
计算机网络是构成自动化系统的重要组成部分,计算机网络与自动控制及各种应用学科的交叉发展日益广泛深入。本书从自动化应用的角度介绍计算机网络与数据通信的基本概念,自动化及计算机网络系统结构与协议;局域网络技术;控制网络与现场总线技术;网络操作系统;网络管理与网络安全;因特网与网络互连;企业网络;自动化系统中的网络应用;网络规划、网络控制与系统集成等。
在进入21世纪的年代,计算机网络与通信技术飞速发展,应用领域日益广泛,与其它学科的交叉渗透也更加深入;计算机网络与通信知识和能力的培养已经成为各类自动化及相关专业人才培养的重要内容。本教材是我们在几年的教学实践基础上编写的。 本教材主要是为自动化专业本科生教学编写的,也适用于非计算机专业的工科本科生或研究生。主要是从自动化应用的角度组织内容和展开讨论,编写中参 考了多种计算机网络方面的教材,适当地按自动化专业和电气工程及其自动化专业的教学要求作了一些编排。 第1章 概要介绍信息技术与计算机网络的发展。 第2章 简要介绍数据通信基础知识,包括传输介质、数据编码技术、数据交换技术等。 第3章 介绍开放系统互连OSI的概念、含意及OSI参考模型。 第4章 介绍局域网络技术,包括:局域网络参考模型, IEEE802系列标准,介质访问控制方法,局域网络规划,高速网络与网络互连等。 第5章 介绍局域网络操作系统,包括WindOWS NT,Netware,Unix等。 第6章 介绍控制网络,现场总线以及现场总线控制系统的概况。 第7章 概要介绍因特网(Internet)及内联网(Intranet)及其相关技术,如 TCP/IP,WWW技术等。 第8章 有关企业网络管理与网络安全的介绍。 第9章 介绍宽带信息网络。 第10章 对网络集成相关技术的分析与讨论。 第11章 对企业网络与系统集成的分析与讨论,从集成自动化应用的角度对本教材的内容作一个归纳。 本教材第1、2、3、4、10章由吴秋峰编写,第5章由关敬敏编写,第6章由顾洪军编写,第7章由任艳频编写,第8章由朱岳编写,第9章由戴琼海编写,第11章由张佐编写。全书由吴秋峰、张佐、顾洪军统稿。 本教材是按课内学时为48学时编写的,教学中除课堂教学外,还需要有实验,局域网络规划,网络应用与发展专题综述等教学环节,多联系实际,鼓励将计算机网络技术与本学科技术交叉发展,若课内学时为32学时,可考虑将第6、7、8、9、10、1l章作适当删减。 感谢西安交通大学王兆安教授,上海大学陈件时教授等对本书编写的关怀和指导;感谢多年来关心支持我们工作的各位朋友。 由于编写者水平有限,教学与实践经验也不足,教材编写中会有许多不足之处,希望得到读者的批评指正。 编者 2000年11月 于清华大学
前言
第1章 绪论
1.1 信息技术与网络
1.1.1 信息技术的发展与计算机网络
1.1.2 计算机网络的形成与发展
1.2 计算机网络的定义与结构
1.2.1 计算机网络的定义
1.2.2 计算机网络的主要功能
1.2.3 计算机网络的分类
1.2.4 计算机网络的拓扑结构
1.2.5 计算机网络的标准化
1.2.6 计算机网络体系结构的基本概念
1.3 计算机网络的功能与应用
1.3.1 计算机网络的功能
1.3.2 计算机网络在制造与服务业中的应用
第2章 数据通信技术基础
2.1 数据通信的基础知识
2.1.1 信息、数据和信号
2.1.2 数据通信系统结构
2.1.3 数据通信的理论基础
2.1.4 数据通信系统的主要技术指标
2.1.5 数据通信技术基本内容与相关术语
2.1.6 同步技术
2.1.7 多路复用
2.2 数据传输介质
2.2.1 数据传输介质的特性
2.2.2 数据传输介质的选择
2.3 数据通信技术
2.3.1 模拟数据通信和数字数据通信
2.3.2 数据编码技术
2.4 数据交换技术
2.4.1 线路交换
2.4.2 报文交换
2.4.3 分组交换
2.4.4 各种交换技术的比较
第3章 计算机网络体系结构
3.1 开放系统互连参考模型
3.1.1 开放系统互连参考模型的产生
3.1.2 OSI模型的信息流动
3.1.3 OSI参考模型各层功能的划分
3.1.4 网络协议
3.1.5 服务原语
3.1.6 面向连接的和无连接的服务
3.1.7 服务与协议的关系
3.2 TCP/IP参考模型
3.2.1 TCP/IP参考模型概述
3.2.2 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较
3.3 集成自动化系统网络体系结构
3.3.1 分布控制系统中的网络
3.3.2 办公及自动化——制造自动化协议TOP/MAP
3.3.3 以现场总线与企业内部网为基础的工业企业网络结构
3.4 物理层
3.4.1 物理层的作用及特性
3.4.2 物理层的标准
3.4.3 X.21建议书
3.5 数据链路层
3.5.1 数据链路层的概念与作用
3.5.2 数据传输控制规程
3.5.3 面向字符的传输控制规程
3.5.4 HDLC-高级数据链路控制
3.5.5 流量控制
3.6 网络层
3.6.1 网络层的概念与作用
3.6.2 路由选择
3.6.3 拥塞控制
3.7 传输层与高层协议
3.7.1 传输层
3.7.2 高层协议
第4章 局域网络技术
4.1 局域网络的特点与基本组成
4.2 局域网络协议
4.3 介质访问控制方法
4.3.1 带冲突检测的载波监听多路访问CSMA/CD
4.3.2 令牌环(Token Ring)介质访问控制,IEEE802.5
4.3.3 令牌总线(Token Bas)访问控制,IEEE802.4
4.4 局域网组网方法
4.4.1 IEEE802.3物理层标准类型
4.4.2 以太网络接口适配器
4.4.3 同轴电缆以太网组网方法
4.4.4 双绞线以太网组网方法
4.5 局网互连技术
4.5.1 网络互连的基本概念
4.5.2 网络互连设备分类
4.6 高速局域网技术
4.6.1 高速局域网技术的发展
4.6.2 交换式局域网
4.6.3 ATM(异步传输模式)技术
4.6.4 虚拟局域网技术
4.6.5 高速局域网
4.7 局域网结构化布线技术
4.7.1 智能大厦与结构化布线的基本概念
4.7.2 结构化布线系统的组成
4.8 网络规划
第5章 局域网操作系统及其应用
5.1 局域网操作系统概述
5.1.1 操作系统的三个发展阶段
5.1.2 网络操作系统的概念及特点
5.1.3 网络操作系统的发展与分类
5.1.4 局域网操作系统的功能
5.2 NetWare网络操作系统
5.2.1 NetWare简介
5.2.2 NetWare系统结构与特点
5.2.3 NetWare的网络体系结构和协议
5.2.4 NetWare的文件系统结构
5.2.5 NetWare的网络服务
5.3 Windows NT网络操作系统
5.3.1 Windows NT简介
5.3.2 Windows NT的特点
5.3.3 Windows NT系统结构
5.3.4 Windows NT的网络结构
5.3.5 Windows NT的网络功能
5.4 其它局域网操作系统
5.4.1 LAN Manager系列
5.4.2 UNIX操作系统
5.4.3 Linux操作系统
5.4.4 OS/2
5.4.5 Banyan Vines
5.5 建立网络开发与应用的环境
5.5.1 建立网络开发与应用环境的构成
5.5.2 网络通信编程技术
第6章 控制网络与现场总线技术
6.1 控制系统与控制网络
6.1.1 计算机控制系统的发展历程
6.1.2 控制系统的网络化发展背景
6.2 现场总线技术
6.2.1 现场总线技术的产生与发展
6.2.2 现场总线技术产生的意义
6.2.3 现场总线国际标准化近况
6.2.4 现场总线的通信协议
6.2.5 现场总线的拓扑结构
6.3 现场总线控制系统
6.3.1 系统组成
6.3.2 系统结构
6.3.3 技术特点
6.4 几种典型的现场总线简介
6.4.1 控制器局域网总线——CAN
6.4.2 LonWorks(LON)
6.4.3 过程现场总线Profibus
6.4.4 基金会现场总线FF(Foundation Fieldbus)
6.4.5 HART通信协议
第7章 因特网与内联网
7.1 因特网的形成与发展
7.1.1 什么是因特网
7.1.2 Internet的形成与发展过程
7.2 TCP/IP协议
7.2.1 TCP/IP协议分层模型
7.2.2 IP地址
7.2.3 域名和域名系统
7.3 Internet上的应用与服务
7.3.1 电子邮件
7.3.2 远程登录
7.3.3 文件传输
7.3.4 信息检索
7.3.5 HTML与HTTP
7.4 如何连入Internet
7.4.1 拨号入网
7.4.2 局域网入网
7.4.3 专线入网
7.4.4 移动入网
7.5 内联网
7.5.1 内联网(企业内部网)的基本概念
7.5.2 Internet的形成与发展
7.5.3 Internet的优势
7.5.4 Internet的结构组成
7.5.5 Internet的安全措施
7.5.6 如何创建自己的Internet
7.6 基于Internet的企业应用
7.6.1 概述
7.6.2 基于Internet的企业信息发布
7.6.3 浏览器/服务器(B/S)计算模式
7.6.4 基于Web的数据库访问技术及其实现
7.6.5 基于Internet的新一代信息管理系统
第8章 企业网络管理与网络安全
8.1 企业网控制与管理策略
8.2 网络管理基本内容
8.2.1 网络管理系统特点
8.2.2 OSI网络管理
8.3 网络管理模型与体系结构
8.3.1 网络管理模型
8.3.2 网络管理体系结构
8.4 简单网络管理协议(SNMP)
8.4.1 基本概念
8.4.2 SNMP协议
8.5 网络管理平台实例
8.6 网络安全
8.6.1 系统安全管理
8.6.2 安全服务管理
8.6.3 安全机制与安全机构管理
8.6.4 OSI管理安全
8.7 防火墙技术
8.7.1 防火墙概念
8.7.2 防火墙的体系结构
8.7.3 防火墙的类型
第9章 宽带网及其信息编码
9.1 ATM网络及其拥塞控制
9.1.1 ATM协议及其结构
9.1.2 ATM的逻辑连接
9.1.3 ATM信元
9.1.4 ATM的服务类别的差错
9.1.5 ATM通信量控制
9.1.6 ABR通信量管理
9.2 互联网络及IP协议
9.2.1 IPv4概述
9.2.2 IPv4编址结构
9.2.3 IPv6
9.3 无线网络技术
9.3.1 蜂窝无线系统
9.3.2 无线通信多址技术
9.3.3 宽带无线网络
9.3.4 无线局域网络
9.4 宽带视频编码
9.4.1 MPEG的发展历程
9.4.2 MPEG-1简介
9.4.3 MPEG-2简介
9.4.4 MPEG-4简介
9.4.5 MPEG-7简介
9.4.6 MPEG-21简介
第10章 网络集成相关技术
10.1 网络集成概念与框架
10.1.1 系统集成的含意
10.1.2 网络系统集成框架
10.1.3 企业网络系统集成框架
10.1.4 交换式控制网络技术
10.1.5 嵌入式控制网络技术
10.2 以太网交换技术
10.2.1 共享型以太网系统向交换型以太网系统发展
10.2.2 以太网交换器的交换方式
10.2.3 以太网交换器产品分类与特性
10.3 路由器技术
10.3.1 路由器工作原理与体系结构
10.3.2 路由器工作流程
10.3.3 路由器组网
10.4 广域网基本技术
10.4.1 点到点通信
10.4.2 综合业务数字网ISDN
10.4.3 分组交换网
10.4.4 帧中继网
10.4.5 异步转移模式
10.5 虚拟局域网VLAN
10.5.1 虚拟局域网的产生及其特点
10.5.2 虚拟局域网的类型
10.5.3 虚拟局域网标准及协议
第11章 企业网的应用与系统集成
11.1 企业应用系统模型
11.2 计算机集成制造系统(CIMS)
11.2.1 制造业面临的挑战
11.2.2 CIMS参考体系结构
11.2.3 CIMS网络结构
11.2.4 关于制造企业应用的近期发展
11.2.5 如何设计与实施CIMS
11.3 电子商务
11.3.1 电子商务概述
11.3.2 电子商务的功能与应用特性
11.3.3 电子商务的类别
11.3.4 电子商务的安全机制
11.3.5 安全电子交易的保险体系和防范机制
11.3.6 如何创建一个企业的电子商务应用
11.3.7 企业电子商务实例
11.4 智能大厦
11.4.1 智能大厦概述
11.4.2 智能大厦构成
11.4.3 智能大厦计算机网络的总体结构和组成
11.4.4 智能大厦系统的集成
11.4.5 智能大厦设计和施工中应注意的问题
11.5 系统集成与集成自动化系统
11.5.1 概述
11.5.2 集成自动化系统的体系结构
11.5.3 系统集成的各个方面
11.5.4 我国系统集成的实践
11.5.5 系统集成的进展
附录A 计算机网络实验
A.1 概述
A.2 实验内容
A.3 选做内容
附录B
B.1 Windows NT文件系统
B.2 内置和预定义组
B.3 Active Directory管理工具
B.4 Microsoft TCP/IP工具
B.5 Windows 2000 Server安装
参考文献
清华大学教授