計算機網(wǎng)絡（第2版）

第1章 計算機網(wǎng)絡概論1
1.1計算機網(wǎng)絡的形成與發(fā)展1
1.1.1計算機網(wǎng)絡發(fā)展階段的劃分1
1.1.2計算機網(wǎng)絡的形成2
1.1.3網(wǎng)絡體系結構與協(xié)議標準化的研究4
1.1.4Internet的應用與高速網(wǎng)絡技術發(fā)展5
1.1.5寬帶網(wǎng)絡與無線網(wǎng)絡的研究與發(fā)展 7
1.2計算機網(wǎng)絡定義與分類11
1.2.1計算機網(wǎng)絡定義的基本內(nèi)容11
1.2.2計算機網(wǎng)絡的分類11
1.3計算機網(wǎng)絡結構13
1.3.1計算機網(wǎng)絡結構的基本概念13
1.3.2現(xiàn)代網(wǎng)絡結構的特點15
1.4計算機網(wǎng)絡的拓撲構型16
1.4.1計算機網(wǎng)絡拓撲的定義16
1.4.2計算機網(wǎng)絡拓撲的分類16
1.5分組交換技術的基本概念17
1.5.1線路交換的基本概念17
1.5.2存儲轉發(fā)交換的特點19
1.5.3數(shù)據(jù)報方式與虛電路方式20
1.6典型計算機網(wǎng)絡23
1.6.1ARPANET23
1.6.2NSFNET24
1.6.3Internet25
1.6.4Internet 2 26
1.7網(wǎng)絡計算研究與應用的發(fā)展27
1.7.1網(wǎng)絡計算的基本概念27
1.7.2移動網(wǎng)絡計算的研究與應用28
1.7.3多媒體網(wǎng)絡的研究與應用31
1.7.4網(wǎng)絡并行計算的研究與應用34
1.7.5存儲區(qū)域網(wǎng)絡的研究與應用36
小結37
習題37
第2章 網(wǎng)絡體系結構與網(wǎng)絡協(xié)議40
2.1網(wǎng)絡體系結構的基本概念40
2.1.1網(wǎng)絡協(xié)議的概念40
2.1.2協(xié)議、層次、接口與體系結構的概念42
2.1.3網(wǎng)絡體系結構的研究方法43
2.2OSI參考模型44
2.2.1OSI 參考模型的基本概念44
2.2.2OSI參考模型的結構45
2.2.3OSI參考模型各層的功能46
2.2.4OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程47
2.2.5面向連接服務與無連接服務49
2.3TCP/IP參考模型51
2.3.1TCP/IP參考模型的發(fā)展51
2.3.2TCP/IP參考模型各層的功能52
2.4OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較54
2.4.1對OSI參考模型的評價54
2.4.2對TCP/IP參考模型的評價55
2.5網(wǎng)絡與Internet協(xié)議標準組織與管理機構55
2.5.1網(wǎng)絡協(xié)議標準組織55
2.5.2RFC文檔、Internet草案與Internet協(xié)議標準56
2.5.3Internet管理機構58
2.6一種建議的參考模型59
小結60
習題60
第3章 物理層63
3.1物理層與物理層協(xié)議的基本概念63
3.1.1物理層的基本概念63
3.1.2物理層基本服務功能64
3.1.3物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務64
3.2數(shù)據(jù)通信的基本概念65
3.2.1信息、數(shù)據(jù)與信號65
3.2.2數(shù)據(jù)傳輸類型與通信方式68
3.2.3傳輸介質(zhì)的主要類型72
3.3數(shù)據(jù)編碼技術78
3.3.1數(shù)據(jù)編碼類型78
3.3.2模擬數(shù)據(jù)編碼方法78
3.3.3數(shù)字數(shù)據(jù)編碼方法81
3.3.4脈沖編碼調(diào)制方法83
3.4基帶傳輸技術84
3.4.1基帶傳輸?shù)亩x84
3.4.2通信信道帶寬對基帶傳輸?shù)挠绊?5
3.4.3數(shù)據(jù)傳輸速率的定義與信道速率的極限86
3.5頻帶傳輸?shù)幕靖拍?8
3.6多路復用技術89
3.6.1多路復用技術的分類89
3.6.2頻分多路復用89
3.6.3波分多路復用90
3.6.4時分多路復用91
3.7同步數(shù)字體系SDH94
3.7.1SDH發(fā)展的背景94
3.7.2SDH速率體系95
3.7.3SDH的主要技術特點98
小結98
習題98
第4章 數(shù)據(jù)鏈路層102
4.1差錯產(chǎn)生與差錯控制方法102
4.1.1設計數(shù)據(jù)鏈路層的原因102
4.1.2差錯產(chǎn)生的原因和差錯類型103
4.1.3誤碼率的定義104
4.1.4檢錯碼與糾錯碼104
4.1.5循環(huán)冗余編碼工作原理105
4.1.6差錯控制機制108
4.2數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念110
4.2.1物理線路與數(shù)據(jù)鏈路110
4.2.2數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能110
4.2.3數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡層提供的服務111
4.3面向字符型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實例111
4.3.1數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的分類111
4.3.2面向字符型協(xié)議實例——BSC112
4.4面向比特型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議實例——HDLC115
4.4.1HDLC產(chǎn)生的背景115
4.4.2數(shù)據(jù)鏈路的配置方式和數(shù)據(jù)傳送方式115
4.4.3HDLC的幀結構116
4.4.4數(shù)據(jù)鏈路層的工作過程120
4.5Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層124
4.5.1Internet數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議124
4.5.2PPP協(xié)議125
小結127
習題128
第5章 介質(zhì)訪問控制子層131
5.1局域網(wǎng)與城域網(wǎng)的基本概念131
5.1.1決定局域網(wǎng)與城域網(wǎng)性能的三要素131
5.1.2局域網(wǎng)拓撲結構類型與特點132
5.1.3傳輸介質(zhì)類型與介質(zhì)訪問控制方法135
5.1.4IEEE 802參考模型135
5.2Ethernet局域網(wǎng)137
5.2.1Ethernet的發(fā)展137
5.2.2Ethernet幀結構與工作流程分析139
5.2.3Ethernet實現(xiàn)方法146
5.2.4Ethernet物理地址147
5.2.5網(wǎng)絡協(xié)議分析器及其應用148
5.3令牌總線與令牌環(huán)網(wǎng)150
5.3.1令牌總線網(wǎng)的基本工作原理150
5.3.2令牌環(huán)網(wǎng)與FDDI151
5.4高速局域網(wǎng)的工作原理153
5.4.1高速局域網(wǎng)的研究方法153
5.4.2快速以太網(wǎng)155
5.4.3吉比特以太網(wǎng)156
5.4.410Gbps Ethernet158
5.5交換式局域網(wǎng)的工作原理160
5.5.1交換式局域網(wǎng)的基本結構160
5.5.2局域網(wǎng)交換機的工作原理161
5.5.3局域網(wǎng)交換機的技術特點163
5.6虛擬局域網(wǎng)的工作原理164
5.6.1虛擬網(wǎng)絡的概念164
5.6.2虛擬局域網(wǎng)的實現(xiàn)技術164
5.7無線局域網(wǎng)168
5.7.1無線局域網(wǎng)的應用168
5.7.2紅外無線局域網(wǎng)170
5.7.3擴頻無線局域網(wǎng)170
5.7.4無線局域網(wǎng)標準IEEE 802.11172
5.8局域網(wǎng)互聯(lián)與網(wǎng)橋的基本工作原理175
5.8.1局域網(wǎng)互聯(lián)的基本概念175
5.8.2網(wǎng)橋的基本工作原理176
5.8.3網(wǎng)橋的層次結構177
5.8.4網(wǎng)橋的路由選擇策略179
5.8.5網(wǎng)橋與廣播風暴181
5.8.6多端口網(wǎng)橋與第二層交換183
小結184
習題184
第6章 網(wǎng)絡層189
6.1網(wǎng)絡層與網(wǎng)絡互聯(lián)的基本概念189
6.1.1網(wǎng)絡層基本概念189
6.1.2網(wǎng)絡互聯(lián)的基本概念190
6.2IP地址191
6.2.1IP地址的基本概念與地址標識方法的演變191
6.2.2標準分類的IP地址193
6.2.3子網(wǎng)與超網(wǎng)的基本概念199
6.2.4無類域間路由CIDR技術209
6.2.5專用IP地址與網(wǎng)絡地址轉換NAT技術212
6.3IP分組交付和路由選擇216
6.3.1IP分組交付216
6.3.2路由選擇的基本概念217
6.4Internet的路由選擇協(xié)議220
6.4.1自治系統(tǒng)與路由選擇協(xié)議220
6.4.2典型內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議RIP與OSPF222
6.4.3典型外部網(wǎng)關協(xié)議BGP229
6.5IP協(xié)議231
6.5.1IP協(xié)議的特點231
6.5.2IP數(shù)據(jù)報結構與報頭格式233
6.5.3IP數(shù)據(jù)報的分片與重組236
6.6地址解析239
6.6.1IP地址與物理地址的映射239
6.6.2地址解析協(xié)議241
6.6.3反向地址解析協(xié)議244
6.7路由器與第三層交換244
6.7.1路由器的基本功能244
6.7.2路由器的基本工作原理245
6.7.3路由器的結構247
6.7.4第三層交換249
6.8ICMP協(xié)議252
6.8.1ICMP的作用與特點252
6.8.2ICMP報文類型253
6.8.3ICMP差錯控制功能253
6.9IP多播與IGMP協(xié)議257
6.9.1IP多播的基本概念257
6.9.2IGMP協(xié)議259
6.9.3多播路由器與IP多播中的隧道技術260
6.10IPv6與IPSec261
6.10.1IPv6協(xié)議的主要特點261
6.10.2IPv6地址表示方法264
6.10.3IPv6與IPv4報頭的比較265
6.10.4從IPv4到IPv6過渡的基本方法266
6.10.5IPSec協(xié)議269
小結270
習題270
第7章 傳輸層275
7.1網(wǎng)絡環(huán)境中分布式進程通信的基本概念275
7.1.1單機系統(tǒng)中的進程通信方法276
7.1.2網(wǎng)絡環(huán)境中分布式進程通信的特點277
7.1.3網(wǎng)絡應用程序進程間相互作用的客戶/服務器模式279
7.1.4進程通信中客戶/服務器模式的實現(xiàn)方法281
7.2傳輸層的基本功能283
7.2.1傳輸層端到端通信的概念283
7.2.2傳輸層協(xié)議的基本功能284
7.2.3網(wǎng)絡服務與服務質(zhì)量285
7.3用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議288
7.3.1UDP協(xié)議的主要特點288
7.3.2UDP的基本工作過程289
7.3.3UDP端口號分配方法291
7.3.4UDP數(shù)據(jù)報格式293
7.4傳輸控制協(xié)議294
7.4.1TCP協(xié)議的主要特點294
7.4.2TCP的端口號分配和Socket地址296
7.4.3TCP報文段格式296
7.4.4TCP傳輸連接建立與釋放298
7.4.5TCP流量與擁塞控制301
7.4.6TCP差錯控制305
7.4.7TCP的計時器308
小結310
習題310
第8章 應用層313
8.1應用層協(xié)議的基本概念313
8.1.1主要的應用層協(xié)議313
8.1.2TCP/IP協(xié)議族及協(xié)議之間的關系314
8.2域名系統(tǒng)314
8.2.1域名系統(tǒng)的基本概念314
8.2.2域名服務器的層次結構317
8.2.3域名解析319
8.2.4域名系統(tǒng)性能優(yōu)化321
8.3Email服務322
8.3.1Email的概念322
8.3.2Email服務工作過程323
8.3.3Email協(xié)議的發(fā)展324
8.3.4簡單郵件傳送協(xié)議325
8.3.5郵件讀取協(xié)議325
8.4FTP服務326
8.4.1FTP的概念326
8.4.2FTP服務的工作過程327
8.4.3匿名FTP服務327
8.4.4FTP客戶程序328
8.5WWW服務328
8.5.1WWW服務的基本概念328
8.5.2超文本、超媒體與超文本標記語言330
8.5.3URL與信息定位333
8.5.4WWW瀏覽器333
8.5.5WWW基本工作過程與協(xié)議層次337
8.6播客、博客、網(wǎng)絡即時通信與網(wǎng)絡電視服務337
8.6.1新聞與公告類服務337
8.6.2播客服務338
8.6.3博客服務340
8.6.4網(wǎng)絡即時通信服務341
8.6.5網(wǎng)絡電視服務342
8.7典型應用層協(xié)議FTP的分析343
8.7.1FTP模型與測試分析環(huán)境343
8.7.2FTP控制連接建立過程的協(xié)議分析345
8.7.3FTP用戶登錄身份驗證過程的協(xié)議分析348
8.7.4FTP數(shù)據(jù)連接建立過程的協(xié)議分析352
8.7.5FTP數(shù)據(jù)傳輸過程的協(xié)議分析353
8.7.6FTP連接釋放過程的協(xié)議分析358
小結361
習題361
第9章 網(wǎng)絡安全與網(wǎng)絡管理技術365
9.1網(wǎng)絡安全的重要性與研究的主要問題365
9.1.1網(wǎng)絡安全的重要性365
9.1.2網(wǎng)絡安全研究的主要問題368
9.1.3網(wǎng)絡安全標準375
9.2加密與認證技術375
9.2.1密碼算法與密碼體制的基本概念376
9.2.2對稱密碼體系378
9.2.3非對稱密碼體系379
9.2.4數(shù)字信封技術381
9.2.5數(shù)字簽名技術382
9.2.6身份認證技術的發(fā)展384
9.3防火墻技術385
9.3.1防火墻的基本概念385
9.3.2包過濾路由器386
9.3.3應用級網(wǎng)關的概念389
9.3.4防火墻的系統(tǒng)結構391
9.4網(wǎng)絡防攻擊與入侵檢測技術394
9.4.1網(wǎng)絡攻擊方法分析395
9.4.2入侵檢測的基本概念397
9.4.3入侵檢測的基本方法398
9.5網(wǎng)絡文件備份與恢復技術400
9.5.1網(wǎng)絡文件備份與恢復的重要性400
9.5.2網(wǎng)絡文件備份的基本方法400
9.6網(wǎng)絡防病毒技術401
9.6.1造成網(wǎng)絡感染病毒的主要原因401
9.6.2網(wǎng)絡病毒的危害402
9.6.3典型網(wǎng)絡防病毒軟件的應用402
9.6.4網(wǎng)絡工作站防病毒方法403
9.7網(wǎng)絡管理技術404
9.7.1網(wǎng)絡管理的基本概念404
9.7.2OSI管理功能域405
9.7.3簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議408
小結410
習題411
附錄A RFC文檔414
附錄B 參考答案418
附錄C 詞匯索引421
參考文獻431