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第1章 计算机网络概论 1

1.1计算机网络发展的4个阶段 1

1.1.1计算机网络发展不同阶段的特点 1

1.1.2计算机网络的形成与发展 2

1.1.3互联网应用的高速发展 10

1.2计算机网络技术发展的3条主线 11

1.2.1第一条主线：从ARPANET到互联网 11

1.2.2第二条主线：从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络 12

1.2.3第三条主线：网络安全技术 12

1.3计算机网络的定义与分类 13

1.3.1计算机网络的定义 13

1.3.2计算机网络的分类 13

1.4计算机网络的拓扑构型 14

1.4.1计算机网络拓扑的定义 14

1.4.2计算机网络拓扑的分类与特点 15

1.5计算机网络的结构与组成 15

1.5.1早期计算机网络的结构与组成 15

1.5.2互联网的结构与组成 16

1.6网络体系结构的基本概念 16

1.6.1网络体系结构与网络协议 16

1.6.2 OSI参考模型的基本概念 19

1.6.3 TCP/IP参考模型的基本概念 23

1.6.4一种建议的参考模型 24

1.6.5互联网协议标准、RFC文档与管理机构 25

1.7我国互联网应用的发展 26

1.7.1我国互联网网民数量增长情况 26

1.7.2我国互联网网民接入方式的变化 27

1.7.3我国IP地址、域名与国际出口带宽增长情况 28

1.7.4我国互联网应用情况分析 28

1.8本章总结 30

第2章 广域网、局域网与城域网技术的发展 31

2.1广域网技术的特征与发展 31

2.1.1广域网的主要特征 31

2.1.2广域网技术的发展趋势 32

2.1.3广域网技术的发展与TCP/IP协议的关系 38

2.2局域网技术的演变与发展 39

2.2.1局域网技术的发展过程 39

2.2.2高速以太网技术的研究与发展 40

2.2.3无线局域网技术的研究与发展 42

2.3宽带城域网技术的演变与发展 44

2.3.1城域网概念的发展与演变 44

2.3.2宽带城域网的结构与层次划分 46

2.3.3接入技术 48

2.4计算机网络两个融合的发展趋势 51

2.4.1计算机网络、广播电视网与电信网的三网融合 51

2.4.2局域网、城域网与广域网的三网融合 52

2.5本章总结 52

第3章 互联网应用技术 53

3.1互联网应用技术发展的3个阶段与2种工作模式 53

3.1.1互联网应用技术发展的3个阶段 53

3.1.2 C/S模式与P2P模式 54

3.2互联网基本网络应用与应用层协议 57

3.2.1远程登录服务与TELNET协议 57

3.2.2电子邮件服务与SMTP协议 58

3.2.3文件传输服务与FTP、 TFTP协议 59

3.2.4网络新闻与NNTP协议 61

3.3基于Web的网络应用 65

3.3.1 Web服务的基本概念 65

3.3.2电子商务应用 67

3.3.3电子政务应用 69

3.3.4远程教育应用 71

3.3.5远程医疗应用 73

3.3.6搜索引擎应用 74

3.4博客、播客、网络电视与网络电话应用 77

3.4.1博客应用 77

3.4.2播客应用 79

3.4.3网络电视应用 79

3.4.4网络电话与无线网络电话应用 80

3.5基于P2P的网络应用 81

3.5.1文件共享P2P软件 81

3.5.2即时通信P2P软件 83

3.5.3流媒体P2P软件 84

3.5.4共享存储P2P软件 85

3.5.5分布式计算P2P软件 86

3.5.6协同工作P2P软件 87

3.6本章总结 87

第4章 应用层协议与应用系统设计方法 88

4.1网络应用与应用系统设计方法 88

4.1.1互联网端系统与核心交换的基本概念 88

4.1.2应用进程间的相互作用模式 90

4.1.3应用层C/S工作模式与P2P工作模式 91

4.1.4网络应用与应用层协议 92

4.1.5网络应用对低层提供服务的要求 92

4.1.6网络应用对传输层协议的选择 93

4.2域名系统DNS 95

4.2.1 DNS的基本概念 95

4.2.2 DNS的实现 97

4.2.3域名数据库 99

4.2.4域名解析的基本工作原理 100

4.2.5域名系统的性能优化 102

4.3主机配置与动态主机配置协议DHCP 103

4.3.1主机配置的基本概念 103

4.3.2 DHCP协议的基本内容 104

4.4电子邮件系统 106

4.4.1互联网电子邮件系统设计的基本思路 106

4.4.2电子邮件体系结构与基本工作原理 107

4.4.3邮件报文交付的3个阶段 109

4.4.4 SMTP协议的基本内容 110

4.4.5 MIME协议的基本内容 112

4.4.6 POP3、 IMAP4协议与基于Web的电子邮件 113

4.5 FTP服务与协议 114

4.5.1 FTP协议工作模型 114

4.5.2 FTP主要命令与协议执行过程 115

4.6 Web服务与HTTP协议 117

4.6.1 HTTP协议的发展 117

4.6.2 HTTP的非持续连接与持续连接 117

4.6.3 HTTP报文格式 119

4.6.4超文本标记语言HTML 123

4.6.5 Web浏览器 126

4.7即时通信与SIP协议 128

4.7.1即时通信工作模型 128

4.7.2 SIP协议的基本内容 129

4.8网络管理与SNMP协议 132

4.8.1网络管理的基本概念 132

4.8.2 SNMP协议的基本内容 134

4.9本章总结 137

第5章 传输层协议与传输层软件编程方法 139

5.1传输层的基本概念 139

5.1.1传输层的基本功能 139

5.1.2传输层与应用层、网络层之间的关系 140

5.1.3应用进程、传输层接口与套接字 140

5.1.4网络环境中的应用进程标识 141

5.1.5传输层的多路复用与多路分解 143

5.2传输层协议的特点与比较 144

5.2.1 TCP协议与UDP协议的比较 144

5.2.2 TCP协议、UDP协议与应用层协议的关系 145

5.3 UDP协议 145

5.3.1 UDP协议的主要特点 145

5.3.2 UDP数据报格式 146

5.3.3 UDP校验和的基本概念与计算示例 146

5.3.4 UDP协议适用的范围 148

5.4 TCP协议 149

5.4.1 TCP协议的主要特点 149

5.4.2 TCP报文格式 150

5.4.3 TCP连接建立与释放 153

5.4.4 TCP滑动窗口与确认、重传机制 155

5.4.5 TCP窗口与流量控制、拥塞控制 159

5.4.6 UNIX进程通信的实现方法 166

5.5本章总结 170

第6章 网络层与IP协议 171

6.1 IPv4协议的演变与发展 171

6.2 IPv4协议的基本内容 172

6.2.1 IPv4协议的主要特点 172

6.2.2 IPv4分组的格式 173

6.3 IPv4地址 178

6.3.1 IP地址概念与划分地址新技术的研究 178

6.3.2标准分类IP地址 180

6.3.3划分子网的三级地址结构 185

6.3.4无类别域间路由技术 188

6.3.5专用IP地址与内部网络地址规划方法 190

6.3.6网络地址转换技术 192

6.4路由选择算法与分组交付 193

6.4.1分组交付和路由选择的基本概念 193

6.4.2路由表的建立、更新与路由选择协议 198

6.4.3路由信息协议RIP 199

6.4.4最短路径优先协议OSPF 201

6.4.5外部网关协议BGP 204

6.4.6路由器与第三层交换技术 206

6.5互联网控制报文协议ICMP 210

6.5.1 ICMP的作用与特点 210

6.5.2 ICMP报文类型 210

6.6 IP多播与IGMP协议 214

6.6.1 IP多播的基本概念 214

6.6.2 IP多播地址 215

6.6.3 IGMP协议的基本内容 216

6.6.4多播路由与IP多播中的隧道技术 216

6.7 QoS与RSVP、 DiffServ、 MPLS协议 217

6.7.1资源预留协议RSVP 217

6.7.2区分服务DiffServ 219

6.7.3多协议标记交换MPLS 221

6.8地址解析协议ARP 226

6.8.1 IP地址与物理地址的映射 226

6.8.2 ARP分组格式 227

6.9移动IP协议 228

6.9.1移动IP协议的基本概念 228

6.9.2移动IP的设计目标与主要特征 229

6.9.3移动IP的结构与基本术语 230

6.9.4移动IPv4的基本工作原理 231

6.9.5移动IPv4中移动结点和通信对端的基本操作 235

6.10 IPv6协议 235

6.10.1 IPv6协议的基本概念 235

6.10.2 IPv6的主要特征 236

6.10.3 IPv6地址 237

6.10.4 IPv6分组的结构与基本报头 239

6.10.5 IPv6扩展报头 243

6.10.6 IPv4到IPv6的过渡的基本方法 245

6.11本章总结 248

第7章 数据链路层协议及编程方法 249

7.1数据链路层的基本概念 249

7.1.1物理线路与数据链路 249

7.1.2数据链路层的主要功能 249

7.1.3数据链路层向网络层提供的服务 250

7.2差错产生与差错控制方法 250

7.2.1设计数据链路层的原因 250

7.2.2差错产生的原因和差错类型 251

7.2.3误码率的定义 252

7.2.4检错码与纠错码 252

7.2.5循环冗余码工作原理 252

7.2.6差错控制机制 254

7.3面向字符型数据链路层协议 255

7.3.1数据链路层协议的分类 255

7.3.2面向字符型协议实例——BSC协议 255

7.4面向比特型数据链路层协议实例——HDLC协议 257

7.4.1 HDLC协议产生的背景 257

7.4.2数据链路的配置方式和数据传送方式 257

7.4.3 HDLC的帧结构 258

7.4.4数据链路层的工作过程 261

7.4.5数据链路层与物理层的关系 263

7.5数据链路层滑动窗口协议及帧传输效率分析 263

7.5.1数据链路层滑动窗口协议的分类 263

7.5.2单帧停止等待协议 264

7.5.3多帧连续发送协议 265

7.6 PPP协议 268

7.6.1互联网数据链路层协议 268

7.6.2 PPP协议的基本内容 269

7.7以太网工作原理与局域网组网 270

7.7.1 IEEE 802参考模型 270

7.7.2以太网基本工作原理 272

7.7.3以太网卡与物理地址 277

7.8高速以太网工作原理 279

7.8.1快速以太网 279

7.8.2千兆以太网 280

7.8.3十千兆以太网 281

7.9交换式局域网与虚拟局域网技术 282

7.9.1交换式局域网技术 282

7.9.2虚拟局域网技术 283

7.10以太网组网设备与组网方法 284

7.11局域网互联与网桥的基本工作原理 286

7.11.1局域网互联的基本概念 286

7.11.2网桥的层次结构 287

7.11.3网桥的路由选择策略 287

7.12本章总结 289

第8章 物理层与物理层协议 290

8.1物理层的基本概念 290

8.1.1物理层的主要服务功能 290

8.1.2物理层协议的类型 290

8.2信息、数据与信号 291

8.2.1信息与数据 291

8.2.2信号的基本概念 293

8.3数据编码技术 293

8.3.1数据编码类型 293

8.3.2模拟数据编码方法 294

8.3.3数字数据编码方法 295

8.3.4脉冲编码调制方法 296

8.4数据通信系统结构与通信方式 298

8.4.1数据通信系统结构 298

8.4.2数据通信方式 298

8.5传输介质的主要类型 300

8.5.1双绞线的主要特性 300

8.5.2同轴电缆的主要特性 301

8.5.3光纤电缆的主要特性 301

8.5.4无线与卫星通信技术 302

8.6数据传输速率的定义与信道速率的极限 305

8.6.1数据传输速率的定义 305

8.6.2奈奎斯特准则与香农定理的基本内容 306

8.7多路复用技术 307

8.7.1多路复用的基本概念 307

8.7.2时分多路复用 308

8.7.3频分多路复用 309

8.7.4波分多路复用 310

8.7.5码分多址与正交频分多路复用 311

8.8同步光纤网SONET与同步数字体系SDH 311

8.8.1 SONET与SDH的基本概念 311

8.8.2基本速率标准的制定 312

8.8.3 SDH速率体系 313

8.9本章总结 314

第9章 无线网络技术的研究、应用与发展 315

9.1无线网络的基本概念 315

9.1.1无线网络技术的分类 315

9.1.2无线分组网与无线自组网 316

9.1.3无线自组网与无线传感器网络 316

9.1.4无线自组网与无线网状网 316

9.2无线局域网与802.11协议 317

9.2.1无线局域网的应用领域与协议制定的过程 317

9.2.2 802.11的层次模型结构 318

9.2.3 802.11的CSMA/CA基本工作原理 318

9.2.4无线局域网的物理层传输技术 320

9.3无线城域网与802.16协议 322

9.4蓝牙、ZigBee与802.15.4协议 323

9.4.1蓝牙技术与协议 323

9.4.2无线个人区域网与802.15.4协议 324

9.4.3 ZigBee技术与协议 326

9.5无线自组网应用领域与关键技术的研究 327

9.5.1无线自组网的特点 327

9.5.2无线自组网的主要应用领域 328

9.5.3无线自组网关键技术的研究 329

9.6无线传感器网络应用领域与关键技术的研究 331

9.6.1无线传感器网络发展的背景 331

9.6.2无线传感器网络的特点 331

9.6.3无线传感器网络的应用前景 331

9.6.4无线传感器网络的基本结构 333

9.65无线传感器网络关键技术的研究 335

9.7无线网状网应用领域与关键技术的研究 338

9.7.1无线网状网发展的背景 338

9.7.2无线网状网的特点 339

9.7.3无线网状网的网络结构 340

9.8本章总结 341

附录A RFC文档 342

附录B词汇索引 345

附录C参考文献 351