TCP\IP原理與應用

目 錄

第1章 TCP/IP體系結(jié)構 1
1.1 計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展 1
1.2 網(wǎng)絡類型的劃分 2
1.3 OSI模型 2
1.3.1 層次體系結(jié)構 3
1.3.2 OSI模型中各層的功能 4
1.4 計算機體系結(jié)構 8
1.4.1 網(wǎng)絡體系的產(chǎn)生 8
1.4.2 網(wǎng)絡體系結(jié)構 9
1.4.3 通信協(xié)議 10
1.4.4 層次化結(jié)構、協(xié)議和接口 10
1.5 TCP/IP協(xié)議棧 11
1.5.1 什么是協(xié)議 11
1.5.2 TCP/IP協(xié)議棧概述 11
1.5.3 TCP/IP協(xié)議棧中的各層 12
1.5.4 TCP/IP中的編址 15
小結(jié) 16
綜合練習一 16
一、選擇題 16
二、填空題 18
三、問答題 18
四、實驗題 18
第2章 IP編址 21
2.1 IP地址的定義 21
2.2 IP地址的分類及尋址規(guī)則 21
2.2.1 A類地址 22
2.2.2 B類地址 22
2.2.3 C類地址 22
2.2.4 D類地址 23
2.2.5 E類地址 23
2.2.6 尋址規(guī)則 23
2.2.7 專用地址 23
2.2.8 單播地址、多播地址和
廣播地址 24
2.3 掩碼 24
2.3.1 掩碼的概念 24
2.3.2 默認掩碼 24
2.4 子網(wǎng) 25
2.4.1 子網(wǎng)掩碼 25
2.4.2 子網(wǎng)劃分 26
2.5 超網(wǎng) 27
2.5.1 超網(wǎng)的地址分配 27
2.5.2 超網(wǎng)掩碼 27
2.6 無分類編址CIDR 28
2.6.1 無分類編址的概念 28
2.6.2 CIDR記法 28
2.6.3 前綴、后綴 28
2.7 地址解析 29
2.7.1 靜態(tài)映射和動態(tài)映射 29
2.7.2 地址解析協(xié)議ARP 30
2.7.3 反向地址解析協(xié)議RARP 32
小結(jié) 33
綜合練習二 34
一、選擇題 34
二、填空題 34

三、問答題 34

四、實驗題 35
第3章 網(wǎng)際協(xié)議IP 38
3.1 IP數(shù)據(jù)報 38
3.2 IP報頭 39

3.2.1 Version：版本號 39

3.2.2 IHL：IP報頭長度 39

3.2.3 Service Type：服務類型 39

3.2.4 Total Length：數(shù)據(jù)報總長度 41

3.2.5 Identification：數(shù)據(jù)報標識 41

3.2.6 Flags：標志 41

3.2.7 Fragment Offset：分割偏移 41

3.2.8 Time to Live：存活時間 41
3.2.9 Protocol：協(xié)議 42
3.2.10 Header Checksum：報頭校驗和 42
3.2.11 Source Address：源地址 42
3.2.12 Destination Address：目的地址 42
3.2.13 Padding：位填補 43
3.3 IP選項 43
3.3.1 選項的格式 43
3.3.2 選項類型 44
3.4 IPv6：網(wǎng)際協(xié)議第6版 49
3.4.1 IPv6的優(yōu)點 49
3.4.2 IPv6的地址 49
3.4.3 IPv6的地址種類 50
3.4.4 IPv6數(shù)據(jù)報格式 50
3.4.5 IPv6報頭的格式 50
小結(jié) 50
綜合練習三 51
一、選擇題 51
二、填空題 51
三、問答題 51
四、實驗題 52
第4章 網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP 54
4.1 ICMP協(xié)議 54
4.2 ICMP報文的封裝 54
4.3 ICMP報文的類型 55
4.4 ICMP報文的格式 55
4.5 ICMP報文 56
4.5.1 Destination Unreachable：
目的不可達 56
4.5.2 Source Quench：源主機消亡 57
4.5.3 Time Exceeded：超時 58
4.5.4 Parameter Problem：參數(shù)問題 58
4.5.5 Redirect：重定向 59
4.5.6 Echo Request/Reply：回送
請求/應答 59
4.5.7 Timestamp and Timestamp Reply：
時間戳和時間戳應答 60
4.5.8 Address Mask Request/Reply：
地址掩碼請求/應答 61
4.5.9 Router Advertisement and
Solicitations：路由器通告和請求 61
小結(jié) 62
綜合練習四 62
一、選擇題 62
二、填空題 63
三、問答題 63
四、實驗題 63
第5章 網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP 66
5.1 IGMP協(xié)議 66
5.2 IGMP報文 67
5.3 IGMP報文的封裝 67
5.4 IGMP操作 68
5.4.1 加入一個多播組 68
5.4.2 退出一個多播組 68
5.4.3 刪除一個多播組 68
5.4.4 查詢成員關系 69
小結(jié) 70
綜合練習五 70
一、選擇題 70
二、填空題 70
三、問答題 71
四、實驗題 71
第6章 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP 73
6.1 傳輸層協(xié)議概述 73
6.2 端口機制 74

6.3 UDP的特點 75

6.4 UDP數(shù)據(jù)報的格式 75

6.5 UDP的操作 76

6.5.1 UDP的封裝和解封裝 76

6.5.2 UDP多路復接和多路分解 77

6.6 UDP的應用 77
小結(jié) 77
綜合練習六 78
一、選擇題 78
二、填空題 78
三、問答題 78
四、實驗題 78
第7章 傳輸控制協(xié)議TCP 80
7.1 TCP協(xié)議 80
7.2 TCP報文段結(jié)構 81
7.3 TCP的連接管理 84
7.4 順序號和確認 85
7.5 滑動窗口機制和流控制 86
7.6 糊涂窗口癥狀 87
7.7 擁塞控制 88
7.8 溢出時間和重傳 89
7.9 TCP連接的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 89
小結(jié) 91
綜合練習七 91
一、選擇題 91
二、填空題 92
三、問答題 92
四、實驗題 92
第8章 遠程登錄協(xié)議 94
8.1 遠程登錄 94
8.2 TELNET協(xié)議 95
8.2.1 TELNET的基本原理 95
8.2.2 TELNET的交互過程 95
8.2.3 網(wǎng)絡虛擬終端 96
8.2.4 TELNET命令 97
8.2.5 TELNET選項協(xié)商 98
8.2.6 TELNET連接 99
8.3 Rlogin 99
8.4 SSH 100
小結(jié) 101

綜合練習八 101
一、選擇題 101
二、填空題 101
三、問答題 102
四、實驗題 102
第9章 文件傳輸和訪問協(xié)議 106
9.1 文件傳輸與訪問 106
9.2 FTP 107
9.2.1 FTP的工作原理 107
9.2.2 FTP的數(shù)據(jù)表示與傳輸模式 108
9.2.3 FTP命令 110
9.2.4 FTP應答 112
9.2.5 FTP連接管理 113
9.3 TFTP 115
9.3.1 TFTP協(xié)議 115
9.3.2 TFTP規(guī)范中的問題 117
9.4 NFS 118
小結(jié) 118
綜合練習九 119
一、選擇題 119
二、填空題 119
三、問答題 120
四、實驗題 120
第10章 電子郵件 126
10.1 電子郵件系統(tǒng) 126

10.1.1 ISO/OSI電子郵件系統(tǒng) 127

10.1.2 TCP/IP電子郵件系統(tǒng) 127

10.1.3 電子郵件協(xié)議 128

10.1.4 電子郵件地址的格式 129

10.2 SMTP協(xié)議 129

10.2.1 SMTP的工作原理 129

10.2.2 SMTP連接與發(fā)送 130

10.2.3 SMTP命令 130

10.2.4 SMTP響應 132

10.2.5 電子郵件的結(jié)構 132

10.3 POP 133

10.4 IMAP 134
10.5 MIME 135
10.5.1 MIME標題域 135

10.5.2 MIME多部分消息 136
小結(jié) 137

綜合練習十 138

一、選擇題 138
二、填空題 138
三、問答題 139
四、實驗題 139
第11章 超文本傳輸協(xié)議HTTP 145
11.1 萬維網(wǎng) 145
11.1.1 網(wǎng)頁、超文本和超媒體 146
11.1.2 Web服務器與瀏覽器 146
11.1.3 統(tǒng)一資源定位符URL 147
11.1.4 HTML語言 148
11.2 HTTP協(xié)議 149

11.2.1 HTTP連接 150

11.2.2 HTTP請求 151

11.2.3 HTTP響應 153

11.2.4 協(xié)商機制 154

11.2.5 緩存 154

小結(jié) 155

綜合練習十一 155

一、選擇題 155

二、填空題 156

三、問答題 157

四、實驗題 157
第12章 自舉與自動配置 160
12.1 BOOTP協(xié)議 160

12.1.1 BOOTP的工作原理 160

12.1.2 BOOTP報文格式 161

12.2 DHCP協(xié)議 164

12.2.1 地址分配方法 164

12.2.2 動態(tài)地址分配 164

12.2.3 工作狀態(tài)切換 165
12.2.4 DHCP報文格式 167
小結(jié) 168
綜合練習十二 168
一、選擇題 168
二、填空題 169
三、問答題 169
四、實驗題 169
第13章 域名系統(tǒng)DNS 173
13.1 域名與命名約定 173
13.2 域名解析 175
13.2.1 區(qū)域 176
13.2.2 域名解析過程 176
13.2.3 DNS緩存 177
13.3 DNS報文格式 178
13.3.1 DNS報頭 178
13.3.2 查詢部分 179
13.3.3 資源記錄 180
13.3.4 信息壓縮 181
小結(jié) 181
綜合練習十三 181
一、選擇題 181
二、填空題 182
三、問答題 182
四、實驗題 182
第14章 網(wǎng)絡管理 186
14.1 網(wǎng)絡管理概述 186
14.2 SNMP體系結(jié)構 187
14.2.1 SNMP管理組件 188
14.2.2 管理信息結(jié)構 189
14.2.3 管理信息庫 189
14.2.4 數(shù)據(jù)收集方式 191
14.3 SNMP報文格式 192
14.3.1 公共SNMP首部 192
14.3.2 get/set首部 193
14.3.3 trap首部 193
小結(jié) 194
綜合練習十四 194
一、選擇題 194
二、填空題 195
三、問答題 195
四、實驗題 195
第15章 IP路由 199
15.1 路由的基本原理 199
15.2 路由類型 200
15.2.1 直接路由 200
15.2.2 間接路由 200
15.3 路由表 201
小結(jié) 203
綜合練習十五 204
一、選擇題 204
二、填空題 204
三、問答題 205
四、實驗題 205
第16章 路由選擇協(xié)議 208
16.1 路由選擇協(xié)議的原則 208
16.2 路由算法分類 209
16.3 距離向量算法和鏈路狀態(tài)算法 210
16.3.1 距離向量算法及RIP 210
16.3.2 鏈路狀態(tài)算法及OSPF 215
16.3.3 RIP和OSPF的比較 222
16.4 自治域系統(tǒng) 223
16.5 內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 223
16.5.1 IGRP 224
16.5.2 增強內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議EIGPR 228
16.5.3 OSPF 232
16.6 外部網(wǎng)關協(xié)議 236

16.6.1 BGP基礎 237

16.6.2 BGP路由屬性 241

16.6.3 BGP消息格式 244

16.6.4 BGP路徑選擇 245

16.7 網(wǎng)關–網(wǎng)關協(xié)議 246

小結(jié) 246
綜合練習十六 247
一、選擇題 247
二、填空題 249
三、問答題 250
四、實驗題 250
第17章 網(wǎng)絡安全 254
17.1 虛擬專用網(wǎng)VPN技術 254
17.1.1 VPN簡介 254
17.1.2 VPN的模型 254
17.1.3 VPN的基本要求 255
17.2 隧道技術 256
17.2.1 隧道的基礎技術 256
17.2.2 隧道類型 256
17.2.3 隧道協(xié)議的目標 257
17.2.4 隧道協(xié)議 257
17.3 IPSec協(xié)議 264
17.3.1 IPSec概述 264
17.3.2 IPSec的安全特性 266
17.3.3 IPSec協(xié)議類型 267
17.3.4 密鑰交換和密鑰保護 269
17.3.5 IPSec體系結(jié)構 272
17.4 安全技術 274
17.4.1 加密技術 274
17.4.2 密鑰管理 278
17.4.3 認證技術 280
17.5 網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換 283
17.5.1 NAT技術的基本原理 283
17.5.2 NAT技術的類型 286
17.5.3 應用NAT技術的安全策略 289
17.5.4 IPSec與NAT和平共處 290
小結(jié) 291
綜合練習十七 292
一、選擇題 292
二、填空題 293
三、問答題 294
四、實驗題 294
第18章 下一代Internet協(xié)議IPv6 299
18.1 IPv6發(fā)展背景 299
18.2 IPv6基礎知識 300
18.2.1 IPv6的地址規(guī)劃 300
18.2.2 IPv6的地址格式 301
18.2.3 IPv6的分組格式 301
18.3 IPv6的技術優(yōu)勢 303
18.4 IPv4到IPv6的轉(zhuǎn)換 303
18.4.1 雙棧操作和隧道技術 304
18.4.2 翻譯轉(zhuǎn)換 304
18.5 IPv6在我國的發(fā)展 305
小結(jié) 307
綜合練習十八 307
一、選擇題 307
二、填空題 308
三、問答題 308
第19章 異步傳輸模式上的IP 309
19.1 IP與ATM 309

19.2 IP與ATM的結(jié)合 310

19.3 IP與ATM結(jié)合技術 311

19.3.1 IP與ATM結(jié)合技術的分類 311

19.3.2 重疊技術 311

19.3.3 集成技術 313

小結(jié) 314

綜合練習十九 314

一、選擇題 314
二、填空題 315
三、問答題 315
第20章 實時語音與視頻傳輸VoIP 316
20.1 VoIP的概念 316
20.2 VoIP實現(xiàn)過程 316
20.3 VoIP技術的發(fā)展方向 318
20.3.1 H.323標準 318
20.3.2 SIP協(xié)議 318
20.3.3 軟交換 318
20.4 VoIP在中國的發(fā)展 319
小結(jié) 319
綜合練習二十 319
一、選擇題 319
二、填空題 320
三、問答題 320
第21章 移動IP 321
21.1 什么是Mobile IP以及Mobile IP
的應用 321
21.2 移動IP實現(xiàn)原理以及存在的問題 322
21.2.1 移動IP實現(xiàn)原理 322
21.2.2 移動IP存在的問題 323
21.3 移動IPv6 323
21.4 移動IP技術的未來展望 324
小結(jié) 325
綜合練習二十一 325
一、選擇題 325
二、填空題 326
三、問答題 326
第22章 服務質(zhì)量QoS 327
22.1 QoS的提出 327
22.2 支持QoS的方法 328
22.2.1 綜合業(yè)務模型 328
22.2.2 區(qū)分業(yè)務模型 330
22.2.3 綜合業(yè)務模型與區(qū)分業(yè)務
模型的結(jié)合 331
22.2.4 基于MPLS提供的QoS 331
小結(jié) 332
綜合練習二十二 332
一、選擇題 332
二、填空題 333
三、問答題 333
參考文獻 334