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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 5

1.1.4计算机网络技术的特征 6

1.1.5计算机网络在信息时代的作用 7

1.1.6计算机网络在中国的发展 8

1.2计算机网络的组成和结构 10

1.2.1计算机网络的物理结构 10

1.2.2计算机网络的拓扑结构 11

1.2.3计算机网络的协议体系结构 12

1.2.4计算机网络的分类 13

1.2.5计算机网络的硬件和软件 14

1.2.6计算机网络的性能指标 14

1.3计算机网络知识的验证方法 15

1.3.1学习计算机网络知识常用的验证方法 15

1.3.2网络命令行程序 16

1.3.3网络协议分析方法 18

1.4与计算机网络有关的技术标准 19

1.4.1国际组织与有关的标准 19

1.4.2 Internet标准及制定组织 21

1.4.3 RFC文档 21

1.5小结 22

1.6思考题与习题 23

第2章 计算机网络协议和体系结构 25

2.1计算机网络协议 25

2.1.1计算机网络协议的作用 25

2.1.2计算机网络协议的要素 26

2.1.3计算机网络协议的格式 27

2.2计算机网络体系结构 27

2.2.1计算机网络体系结构的定义 27

2.2.2网络体系结构分层的原则 28

2.2.3网络体系结构中的服务 29

2.2.4网络协议层次接口和数据单元 31

2.2.5网络协议和网络服务的关系 31

2.2.6对等协议的通信过程 32

2.3 OSI参考模型 33

2.3.1 OSI参考模型概述 33

2.3.2 OSI参考模型的结构 33

2.3.3 OSI参考模型各层的功能 34

2.4 TCP/IP协议簇 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网络层次协议的捆绑 40

2.4.4 TCP/IP与OSI的比较 41

2.4.5 TCP/IP与其他低层网络技术的关系 41

2.5局域网络体系结构参考模型 42

2.5.1局域网络体系结构的层次 42

2.5.2局域网络体系结构各层的功能 43

2.5.3局域网络体系结构的特点 43

2.6计算机网络实例 44

2.6.1 ARPANET 44

2.6.2 X.25网络 46

2.7 Internet与Intemet 2 47

2.7.1 Internet的由来 47

2.7.2万维网要解决的关键问题 48

2.7.3 Internet的基础结构经历的推进 49

2.7.4 Internet研制过程中的贡献 50

2.7.5 Internet 2 50

2.7.6中国下一代网络示范工程（CNGI） 51

2.7.7目前对Internet的批评 51

2.8小结 51

2.9思考题与习题 52

第3章 数据通信技术基础 54

3.1数据通信基本知识 54

3.1.1信息、数据与信号 54

3.1.2通信的基本要求 55

3.1.3数据通信传输系统模型 55

3.1.4信道的最大容量 56

3.1.5计算机网络中的速率 57

3.1.6基带传输和频带传输 58

3.1.7通信双方的交互方向 59

3.1.8计算机网络中的时延及计算 59

3.1.9异步传输和同步传输 60

3.2传输介质 62

3.2.1传输介质的分类 62

3.2.2有线传输介质 62

3.2.3无线传输介质 67

3.2.4卫星传输 70

3.3信道复用技术 72

3.3.1频分复用和时分复用 72

3.3.2波分复用WDM 73

3.3.3统计复用 74

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 75

3.4.3模拟数据编码为数字信号 76

3.4.4模拟数据编码为模拟信号 78

3.5交换技术 78

3.5.1交换技术的用途 78

3.5.2电路交换和报文交换 78

3.5.3分组交换 78

3.5.4交换技术的比较 79

3.5.5信元交换 80

3.6差错控制技术 80

3.6.1差错产生的原因 80

3.6.2差错控制方法 80

3.6.3海明校验 81

3.6.4循环冗余校验编码 83

3.7无线与移动通信基础 85

3.7.1无线通信基础知识 85

3.7.2蜂窝移动通信 86

3.7.3全球移动通信系统 87

3.7.4码分多址访问 88

3.7.5第4代移动通信及其技术 90

3.8小结 90

3.9思考题与习题 91

第4章 应用层 93

4.1应用层协议原理 93

4.1.1应用层协议及描述 93

4.1.2应用层需要的服务 94

4.1.3网络应用的计算模式 94

4.1.4应用层协议与运输层协议的关系 95

4.2域名系统DNS 96

4.2.1域名系统概述 96

4.2.2域名地址空间结构 97

4.2.3 DNS域名解析过程 101

4.2.4 DNS记录格式和报文 102

4.3万维网和HTTP 104

4.3.1万维网概述 104

4.3.2超文本标记语言（HTML） 105

4.3.3统一资源定位符 106

4.3.4超文本传输协议 108

4.4文件传输协议 110

4.4.1 FTP概述 110

4.4.2 FTP的工作原理 111

4.4.3客户端应用程序 112

4.4.4匿名FTP服务 113

4.4.5 FTP交互工作过程的例子 114

4.4.6 FTP与HTTP协议的比较 115

4.5电子邮件 116

4.5.1电子邮件概述 116

4.5.2电子邮件协议 117

4.5.3电子邮件报文格式 118

4.5.4 SMTP的工作过程 119

4.5.5 POP3的工作过程 121

4.5.6通用Internet邮件扩展（MIME） 122

4.5.7 SMTP与HTTP协议的比较 124

4.6对等网络 125

4.6.1对等网络概述 125

4.6.2 P2P网络的结构 126

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 128

4.7.1网络应用编程概述 128

4.7.2 TCP套接字应用编程 130

4.7.3 UDP套接字应用编程 133

4.8小结 136

4.9思考题与习题 137

第5章 运输层 139

5.1运输层概述 139

5.1.1运输层提供的服务 139

5.1.2运输层与相邻层的关系 140

5.1.3运输服务质量和运输层协议数据单元 141

5.2运输层协议的要素 142

5.2.1网络中的寻址 142

5.2.2运输层的复用与分用 144

5.2.3运输连接的建立与释放 145

5.2.4运输协议实现的控制 147

5.3实现可靠数据传输的网络协议设计 148

5.3.1可靠数据传输协议设计的基本概念 148

5.3.2滑动窗口协议机制描述 149

5.3.3理想的网络协议 150

5.3.4停-等协议 150

5.3.5回退N协议 153

5.3.6选择重传协议 155

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 165

5.5.1因特网运输层协议概述 165

5.5.2运输层的端口 166

5.6用户数据报协议（UDP） 166

5.6.1 UDP的特点与作用 166

5.6.2 UDP的协议格式 167

5.6.3 UDP的校验和 167

5.7传输控制协议（TCP） 168

5.7.1 TCP协议的功能描述 168

5.7.2 TCP报文段的格式 169

5.7.3 TCP连接与控制管理 171

5.7.4 TCP流量控制和拥塞控制 172

5.7.5 TCP的重传机制 175

5.8网络服务质量 175

5.8.1网络服务质量概述 175

5.8.2调度和管制机制 176

5.8.3综合服务（IntServ） 176

5.8.4区分服务（DiffServ） 177

5.8.5多协议标记交换（MPLS） 178

5.9小结 179

5.10思考题与习题 180

第6章 网络层 183

6.1网络层涉及的问题 183

6.1.1网络层实现的功能 183

6.1.2虚电路服务和数据报服务 185

6.1.3通信子网的内部结构 187

6.2路由选择 189

6.2.1路由选择概述 189

6.2.2网络分组的交付 191

6.2.3路由选择模块与路由表 192

6.2.4路由技术要素 193

6.3静态路由选择 193

6.3.1静态路由选择的基本概念 193

6.3.2静态路由选择算法 194

6.4动态路由选择 195

6.4.1动态路由选择的基本概念 195

6.4.2孤立式自适应路由选择 196

6.4.3距离矢量路由选择 196

6.4.4链路状态路由选择 200

6.5层次路由选择 206

6.5.1层次路由选择概述 206

6.5.2自治系统 206

6.5.3默认路由和层次路由 207

6.6因特网上的网络层协议 208

6.6.1 IP协议概述 208

6.6.2 IP分组的分片 211

6.6.3 IP地址及应用方法 212

6.6.4专用IP地址及用途 215

6.6.5 IP地址的一些要点 216

6.6.6 IP层转发分组的过程 216

6.6.7子网划分技术 217

6.6.8子网划分的分组转发过程 221

6.6.9无分类编址（CIDR） 222

6.7因特网控制报文协议（ICMP） 225

6.7.1 ICMP的基本概念 225

6.7.2 ICMP报文格式 226

6.7.3 ICMP报文的应用例子 227

6.8广播和多播路由选择 227

6.8.1广播和多播路由选择概述 227

6.8.2广播路由选择 228

6.8.3多播路由选择 228

6.8.4 IGMP 230

6.8.5 IP多播地址和范围 231

6.9因特网的路由选择协议 232

6.9.1内部路由协议1——RIP 232

6.9.2内部路由协议2——OSPF 234

6.9.3外部路由协议——BGP4 238

6.10网络互连 244

6.10.1网络互连概述 244

6.10.2网络互连模型及互连规则 245

6.10.3网络互连设备 246

6.10.4网络互连设备实现功能的包含关系 247

6.11移动IP网络 248

6.11.1移动IP概述 248

6.11.2移动IP技术的要点及需要解决的问题 249

6.11.3移动IP技术涉及的术语 250

6.11.4移动IP的组成和结构 251

6.11.5移动节点的功能 252

6.11.6移动IP的工作原理 252

6.12小结 254

6.13思考题与习题 255

第7章 数据链路层和局域网 259

7.1数据链路层基础知识 259

7.1.1数据链路层的基本概念 259

7.1.2数据链路层的用途 260

7.1.3帧边界的确定及成帧方法 262

7.1.4数据链路层的流量控制 264

7.2数据链路层协议 264

7.2.1二进制同步通信协议（BSC） 264

7.2.2高级数据链路控制协议（HDLC） 265

7.2.3因特网中的数据链路层协议PPP 269

7.3局域计算机网络 271

7.3.1局域网概述 271

7.3.2局域网涉及的问题 272

7.3.3局域网标准IEEE 802 272

7.3.4局域网技术的研究与发展 273

7.4信道访问协议 273

7.4.1信道访问协议概述 273

7.4.2固定信道划分协议 274

7.4.3随机访问协议 274

7.4.4轮流访问协议 277

7.5 MAC地址与地址解析协议（ARP） 278

7.5.1 MAC地址 278

7.5.2地址解析协议（ARP） 279

7.5.3地址解析协议应用分析 283

7.5.4反向地址解析协议RARP 285

7.6以太网原理与技术 285

7.6.1以太网概述 285

7.6.2快速以太网 288

7.6.3千兆位以太网 290

7.6.4万兆位以太网 292

7.7令牌环型局域网 293

7.7.1令牌环型局域网概述 293

7.7.2 IEEE 802.5帧结构 294

7.8交换式局域网 295

7.8.1交换式局域网的结构和工作原理 295

7.8.2交换机的交换方式 296

7.8.3三层交换的概念 297

7.8.4局域网采用的三层交换技术 298

7.8.5三层交换机与传统路由器的比较 299

7.9虚拟局域网 300

7.9.1使用虚拟局域网的原因 300

7.9.2虚拟局域网概述 301

7.9.3 VLAN使用的帧格式 302

7.9.4静态VLAN和动态VLAN划分 302

7.9.5 VLAN主干连接标准协议 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无线传输技术 307

7.10.4 IEEE 802.11概述 309

7.10.5有固定基础设施的无线局域网 310

7.10.6无固定基础设施的自组网络 311

7.10.7 IEEE 802.11的协议体系结构 312

7.10.8 IEEE 802.11的MAC层 313

7.10.9 IEEE 802.11的物理层 317

7.10.10其他无线计算机网络 318

7.11小结 319

7.12思考题与习题 320

第8章 物理层 323

8.1物理层协议 323

8.1.1物理层涉及的问题 323

8.1.2物理层协议描述 324

8.1.3物理层的物理连接 324

8.2物理层标准举例 325

8.2.1 EIA-RS-232标准概述 325

8.2.2 EIA-RS-232标准的4个特性描述 325

8.2.3两台计算机直接连接 327

8.3宽带接入技术 327

8.3.1 xDSL技术 327

8.3.2光纤同轴混合技术 328

8.3.3光纤接入技术 329

8.3.4以太网接入技术 329

8.3.5无线接入技术 329

8.4同步数字体系（SDH） 330

8.4.1同步数字体系的基本概念 330

8.4.2同步数字体系的速率体系 331

8.4.3 SONET的体系结构 333

8.5小结 333

8.6思考题与习题 334

第9章 网络管理与网络安全 335

9.1网络管理 335

9.1.1网络管理概述 335

9.1.2网络管理协议 336

9.1.3网络管理的三种方式 336

9.1.4 SNMP网络管理模型 337

9.1.5简单网络管理协议（SNMP） 338

9.1.6 ASN.1 340

9.1.7管理信息结构 343

9.2网络安全 344

9.2.1网络安全概述 344

9.2.2网络安全面临的威胁 345

9.2.3网络安全评价标准 347

9.3数据加密技术 347

9.3.1网络安全模型 347

9.3.2对称密钥密码体制 349

9.3.3数据加密标准（DES） 350

9.4公钥密码体制 352

9.4.1公钥密码体制的概念 352

9.4.2公钥密码体制RSA 354

9.4.3数字签名技术 355

9.4.4报文鉴别技术 356

9.4.5密钥分配技术 357

9.4.6链路加密与端到端加密 358

9.5小结 360

9.6思考题与习题 360

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 365

10.2.3 IPv6协议的扩展首部 366

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 369

10.3.3 IPv6地址的分类 370

10.3.4 IPv6地址的一般格式 370

10.4 ICMPv6 371

10.4.1 ICMPv6概述 371

10.4.2 ICMPv6对ICMPv4的改进 372

10.4.3 ICMPv6报文的一般格式 373

10.5 IPv6过渡技术 373

10.5.1 IPv6过渡技术概述 373

10.5.2双栈技术 374

10.5.3隧道技术 375

10.5.4转换（翻译）技术 376

10.6小结 377

10.7思考题与习题 377

附录 378

附录A书中英文缩写词及其含义（按英文字母顺序排列） 378

附录B网络协议层次与网络拓扑中网络节点的对应位置 385

参考文献 386