传输和传输介质 15
1.5.2 通信技术 15
1.6 分布式数据处理 15
1.7 因特网及分布式应用 15
1.7.1 因特网 16
1.7.2 TCP/IP协议 16
1.7.3 客户机/服务器架构、内部网、外部网和SOA 16
1.7.4 分布式应用程序 17
1.8 网络 17
1.8.1 广域网 18
1.8.2 局域网 19
1.8.3 无线网络 20
1.8.4 城域网 20
1.8.5 配置示例 20
1.9 管理问题 21
1.9.1 网络安全 21
1.9.2 网络管理 22
1.10 标准 23
1.11 关键术语、复习题和练习题 24
附录1A 数值单位的前缀 25
第一部分 需求
第2章 业务信息 28
2.1 音频 29
2.2 数据 31
2.3 图像 33
2.3.1 图像表示 34
2.3.2 图像和文档格式 35
2.3.3 网络化含义 35
2.4 视频 36
2.4.1 数字视频 37
2.4.2 网络化含义 38
2.5 性能度量 39
2.5.1 响应时间 39
2.5.2 体验质量 42
2.5.3 吞吐量 43
2.6 总结 45
2.7 关键术语、复习题和练习题 45
第3章 分布式数据处理 48
3.1 集中式与分布式数据处理 49
3.1.1 集中式与分布式组织 49
3.1.2 分布式数据处理的技术趋势 52
3.1.3 管理与组织的考虑 52
3.1.4 数据中心的发展 55
3.1.5 客户机/服务器架构 57
3.1.6 内部网与外部网 58
3.1.7 Web服务与云计算 58
3.2 分布式数据处理的形式 59
3.2.1 分布式应用 60
3.2.2 其他形式的DDP 61
3.3 分布式数据 61
3.3.1 数据库管理系统 62
3.3.2 集中式与分布式数据库 63
3.3.3 复制型数据库 63
3.3.4 分区数据库 64
3.4 DDP的网络含义 66
3.5 大数据基础设施的考虑 67
3.6 总结 69
3.7 关键术语、复习题和练习题 70
第二部分 数据通信
第4章 数据传输 74
4.1 传递信息的信号 74
4.1.1 电磁信号 74
4.1.2 模拟信号 80
4.1.3 数字信号 82
4.2 传输损伤和信道容量 82
4.2.1 有导向的传输介质 83
4.2.2 无导向的传输介质 86
4.2.3 信道容量 87
4.3 总结 89
4.4 关键术语、复习题和练习题 89
第5章 数据通信基础 91
5.1 模拟数据通信和数字数据通信 91
5.2 数据编码技术 95
5.2.1 数字信息的模拟编码 95
5.2.2 模拟信息的数字编码 100
5.2.3 数字数据的数字编码 101
5.2.4 模拟信息的模拟编码 103
5.3 异步传输和同步传输 104
5.3.1 异步传输 104
5.3.2 同步传输 106
5.4 差错检测 106
5.4.1 差错控制的必要性 106
5.4.2 奇偶校验 107
5.4.3 循环冗余校验 107
5.5 总结 109
5.6 关键术语、复习题和练习题 110
第6章 数据链路控制及复用 113
6.1 流控制和差错控制 114
6.1.1 流控制 114
6.1.2 差错控制 115
6.2 链路复用的动机 115
6.3 频分复用 116
6.3.1 波分复用 118
6.3.2 ADSL 119
6.4 同步时分复用 121
6.4.1 TDM机制 121
6.4.2 数字传输系统 122
6.4.3 T-1设施 124
6.4.4 Sonet/SDH 124
6.4.5 蜂窝和无绳电话系统 126
6.5 总结 128
6.6 关键术语、复习题和练习题 128
附录6A 高级数据链路控制协议 130
第三部分 因特网和分布式应用
第7章 因特网 136
7.1 因特网结构 136
7.1.1 商业和因特网 136
7.1.2 因特网起源 136
7.1.3 分组交换的使用 137
7.1.4 关键要素 138
7.1.5 万维网 139
7.1.6 因特网架构 140
7.2 域 142
7.2.1 因特网的名称和地址 142
7.2.2 域名系统 144
7.3 动态主机配置协议 147
7.4 总结 150
7.5 关键术语、复习题和练习题 150
第8章 TCP/IP 153
8.1 一个简单的协议结构 153
8.1.1 对协议结构的需求 153
8.1.2 一种三层协议结构模型 155
8.1.3 标准化协议结构 158
8.2 TCP/IP协议体系 158
8.2.1 TCP/IP层 159
8.2.2 TCP/IP操作 159
8.2.3 TCP和UDP 161
8.2.4 IP和IPv6 161
8.2.5 TCP/IP应用 162
8.2.6 协议接口 163
8.3 网络互联 163
8.3.1 路由器 164
8.3.2 网络互联的示例 165
8.4 虚拟专网和IP安全 167
8.4.1 IPSec 168
8.4.2 IPSec的应用 168
8.4.3 IPSec的益处 169
8.4.4 IPSec的功能 169
8.5 总结 171
8.6 关键术语、复习题和练习题 171
附录8A TCP、UDP和IP详细内容 174
附录8B 简单文件传输协议 177
第9章 客户/服务器、内部网及云计算 181
9.1 客户/服务器计算的增长 181
9.2 客户/服务器应用 183
9.2.1 数据库应用 184
9.2.2 客户/服务器应用的类别 185
9.2.3 三层客户/服务器结构 186
9.3 中间件 187
9.3.1 中间件结构 187
9.3.2 消息传递 188
9.3.3 远程过程调用 190
9.3.4 面向对象机制 191
9.4 内部网 192
9.4.1 Web内容 192
9.4.2 Web/数据库应用 193
9.4.3 内部Web和传统的客户/服务器 194
9.5 外部网 194
9.6 面向服务架构 195
9.7 云计算 198
9.7.1 云计算元素 198
9.7.2 云计算参考结构 200
9.8 总结 202
9.9 关键术语、复习题和练习题 203
第10章 基于因特网的应用 206
10.1 电子邮件 206
10.1.1 互联网邮件架构 207
10.1.2 简单邮件传输协议 209
10.1.3 多用途因特网邮件扩展 211
10.1.4 POP和IMAP 213
10.2 网页访问和HTTP 213
10.2.1 HTTP概述 214
10.2.2 消息 216
10.3 网络安全 217
10.3.1 网络通信安全防护 218
10.3.2 安全套接层 218
10.3.3 HTTPS 219
10.4 多媒体应用 219
10.4.1 媒体类型 219
10.4.2 多媒体应用 220
10.4.3 多媒体技术 221
10.5 可接受使用策略 221
10.5.1 动机 221
10.5.2 策略 222
10.5.3 策略制定指南 222
10.6 总结 224
10.7 关键术语、复习题和练习题 225
第11章 因特网操作 227
11.1 因特网寻址 227
11.1.1 IPv4地址 227
11.1.2 IPv6地址 230
11.2 因特网路由协议 231
11.2.1 自治系统 231
11.2.2 边界网关协议 232
11.2.3 开放最短路径优先协议 233
11.3 IP多播 234
11.3.1 多播传送 234
11.3.2 多播路由协议 236
11.4 服务质量 236
11.4.1 高速LAN的出现 237
11.4.2 企业广域网的需求 237
11.4.3 因特网流量 238
11.5 差异化服务 239
11.5.1 服务 239
11.5.2 DS域 240
11.5.3 差异化服务的配置与运行 241
11.6 服务等级协议 242
11.7 IP性能度量 243
11.8 总结 246
11.9 关键术语、复习题和练习题 247
第四部分 局域网
第12章 局域网体系结构和基础设施 250
12.1 背景 250
12.1.1 个人计算机LAN 250
12.1.2 后端网络和存储区域网络 251
12.1.3 高速办公网络 253
12.1.4 骨干LAN 253
12.1.5 工厂LAN 253
12.2 LAN配置 254
12.2.1 分层LAN 254
12.2.2 演进场景 255
12.3 有导向传输介质 255
12.3.1 双绞线 257
12.3.2 同轴电缆 260
12.3.3 光纤 260
12.3.4 结构化布线 261
12.4 LAN协议结构 263
12.4.1 IEEE 802参考模型 263
12.4.2 逻辑链路控制 264
12.4.3 介质接入控制 265
12.5 总结 267
12.6 关键术语、复习题和练习题 268
附录12A 分贝和信号强度 270
第13章 以太网、交换机和虚拟LAN 272
13.1 传统以太网 272
13.1.1 总线型拓扑LAN 273
13.1.2 介质接入控制 273
13.1.3 MAC帧 275
13.1.4 IEEE 802.3 10Mbps介质选择 276
13.2 网桥、集线器和交换机 276
13.2.1 网桥 276
13.2.2 集线器 278
13.2.3 第二层交换机 280
13.2.4 第三层交换机 281
13.3 高速以太网 282
13.3.1 快速以太网 282
13.3.2 千兆以太网 283
13.3.3 10Gbps以太网 284
13.3.4 100Gbps以太网 286
13.4 虚拟局域网 287
13.4.1 虚拟局域网的使用 288
13.4.2 表明VLAN成员身份 290
13.4.3 IEEE 802.1Q VLAN标准 290
13.5 以太网供电 290
13.6 总结 292
13.7 关键术语、复习题和练习题 293
第14章 无线局域网 295
14.1 概述 295
14.1.1 无线LAN应用 295
14.1.2 无线LAN需求 297
14.1.3 无线LAN技术 297
14.2 Wi-Fi体系结构和服务 298
14.2.1 IEEE 802.11体系结构 298
14.2.2 IEEE 802.11服务 300
14.3 IEEE 802.11 MAC层和物理层标准 301
14.3.1 IEEE 802.11介质接入控制 301
14.3.2 IEEE 802.11物理层 302
14.4 千兆WLAN 305
14.4.1 千兆Wi-Fi 305
14.4.2 Li-Fi 306
14.5 IEEE 802.11 安全考虑 306
14.5.1 访问和私密性服务 306
14.5.2 无线LAN安全标准 307
14.6 总结 308
14.7 关键术语、复习题和练习题 309
第五部分 广域网
第15章 广域网技术和协议 312
15.1 交换技术 312
15.2 电路交换网络 313
15.2.1 基本操作 313
15.2.2 控制信令 315
15.3 分组交换网络 316
15.3.1 基本操作 317
15.3.2 交换技术 318
15.4 传统广域网实例 319
15.4.1 语音广域网 320
15.4.2 数据广域网 321
15.5 IP语音 323
15.5.1 VoIP信令 323
15.5.2 VoIP处理 324
15.5.3 VoIP上下文 325
15.6 存在 326
15.6.1 存在服务结构 326
15.6.2 存在信息 327
15.7 总结 327
15.8 关键术语、复习题和练习题 328
第16章 广域网服务 330
16.1 广域联网方案 330
16.1.1 WAN服务 330
16.1.2 WAN结构的演化 332
16.2 帧中继 334
16.2.1 背景 334
16.2.2 帧中继协议结构 335
16.2.3 用户数据传输 336
16.2.4 帧中继呼叫控制 337
16.2.5 拥塞控制 338
16.3 异步传输模式 339
16.3.1 虚通道和虚路径 339
16.3.2 ATM信元 341
16.3.3 ATM服务种类 342
16.4 多协议标签交换 344
16.4.1 MPLS操作 344
16.4.2 MPLS VPN 346
16.5 广域以太网 347
16.6 总结 349
16.7 关键术语、复习题和练习题 349
第17章 无线广域网 352
17.1 蜂窝无线网络 352
17.1.1 蜂窝网络组织 353
17.1.2 蜂窝系统运行 356
17.2 多址接入 358
17.2.1 码分多址(CDMA) 358
17.2.2 使用哪种接入方法 359
17.3 第3代无线通信 360
17.3.1 无线应用协议 361
17.3.2 WAP编程模型 362
17.3.3 无线标记语言 362
17.3.4 微浏览器 362
17.3.5 无线电话应用 363
17.3.6 配置样例 363
17.4 第4代无线通信 363
17.4.1 第4代网络需求 363
17.4.2 正交频分多址(OFDMA) 365
17.4.3 4G网络演化 365
17.5 卫星通信 365
17.5.1 卫星轨道 365
17.5.2 卫星网络配置 368
17.5.3 应用 368
17.6 总结 370
17.7 关键术语、复习题和练习题 371
第六部分 管理问题
第18章 计算机和网络安全威胁 374
18.1 计算机安全概念 374
18.2 威胁、攻击和资产 375
18.2.1 威胁和攻击 375
18.2.2 威胁和资产 377
18.3 入侵者 379
18.3.1 入侵者的行为模式 380
18.3.2 入侵技术 382
18.4 恶意软件概述 382
18.4.1 后门 383
18.4.2 逻辑炸弹 383
18.4.3 木马 383
18.4.4 移动代码 384
18.4.5 多重威胁的恶意软件 384
18.5 病毒、蠕虫、僵尸程序和垃圾邮件 385
18.5.1 病毒 385
18.5.2 蠕虫 389
18.5.3 僵尸程序 390
18.5.4 垃圾(大量不请自来的)邮件 392
18.6 键盘记录器、钓鱼和间谍软件 392
18.6.1 凭据盗窃、键盘记录器和间谍软件 392
18.6.2 钓鱼和身份盗窃 393
18.6.3 侦查和间谍活动 393
18.7 计算机安全趋势 394
18.8 总结 395
18.9 关键术语、复习题和练习题 396
第19章 计算机和网络安全技术 399
19.1 虚拟专用网和IPSec 399
19.1.1 IPSec的功能 399
19.1.2 传输模式和隧道模式 399
19.1.3 密钥管理 400
19.1.4 IPSec和VPN 401
19.2 SSL和TLS 401
19.2.1 SSL架构 401
19.2.2 SSL记录协议 402
19.2.3 握手协议 402
19.3 Wi-Fi网络安全接入 403
19.4 入侵检测 404
19.4.1 基本原理 405
19.4.2 基于主机的入侵检测技术 406
19.5 防火墙 406
19.5.1 防火墙特性 407
19.5.2 防火墙类型 408
19.6 恶意软件防御 410
19.6.1 防御病毒的方法 410
19.6.2 蠕虫防御 412
19.6.3 Bot防御 412
19.7总结 413
19.8 关键术语、复习题和练习题 414
附录A 企业业务数据通信教学项目 417
术语表 420
参考文献 425
数据通信是以“数据”为业务的通信系统,是计算机和通信相结合的产物,它实现了计算机与计算机之间、计算机与终端之间的信息传递。由于业务需求的变化及通信技术的发展,数据通信经过了不同的发展历程,数据通信网交换技术历经了电路方式、分组方式、帧方式、信元方式等阶段。
本教材经过多次修订,最新的第7版吸纳了许多讲授这门课程的教授和工作在这个领域的专业人士的建议,涵盖了这个领域的改革与创新,包括云计算、大数据、第4代(4G)移动网络、VoIP等。本教材紧密结合企业需求,涉及的数据类型有语音、数据、图像和视频,并提供了大量在线学习资源和案例。
高质量地完成一本技术著作的翻译工作具有很大的挑战性。对于一本书而言,译者的翻译可以称得上是书籍的第二次生命,“信”乃其骨,“达”乃其肉,“雅”则为其貌。作为一名专业研究人员,我很荣幸能够翻译William Stallings的这本著作。同时,在我的诚邀之下,姚立红老师和邱洋女士的“加盟”无疑又为本书的翻译添加了成功的砝码。姚立红老师具有丰富的计算机通信网络课程讲授经验,并长期从事该领域的科学研究工作。
本书的第4~6章及第12~14章由姚立红老师翻译,第7~11章及术语部分由邱洋女士翻译,我负责翻译除这些章之外的其余章以及附录、前言,并负责全书的技术审校。由于译者技术水平有限,疏漏在所难免,敬请广大读者指正。
感谢我的合作者姚立红老师和邱洋女士,你们的加入无异于雪中送炭。否则,我一个人无法在如此短的时间内翻译完这本厚达600页的巨著。
感谢机械工业出版社引进这本关于数据通信技术的杰作,它必然会在数据通信领域的众多书籍中占据重要的地位,并为推动国内的通信技术发展做出卓越贡献。

陈秀真
2013年11月15日于上海
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