- 中国铁道出版社
- 9787113241216
- 2-1
- 201520
- 61239269-6
- 16开
- 2018-02
- 464
- 288
- 工学
- 计算机科学与技术
- TP393
- 计算机类
内容简介
本书较为系统地介绍了计算机网络的基本原理、技术与网络应用。全书共分9章，分别为计算
机网络概述、物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层、网络管理、网络安全及网络新技术。
每章均附有习题。为了方便教学，本书还配有电子教案。
本书内容丰富、结构严谨，注重计算机网络的实际应用，每个章节重要的知识点都配有精心设
计的案例。
本书适合作为高校本科计算机网络教材，尤其适合于应用型人才的培养，也可作为计算机网络
及其应用方面的工程技术人员的参考用书。
机网络概述、物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层、网络管理、网络安全及网络新技术。
每章均附有习题。为了方便教学，本书还配有电子教案。
本书内容丰富、结构严谨，注重计算机网络的实际应用，每个章节重要的知识点都配有精心设
计的案例。
本书适合作为高校本科计算机网络教材，尤其适合于应用型人才的培养，也可作为计算机网络
及其应用方面的工程技术人员的参考用书。
目录
第1章 计算机网络概述. ...............................................................................1
1.1 计算机网络的形成与发展 ..........................................................................................1
1.1.1 计算机网络的形成 ..........................................................................................1
1.1.2 计算机网络的发展 ..........................................................................................2
1.2 计算机网络的概念 ......................................................................................................2
1.2.1 计算机网络的定义 ..........................................................................................2
1.2.2 计算机网络的拓扑结构 ..................................................................................3
1.3 计算机网络的分类 ......................................................................................................3
1.4 计算机网络的组成 ......................................................................................................4
1.5 计算机网络的性能指标 ..............................................................................................5
1.6 计算机网络的体系结构和标准化组织 ......................................................................7
1.6.1 网络体系结构的基本概念 ..............................................................................7
1.6.2 标准化组织与管理机构 ................................................................................10
1.7 计算机网络参考模型 ................................................................................................11
1.7.1 OSI参考模型 .................................................................................................11
1.7.2 TCP/IP参考模型 ...........................................................................................13
1.7.3 具有五层的协议体系结构 ............................................................................15
习题 ....................................................................................................................................16
第2章 物理层...........................................................................................17
2.1 物理层概述 ................................................................................................................17
2.1.1 物理层的功能和提供的服务 ........................................................................17
2.1.2 数据通信的基本概念 ....................................................................................19
2.2 数据传输技术 ............................................................................................................25
2.2.1 基带传输与数据编码 ....................................................................................25
2.2.2 频带传输与调制解调 ....................................................................................27
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2 计算机网络（第二版）
2.2.3 数字传输与脉码调制 ....................................................................................28
2.2.4 信道复用技术 ................................................................................................31
2.3 传输介质 ....................................................................................................................34
2.3.1 双绞线 ............................................................................................................34
2.3.2 同轴电缆 ........................................................................................................34
2.3.3 光缆 ................................................................................................................35
2.3.4 地面微波传输 ................................................................................................36
2.3.5 卫星通信 ........................................................................................................36
2.4 Internet 接入技术 ......................................................................................................36
2.4.1 局域网接入 ....................................................................................................37
2.4.2 ADSL 接入 .....................................................................................................38
2.4.3 无线接入 ........................................................................................................38
习题 ....................................................................................................................................39
第3 章 数据链路层..................................................................................... 40
3.1 数据链路层概述 ........................................................................................................40
3.1.1 数据链路层的基本概念 ................................................................................40
3.1.2 数据链路层的主要功能 ................................................................................41
3.1.3 数据链路层提供的服务 ................................................................................42
3.1.4 数据帧 ............................................................................................................43
3.1.5 数据链路层的几种技术 ................................................................................44
3.2 点到点协议 ................................................................................................................50
3.2.1 PPP 协议概述 .................................................................................................50
3.2.2 PPP 协议的帧格式 .........................................................................................50
3.2.3 PPP 协议的工作状态 .....................................................................................51
3.3 局域网 ........................................................................................................................52
3.3.1 局域网概述 ....................................................................................................52
3.3.2 局域网体系结构 ............................................................................................56
3.4 以太网 ........................................................................................................................61
3.4.1 以太网的标准 ................................................................................................61
3.4.2 以太网的帧结构 ............................................................................................62
3.4.3 以太网的数据链路层协议 ............................................................................62
3.5 虚拟局域网 ................................................................................................................65
3.6 高速以太网 ................................................................................................................67
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目 录3
3.7 无线网络 ....................................................................................................................72
3.8 数据链路层设备 ........................................................................................................75
3.8.1 网桥 ................................................................................................................75
3.8.2 二层交换机 ....................................................................................................77
习题 ....................................................................................................................................79
第4 章 网络层............................................................................................ 80
4.1 网络层的基本概念 ....................................................................................................80
4.1.1 网络层需要解决的问题 ................................................................................80
4.1.2 网络层的地位与作用 ....................................................................................81
4.1.3 网络层提供的两种服务 ................................................................................81
4.1.4 网络互联的基本概念 ....................................................................................82
4.2 网际协议 ....................................................................................................................83
4.2.1 IPv4 .................................................................................................................83
4.2.2 IP 地址 ............................................................................................................83
4.2.3 ARP 与RARP ................................................................................................88
4.2.4 划分子网 ........................................................................................................92
4.2.5 无分类域间路由选择（CIDR）技术 ...........................................................99
4.2.6 网络地址转换 ..............................................................................................101
4.2.7 IP 数据报 ......................................................................................................104
4.2.8 IP 数据报的分片与重组 ..............................................................................108
4.3 网际控制报文协议 ..................................................................................................110
4.3.1 ICMP 的功能 ...............................................................................................110
4.3.2 ICMP 报文的封装 ....................................................................................... 111
4.3.3 ICMP 报文的类型 ....................................................................................... 111
4.3.4 ICMP 报文 ...................................................................................................113
4.4 路由技术基础 ..........................................................................................................116
4.4.1 路由器的基本功能 ......................................................................................116
4.4.2 路由器的结构 ..............................................................................................117
4.4.3 路由选择策略 ..............................................................................................119
4.4.4 自治系统和层次路由选择协议 ..................................................................121
4.4.5 内部网关协议RIP 和OSPF ......................................................................121
4.4.6 边界网关协议 ..............................................................................................129
4.5 IP 多播与IGMP ......................................................................................................132
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4 计算机网络（第二版）
4.5.1 IP 多播的基本概念 ......................................................................................132
4.5.2 在局域网中实现多播 ..................................................................................134
4.5.3 IGMP 和多播路由选择协议 .......................................................................134
4.6 网络层设备 ..............................................................................................................137
4.6.1 路由器 ..........................................................................................................137
4.6.2 三层交换机 ..................................................................................................139
习题 ..................................................................................................................................140
第5 章 传输层.......................................................................................... 142
5.1 传输层概述 ..............................................................................................................142
5.1.1 传输层的几个概念 ......................................................................................142
5.1.2 传输层的作用与功能 ..................................................................................145
5.1.3 TCP/IP 体系结构中的传输层 .....................................................................147
5.2 传输控制协议 ..........................................................................................................148
5.2.1 TCP 概述 ......................................................................................................148
5.2.2 TCP 的连接 ..................................................................................................149
5.2.3 TCP 的功能和特点 ......................................................................................149
5.2.4 TCP 报文 ......................................................................................................151
5.2.5 TCP 的连接管理 ..........................................................................................153
5.2.6 TCP 可靠传输的工作原理 ..........................................................................156
5.2.7 TCP 的传输控制 ..........................................................................................158
5.2.8 TCP 的流量控制 ..........................................................................................162
5.2.9 TCP 的拥塞控制 ..........................................................................................163
5.3 用户数据报协议 ......................................................................................................168
5.3.1 UDP 概述 .....................................................................................................168
5.3.2 UDP 报文格式 .............................................................................................168
习题 ..................................................................................................................................170
第6 章 应用层.......................................................................................... 172
6.1 应用层概述 ..............................................................................................................172
6.1.1 应用层简介 ..................................................................................................172
6.1.2 客户机/ 服务器模型 ...................................................................................172
6.1.3 TCP/IP 应用层协议 .....................................................................................173
6.2 域名系统 ..................................................................................................................174
6.2.1 域名系统概述 ..............................................................................................174
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目 录5
6.2.2 因特网的域名系统 ......................................................................................174
6.2.3 域名服务器和域名解析 ..............................................................................176
6.3 万维网 ......................................................................................................................181
6.3.1 WWW 概述 ..................................................................................................181
6.3.2 统一资源定位地址 ......................................................................................182
6.3.3 超文本传输协议 ..........................................................................................183
6.3.4 通过cookie 实现用户与服务器的交互 ......................................................189
6.3.5 Web 代理服务器和条件GET 方法 ............................................................190
6.3.6 HTML 与网站设计 ......................................................................................191
6.4 电子邮件 ..................................................................................................................193
6.4.1 E-mail 概述 ..................................................................................................193
6.4.2 E-mail 的工作原理 ......................................................................................194
6.4.3 简单邮件传输协议 ......................................................................................195
6.4.4 邮件读取协议 ..............................................................................................197
6.4.5 邮件报文格式 ..............................................................................................200
6.4.6 基于万维网的电子邮件 ..............................................................................202
6.5 文件传输 ..................................................................................................................202
6.5.1 FTP 概述 ......................................................................................................202
6.5.2 FTP 的工作过程 ..........................................................................................203
6.6 远程登录 .........................................................................................................206
6.7 动态主机配置 ..........................................................................................................208
6.7.1 DHCP 概述 ...................................................................................................208
6.7.2 DHCP 的工作过程 .......................................................................................208
6.7.3 DHCP 的报文格式 .......................................................................................209
习题 ..................................................................................................................................212
第7 章 网络管理...................................................................................... 214
7.1 网络管理概述 ..........................................................................................................214
7.1.1 网络管理的基本概念 ..................................................................................214
7.1.2 网络管理的功能 ..........................................................................................214
7.2 网络管理模型 ..........................................................................................................215
7.3 因特网标准的管理框架 ..........................................................................................217
7.4 管理信息结构 ..........................................................................................................218
7.5 管理信息库 ..............................................................................................................221
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6 计算机网络（第二版）
7.6 SNMP 的协议数据单元与SNMP 报文格式 .........................................................223
习题 ..................................................................................................................................228
第8 章 网络安全...................................................................................... 229
8.1 网络安全概述 ..........................................................................................................229
8.2 密码技术 ..................................................................................................................233
8.3 认证 ..........................................................................................................................236
8.4 网络访问控制 ..........................................................................................................239
8.4.1 访问控制技术 ..............................................................................................239
8.4.2 防火墙技术 ..................................................................................................240
8.4.3 防火墙配置案例分析 ..................................................................................240
8.5 网络安全检测 ..........................................................................................................243
8.6 因特网的层次安全技术 ..........................................................................................244
8.6.1 网际层安全协议 ..........................................................................................244
8.6.2 传输层安全协议 ..........................................................................................246
8.6.3 应用层安全协议 ..........................................................................................247
习题 ..................................................................................................................................249
第9 章 网络新技术................................................................................... 251
9.1 网络存储 ..................................................................................................................251
9.1.1 网络存储定义 ..............................................................................................251
9.1.2 网络存储的分类 ..........................................................................................251
9.1.3 网络存储方案的比较 ..................................................................................253
9.1.4 网络存储方案的选择 ..................................................................................254
9.2 网格计算与云计算 ..................................................................................................255
9.2.1 网格计算 ......................................................................................................255
9.2.2 云计算 ..........................................................................................................257
9.2.3 网格计算与云计算的异同 .........................................................................261
9.2.4 其他计算部署 ..............................................................................................262
9.3 无线传感器网络和物联网 ......................................................................................263
9.3.1 无线传感器网络 ..........................................................................................263
9.3.2 物联网 ..........................................................................................................265
9.3.3 无线传感器网络和物联网的比较 ..............................................................269
9.4 软件定义网络和网络功能虚拟化 ..........................................................................270
9.4.1 软件定义网络起源 ......................................................................................270
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目 录7
9.4.2 软件定义网络的发展 ..................................................................................271
9.4.3 软件定义网络的理念 ..................................................................................272
9.4.4 网络功能虚拟化 ..........................................................................................273
9.4.5 SDN/NFV 的共同点和差异点 ....................................................................274
9.4.6 SDN 与NFV 的融合及发展趋势 ...............................................................274
习题 ..................................................................................................................................274
参考文献..................................................................................................... 276
1.1 计算机网络的形成与发展 ..........................................................................................1
1.1.1 计算机网络的形成 ..........................................................................................1
1.1.2 计算机网络的发展 ..........................................................................................2
1.2 计算机网络的概念 ......................................................................................................2
1.2.1 计算机网络的定义 ..........................................................................................2
1.2.2 计算机网络的拓扑结构 ..................................................................................3
1.3 计算机网络的分类 ......................................................................................................3
1.4 计算机网络的组成 ......................................................................................................4
1.5 计算机网络的性能指标 ..............................................................................................5
1.6 计算机网络的体系结构和标准化组织 ......................................................................7
1.6.1 网络体系结构的基本概念 ..............................................................................7
1.6.2 标准化组织与管理机构 ................................................................................10
1.7 计算机网络参考模型 ................................................................................................11
1.7.1 OSI参考模型 .................................................................................................11
1.7.2 TCP/IP参考模型 ...........................................................................................13
1.7.3 具有五层的协议体系结构 ............................................................................15
习题 ....................................................................................................................................16
第2章 物理层...........................................................................................17
2.1 物理层概述 ................................................................................................................17
2.1.1 物理层的功能和提供的服务 ........................................................................17
2.1.2 数据通信的基本概念 ....................................................................................19
2.2 数据传输技术 ............................................................................................................25
2.2.1 基带传输与数据编码 ....................................................................................25
2.2.2 频带传输与调制解调 ....................................................................................27
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2 计算机网络（第二版）
2.2.3 数字传输与脉码调制 ....................................................................................28
2.2.4 信道复用技术 ................................................................................................31
2.3 传输介质 ....................................................................................................................34
2.3.1 双绞线 ............................................................................................................34
2.3.2 同轴电缆 ........................................................................................................34
2.3.3 光缆 ................................................................................................................35
2.3.4 地面微波传输 ................................................................................................36
2.3.5 卫星通信 ........................................................................................................36
2.4 Internet 接入技术 ......................................................................................................36
2.4.1 局域网接入 ....................................................................................................37
2.4.2 ADSL 接入 .....................................................................................................38
2.4.3 无线接入 ........................................................................................................38
习题 ....................................................................................................................................39
第3 章 数据链路层..................................................................................... 40
3.1 数据链路层概述 ........................................................................................................40
3.1.1 数据链路层的基本概念 ................................................................................40
3.1.2 数据链路层的主要功能 ................................................................................41
3.1.3 数据链路层提供的服务 ................................................................................42
3.1.4 数据帧 ............................................................................................................43
3.1.5 数据链路层的几种技术 ................................................................................44
3.2 点到点协议 ................................................................................................................50
3.2.1 PPP 协议概述 .................................................................................................50
3.2.2 PPP 协议的帧格式 .........................................................................................50
3.2.3 PPP 协议的工作状态 .....................................................................................51
3.3 局域网 ........................................................................................................................52
3.3.1 局域网概述 ....................................................................................................52
3.3.2 局域网体系结构 ............................................................................................56
3.4 以太网 ........................................................................................................................61
3.4.1 以太网的标准 ................................................................................................61
3.4.2 以太网的帧结构 ............................................................................................62
3.4.3 以太网的数据链路层协议 ............................................................................62
3.5 虚拟局域网 ................................................................................................................65
3.6 高速以太网 ................................................................................................................67
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目 录3
3.7 无线网络 ....................................................................................................................72
3.8 数据链路层设备 ........................................................................................................75
3.8.1 网桥 ................................................................................................................75
3.8.2 二层交换机 ....................................................................................................77
习题 ....................................................................................................................................79
第4 章 网络层............................................................................................ 80
4.1 网络层的基本概念 ....................................................................................................80
4.1.1 网络层需要解决的问题 ................................................................................80
4.1.2 网络层的地位与作用 ....................................................................................81
4.1.3 网络层提供的两种服务 ................................................................................81
4.1.4 网络互联的基本概念 ....................................................................................82
4.2 网际协议 ....................................................................................................................83
4.2.1 IPv4 .................................................................................................................83
4.2.2 IP 地址 ............................................................................................................83
4.2.3 ARP 与RARP ................................................................................................88
4.2.4 划分子网 ........................................................................................................92
4.2.5 无分类域间路由选择（CIDR）技术 ...........................................................99
4.2.6 网络地址转换 ..............................................................................................101
4.2.7 IP 数据报 ......................................................................................................104
4.2.8 IP 数据报的分片与重组 ..............................................................................108
4.3 网际控制报文协议 ..................................................................................................110
4.3.1 ICMP 的功能 ...............................................................................................110
4.3.2 ICMP 报文的封装 ....................................................................................... 111
4.3.3 ICMP 报文的类型 ....................................................................................... 111
4.3.4 ICMP 报文 ...................................................................................................113
4.4 路由技术基础 ..........................................................................................................116
4.4.1 路由器的基本功能 ......................................................................................116
4.4.2 路由器的结构 ..............................................................................................117
4.4.3 路由选择策略 ..............................................................................................119
4.4.4 自治系统和层次路由选择协议 ..................................................................121
4.4.5 内部网关协议RIP 和OSPF ......................................................................121
4.4.6 边界网关协议 ..............................................................................................129
4.5 IP 多播与IGMP ......................................................................................................132
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4 计算机网络（第二版）
4.5.1 IP 多播的基本概念 ......................................................................................132
4.5.2 在局域网中实现多播 ..................................................................................134
4.5.3 IGMP 和多播路由选择协议 .......................................................................134
4.6 网络层设备 ..............................................................................................................137
4.6.1 路由器 ..........................................................................................................137
4.6.2 三层交换机 ..................................................................................................139
习题 ..................................................................................................................................140
第5 章 传输层.......................................................................................... 142
5.1 传输层概述 ..............................................................................................................142
5.1.1 传输层的几个概念 ......................................................................................142
5.1.2 传输层的作用与功能 ..................................................................................145
5.1.3 TCP/IP 体系结构中的传输层 .....................................................................147
5.2 传输控制协议 ..........................................................................................................148
5.2.1 TCP 概述 ......................................................................................................148
5.2.2 TCP 的连接 ..................................................................................................149
5.2.3 TCP 的功能和特点 ......................................................................................149
5.2.4 TCP 报文 ......................................................................................................151
5.2.5 TCP 的连接管理 ..........................................................................................153
5.2.6 TCP 可靠传输的工作原理 ..........................................................................156
5.2.7 TCP 的传输控制 ..........................................................................................158
5.2.8 TCP 的流量控制 ..........................................................................................162
5.2.9 TCP 的拥塞控制 ..........................................................................................163
5.3 用户数据报协议 ......................................................................................................168
5.3.1 UDP 概述 .....................................................................................................168
5.3.2 UDP 报文格式 .............................................................................................168
习题 ..................................................................................................................................170
第6 章 应用层.......................................................................................... 172
6.1 应用层概述 ..............................................................................................................172
6.1.1 应用层简介 ..................................................................................................172
6.1.2 客户机/ 服务器模型 ...................................................................................172
6.1.3 TCP/IP 应用层协议 .....................................................................................173
6.2 域名系统 ..................................................................................................................174
6.2.1 域名系统概述 ..............................................................................................174
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目 录5
6.2.2 因特网的域名系统 ......................................................................................174
6.2.3 域名服务器和域名解析 ..............................................................................176
6.3 万维网 ......................................................................................................................181
6.3.1 WWW 概述 ..................................................................................................181
6.3.2 统一资源定位地址 ......................................................................................182
6.3.3 超文本传输协议 ..........................................................................................183
6.3.4 通过cookie 实现用户与服务器的交互 ......................................................189
6.3.5 Web 代理服务器和条件GET 方法 ............................................................190
6.3.6 HTML 与网站设计 ......................................................................................191
6.4 电子邮件 ..................................................................................................................193
6.4.1 E-mail 概述 ..................................................................................................193
6.4.2 E-mail 的工作原理 ......................................................................................194
6.4.3 简单邮件传输协议 ......................................................................................195
6.4.4 邮件读取协议 ..............................................................................................197
6.4.5 邮件报文格式 ..............................................................................................200
6.4.6 基于万维网的电子邮件 ..............................................................................202
6.5 文件传输 ..................................................................................................................202
6.5.1 FTP 概述 ......................................................................................................202
6.5.2 FTP 的工作过程 ..........................................................................................203
6.6 远程登录 .........................................................................................................206
6.7 动态主机配置 ..........................................................................................................208
6.7.1 DHCP 概述 ...................................................................................................208
6.7.2 DHCP 的工作过程 .......................................................................................208
6.7.3 DHCP 的报文格式 .......................................................................................209
习题 ..................................................................................................................................212
第7 章 网络管理...................................................................................... 214
7.1 网络管理概述 ..........................................................................................................214
7.1.1 网络管理的基本概念 ..................................................................................214
7.1.2 网络管理的功能 ..........................................................................................214
7.2 网络管理模型 ..........................................................................................................215
7.3 因特网标准的管理框架 ..........................................................................................217
7.4 管理信息结构 ..........................................................................................................218
7.5 管理信息库 ..............................................................................................................221
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6 计算机网络（第二版）
7.6 SNMP 的协议数据单元与SNMP 报文格式 .........................................................223
习题 ..................................................................................................................................228
第8 章 网络安全...................................................................................... 229
8.1 网络安全概述 ..........................................................................................................229
8.2 密码技术 ..................................................................................................................233
8.3 认证 ..........................................................................................................................236
8.4 网络访问控制 ..........................................................................................................239
8.4.1 访问控制技术 ..............................................................................................239
8.4.2 防火墙技术 ..................................................................................................240
8.4.3 防火墙配置案例分析 ..................................................................................240
8.5 网络安全检测 ..........................................................................................................243
8.6 因特网的层次安全技术 ..........................................................................................244
8.6.1 网际层安全协议 ..........................................................................................244
8.6.2 传输层安全协议 ..........................................................................................246
8.6.3 应用层安全协议 ..........................................................................................247
习题 ..................................................................................................................................249
第9 章 网络新技术................................................................................... 251
9.1 网络存储 ..................................................................................................................251
9.1.1 网络存储定义 ..............................................................................................251
9.1.2 网络存储的分类 ..........................................................................................251
9.1.3 网络存储方案的比较 ..................................................................................253
9.1.4 网络存储方案的选择 ..................................................................................254
9.2 网格计算与云计算 ..................................................................................................255
9.2.1 网格计算 ......................................................................................................255
9.2.2 云计算 ..........................................................................................................257
9.2.3 网格计算与云计算的异同 .........................................................................261
9.2.4 其他计算部署 ..............................................................................................262
9.3 无线传感器网络和物联网 ......................................................................................263
9.3.1 无线传感器网络 ..........................................................................................263
9.3.2 物联网 ..........................................................................................................265
9.3.3 无线传感器网络和物联网的比较 ..............................................................269
9.4 软件定义网络和网络功能虚拟化 ..........................................................................270
9.4.1 软件定义网络起源 ......................................................................................270
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目 录7
9.4.2 软件定义网络的发展 ..................................................................................271
9.4.3 软件定义网络的理念 ..................................................................................272
9.4.4 网络功能虚拟化 ..........................................................................................273
9.4.5 SDN/NFV 的共同点和差异点 ....................................................................274
9.4.6 SDN 与NFV 的融合及发展趋势 ...............................................................274
习题 ..................................................................................................................................274
参考文献..................................................................................................... 276
