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第1章　计算机网络概述 1

1.1　计算机网络技术的发展历程 1

1.1.1　计算机网络的发展与形成 1

1.1.2　计算机网络发展的阶段 4

1.1.3　计算机网络的定义 6

1.1.4　计算机网络技术的特征 8

1.1.5　计算机网络在信息时代的作用 8

1.1.6　Internet的发展 9

1.1.7　计算机网络在中国的发展 10

1.2　计算机网络的组成和结构 13

1.2.1　计算机网络的物理结构 13

1.2.2　计算机网络的拓扑结构 14

1.2.3　计算机网络的协议体系结构 15

1.2.4　计算机网络的分类 15

1.2.5　计算机网络的硬件和软件 17

1.2.6　计算机网络中的常用术语 18

1.3 与计算机网络有关的技术标准 19

1.3.1 国际组织与有关的标准 19

1.3.2　Internet标准及制定组织 20

1.3.3　RFC文档 21

1.4　小结 22

1.5　思考题与习题 23

第2章　计算机网络协议和体系结构 24

2.1　计算机网络协议 24

2.1.1　计算机网络协议的作用 24

2.1.2　计算机网络协议的要素 25

2.1.3　计算机网络协议的格式 26

2.2　计算机网络体系结构 26

2.2.1　计算机网络体系结构的定义 26

2.2.2　网络体系结构分层的原则 27

2.2.3　网络体系结构中的服务 28

2.2.4　网络层次接口和数据单元 30

2.2.5　协议和服务的关系 30

2.2.6　对等协议的通信过程 31

2.3　OSI参考模型 32

2.3.1　OSI参考模型概述 32

2.3.2　OSI参考模型的结构 32

2.3.3　OSI参考模型各层的功能 33

2.3.4　OSI参考模型中的数据传输 35

2.4　TCP/IP协议参考模型 36

2.4.1　TCP/IP协议的产生背景 36

2.4.2　TCP/IP协议的层次结构 38

2.4.3　网络协议的捆绑 40

2.4.4　OSI与TCP/IP的比较 40

2.5　局域网络体系结构参考模型 41

2.5.1　局域网络体系结构的层次 41

2.5.2　局域网络体系结构各层的功能 42

2.5.3　局域网络体系结构的特点 42

2.6　计算机网络实例 43

2.6.1　ARPANET 43

2.6.2　X.25网络 45

2.6.3　Internet与Internet 2 46

2.7　小结 50

2.8　思考题与习题 50

第3章　数据通信技术基础 53

3.1　数据通信基本知识 53

3.1.1　信息、数据与信号 53

3.1.2　通信的基本要求 54

3.1.3　数据通信系统模型 54

3.1.4　信道的最大容量 55

3.1.5　计算机网络中的速率 56

3.1.6　基带传输和频带传输 57

3.1.7　通信双方的交互方式 58

3.1.8　异步传输和同步传输 58

3.2　传输介质 59

3.2.1　传输介质的分类 59

3.2.2　有线传输介质 60

3.2.3　无线传输介质 66

3.2.4　卫星传输 69

3.3　信道复用技术 71

3.3.1　频分复用和时分复用 71

3.3.2　波分复用 72

3.3.3　统计复用 73

3.4　数据编码技术 74

3.4.1　数字数据编码为模拟信号 74

3.4.2　数字数据编码为数字信号 74

3.4.3　模拟数据编码为数字信号 75

3.4.4　模拟数据编码为模拟信号 77

3.5　交换技术 77

3.5.1　交换技术的用途 77

3.5.2 电路交换和报文交换 77

3.5.3　分组交换 78

3.5.4　交换技术的比较 78

3.5.5　信元交换 79

3.6　差错控制技术 79

3.6.1　差错产生的原因 79

3.6.2　差错控制方法 79

3.6.3　海明校验 81

3.6.4　循环冗余校验编码 82

3.7　无线与移动通信基础 84

3.7.1　无线通信基础知识 84

3.7.2　蜂窝移动通信 85

3.7.3　全球移动通信系统 86

3.7.4　码分多址访问 87

3.8　小结 89

3.9　思考题与习题 90

第4章　应用层 92

4.1　应用层协议原理 92

4.1.1　应用层协议及描述 92

4.1.2　应用层需要的服务 93

4.1.3　网络应用的计算模式 93

4.1.4　应用层协议与运输层协议的关系 94

4.2　域名系统 95

4.2.1　域名系统概述 95

4.2.2　域名地址空间结构 96

4.2.3　DNS域名解析过程 100

4.2.4　DNS记录和报文 101

4.3　万维网和HTTP 103

4.3.1　万维网概述 103

4.3.2　超文本标记语言 104

4.3.3　统一资源定位符 105

4.3.4　超文本传输协议 107

4.3.5　Web高速缓存 109

4.4　文件传输协议 109

4.4.1　FTP概述 109

4.4.2　FTP的工作原理 110

4.4.3　客户端应用程序 111

4.4.4　匿名FTP服务 112

4.4.5　FTP交互工作过程的例子 112

4.4.6　FTP与HTTP的比较 114

4.4.7　简单文件传输协议 114

4.5 电子邮件 114

4.5.1　电子邮件概述 114

4.5.2　电子邮件协议 116

4.5.3　电子邮件报文格式 117

4.5.4　SMTP的工作过程 117

4.5.5　POP3的工作过程 120

4.5.6　通用Internet邮件扩展协议 121

4.5.7　SMTP与HTTP的比较 123

4.6　对等网络 124

4.6.1　P2P概述 124

4.6.2　P2P网络的结构 125

4.6.3　P2P网络和C/S网络的比较 127

4.7　客户机／服务器应用编程 127

4.7.1　网络应用编程概述 127

4.7.2　TCP套接字应用编程 128

4.7.3　UDP套接字应用编程 132

4.8　小结 135

4.9　思考题与习题 136

第5章　运输层 138

5.1　运输层概述 138

5.1.1　运输层提供的服务 138

5.1.2　运输层与相邻层的关系 139

5.1.3　运输服务质量和运输协议数据单元 140

5.2　运输层协议的要素 141

5.2.1　网络中的寻址 141

5.2.2　运输层的复用与分用 143

5.2.3　运输连接的建立与释放 144

5.2.4　运输协议实现的控制 146

5.3　基本的网络协议设计与分析 147

5.3.1 可靠数据传输协议设计的基本概念 147

5.3.2　滑动窗口协议描述 148

5.3.3　理想的网络协议 148

5.3.4　停－等协议 149

5.3.5　回退N协议 152

5.3.6　选择重传协议 154

5.3.7　3种可靠数据传输协议的比较 156

5.4　拥塞控制 157

5.4.1　拥塞控制概述 157

5.4.2　与拥塞控制有关的因素 158

5.4.3　流量控制与拥塞控制 159

5.4.4　拥塞控制原理 160

5.4.5　网络拥塞控制机制 161

5.5　因特网中的运输层协议 167

5.5.1　因特网运输层协议概述 167

5.5.2　运输层的端口 167

5.6　用户数据报协议 168

5.6.1　UDP的特点与作用 168

5.6.2　UDP的协议格式 168

5.6.3　UDP的校验和 169

5.7　传输控制协议 170

5.7.1　TCP的功能描述 170

5.7.2　TCP报文段的格式 171

5.7.3　TCP连接与控制管理 173

5.7.4　TCP流量控制和拥塞控制 173

5.7.5　TCP的重传机制 176

5.8　网络服务质量 177

5.8.1　网络服务质量概述 177

5.8.2　调度和管制机制 178

5.8.3　综合服务 178

5.8.4　区分服务 179

5.8.5　多协议标记交换 180

5.9　小结 181

5.10　思考题与习题 182

第6章　网络层 185

6.1 网络层涉及的问题 185

6.1.1 网络层实现的功能 185

6.1.2　虚电路服务和数据报服务 187

6.1.3　通信子网的内部结构 189

6.2　路由选择 191

6.2.1　路由选择概述 191

6.2.2　网络分组的交付 194

6.2.3　路由选择模块与路由表 194

6.2.4　路由技术要素 195

6.2.5　静态路由选择 195

6.3　动态路由选择 197

6.3.1　动态路由选择的基本概念 197

6.3.2　孤立式自适应路由选择 197

6.3.3　距离矢量路由选择 198

6.3.4　链路状态路由选择 202

6.4　层次路由选择 207

6.4.1　层次路由选择概述 207

6.4.2　自治系统 208

6.5　广播和多播路由选择 209

6.5.1　广播路由选择 209

6.5.2　多播路由选择 210

6.6　因特网的路由选择协议 213

6.6.1　内部路由协议——RIP 214

6.6.2　内部路由协议——OSPF 216

6.6.3　外部路由协议——BGP-4 220

6.7 网络互连 225

6.7.1　网络互连概述 225

6.7.2　网络互连模型及互连规则 226

6.7.3　网络互连设备 228

6.7.4　网络互连层次之间的关系 229

6.8　因特网上的网络层协议 229

6.8.1　IP协议概述 229

6.8.2　IP分组的分片 232

6.8.3　IP地址及应用方法 233

6.8.4　专用IP地址及用途 236

6.8.5　IP地址的一些要点 236

6.8.6　IP层转发分组的过程 237

6.8.7　子网划分技术 238

6.8.8　使用子网掩码的分组转发过程 241

6.8.9　无分类编址 242

6.8.10　因特网控制报文协议 245

6.9　移动IP网络 247

6.9.1　移动IP概述 247

6.9.2　移动IP技术涉及的术语 248

6.9.3　移动IP的组成和结构 249

6.9.4　移动节点具有的功能 250

6.9.5　移动IP的工作原理 251

6.10　小结 252

6.11　思考题与习题 253

第7章　数据链路层和局域网 258

7.1　数据链路层 258

7.1.1　数据链路层的基本概念 258

7.1.2　数据链路层的用途 259

7.1.3　帧边界的确定及成帧方法 261

7.1.4　数据链路层的流量控制 263

7.2　数据链路层协议 263

7.2.1　二进制同步通信协议 263

7.2.2　高级数据链路控制协议 265

7.2.3　因特网中的数据链路层协议 268

7.3　局域计算机网络 270

7.3.1　局域网概述 270

7.3.2　局域网涉及的问题 271

7.3.3　局域网标准IEEE 802 271

7.4　信道访问协议 272

7.4.1　信道访问协议概述 272

7.4.2　固定信道划分协议 273

7.4.3　随机访问协议 273

7.4.4　轮流访问协议 276

7.5　MAC地址与地址解析协议 277

7.5.1　MAC地址 277

7.5.2　地址解析协议 278

7.5.3　地址解析协议应用分析 282

7.5.4　反向地址解析协议 284

7.6　以太网原理与技术 284

7.6.1 以太网概述 284

7.6.2　快速以太网 287

7.6.3　千兆位以太网 288

7.6.4　万兆位以太网 291

7.7　令牌环形局域网 292

7.7.1　令牌环形局域网概述 292

7.7.2　IEEE 802.5帧结构 293

7.8　交换式局域网 294

7.8.1 交换式局域网的结构和工作原理 294

7.8.2　交换机的交换方式 296

7.8.3　三层交换的概念 296

7.8.4　局域网采用的三层交换技术 297

7.8.5 三层交换机与传统路由器的比较 298

7.9　虚拟局域网 299

7.9.1　使用虚拟局域网的原因 299

7.9.2　虚拟局域网概述 300

7.9.3　虚拟局域网使用的帧格式 301

7.9.4　静态虚拟局域网和动态虚拟局域网 301

7.9.5　虚拟局域网内主机之间的通信 302

7.9.6　虚拟局域网之间主机的通信 303

7.10　无线局域网 304

7.10.1　无线局域网概述 304

7.10.2　无线局域网的发展历程 305

7.10.3　IEEE 802.11 307

7.10.4　有固定基础设施的无线局域网 307

7.10.5　无固定基础设施的自组网络 308

7.10.6　IEEE 802.11的协议体系结构 309

7.10.7　IEEE 802.11的MAC层 310

7.10.8　IEEE 802.11的物理层 314

7.10.9　其他无线计算机网络 315

7.11　小结 316

7.12　思考题与习题 317

第8章　物理层 320

8.1　物理层协议 320

8.1.1　物理层涉及的问题 320

8.1.2　物理层协议描述 321

8.1.3　物理层的物理连接 321

8.2　物理层标准举例 322

8.2.1　EIA-RS-232标准概述 322

8.2.2　EIA-RS-232-C标准的特性描述 322

8.2.3　两台计算机直连 324

8.3　宽带接入技术 324

8.3.1　xDSL技术 324

8.3.2　光纤同轴混合技术 325

8.4　同步数字体系 326

8.4.1　同步数字体系的基本概念 326

8.4.2　同步数字体系的速率体系 327

8.4.3　同步光纤网络的体系结构 328

8.5　小结 329

8.6　思考题与习题 329

第9章　网络管理与网络安全 331

9.1 网络管理 331

9.1.1　网络管理概述 331

9.1.2　网络管理协议 332

9.1.3　网络管理模型 332

9.1.4　网络管理代理 334

9.1.5　网络管理站和SNMP规定的操作 334

9.1.6　简单网络管理协议 335

9.1.7　管理信息结构 337

9.2　网络安全 337

9.2.1　网络安全概述 337

9.2.2　网络安全面临的威胁 339

9.2.3　网络安全层次划分 340

9.2.4　网络安全评价标准 341

9.3　数据加密技术 342

9.3.1　网络安全模型 342

9.3.2　对称密钥密码体制 343

9.3.3　数据加密标准 345

9.4　公钥密码体制 346

9.4.1　公钥密码体制的概念 346

9.4.2　公钥密码体制的算法 348

9.4.3　数字签名技术 349

9.4.4　报文鉴别技术 350

9.4.5　密钥分配技术 352

9.4.6　链路加密与端到端加密 353

9.5　防火墙技术及结构 354

9.5.1　防火墙技术的概念 354

9.5.2　防火墙的结构 355

9.6　入侵检测技术 356

9.6.1 入侵检测系统的定义和分类 356

9.6.2　入侵检测系统与P2DR模型 357

9.6.3　入侵检测系统模型 358

9.7　小结 359

9.8　思考题与习题 359

第10章　IPv6网络 362

10.1　IPv6协议概述 362

10.1.1　IPv4协议存在的问题 362

10.1.2　IPv6协议的发展历程 363

10.2　IPv6协议格式 364

10.2.1　IPv6协议数据单元 364

10.2.2　IPv6协议与IPv4协议的比较 366

10.2.3　IPv6协议的扩展首部 367

10.3　IPv6地址 368

10.3.1　IPv6地址标识方法 368

10.3.2　IPv6地址空间和IPv6前缀 370

10.3.3　IPv6地址的分类 370

10.3.4　IPv6地址的一般格式 371

10.4 ICMPv6 372

10.4.1　ICMPv6概述 372

10.4.2　ICMPv6对ICMPv4的改进 372

10.4.3　ICMPv6报文的一般格式 374

10.5　IPv6过渡技术 374

10.5.1　IPv6过渡技术概述 374

10.5.2　双栈技术 375

10.5.3　隧道技术 375

10.5.4　转换技术 377

10.6　小结 377

10.7　思考题与习题 378

附录 379

附录A　书中英文缩写词 379

附录B　计算机网络协议层次在网络拓扑中的位置 387

附录C　教学建议 388

参考文献 391