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第1章 TCP/IP概述 1

1.1 网络互联与TCP/IP 1

1.1.1 用IP实现异构网络互联 1

1.1.2 TCP/IP协议族的引入 3

1.2 网络协议的分层 3

1.2.1 通用的协议分层思想 4

1.2.2 TCP/IP的分层模型 6

1.2.3 协议分层的原则 7

1.2.4 TCP/IP分层模型中的两个边界 7

1.2.5 点到点和端到端 8

1.2.6 协议依赖关系 9

1.2.7 多路复用和多路分解 9

1.3 TCP/IP的发展过程 10

1.4 TCP/IP协议的标准化 12

习题 12

第2章 点到点协议PPP 13

2.1 引言 13

2.2 PPP协议流程 14

2.3 PPP帧格式 15

2.4 LCP 16

2.4.1 链路配置 16

2.4.2 链路终止 17

2.4.3 链路维护 17

2.5 IPCP 18

2.6 认证协议PAP 18

2.7 认证协议CHAP 19

2.8 PPPoE 19

2.8.1 PPPoE的引入 19

2.8.2 PPPoE协议流程 20

2.8.3 PPPoE报文 20

习题 22

第3章 Internet地址及地址解析 23

3.1 引言 23

3.2 Internet地址 24

3.2.1 Internet编址方法 24

3.2.2 IP地址的格式 24

3.2.3 IP地址的分类 25

3.2.4 关于IP地址的几点说明 26

3.3 地址解析协议ARP 28

3.3.1 两种地址解析方式 28

3.3.2 ARP的思想和步骤 28

3.3.3 跨网通信时ARP的使用方法 29

3.3.4 ARP提高通信效率的措施 29

3.3.5 ARP报文格式及封装 30

3.3.6 ARP命令 31

3.3.7 ARP欺骗 31

3.4 反向地址解析协议RARP 33

3.4.1 RARP的思想 33

3.4.2 RARP报文 34

3.4.3 RARP服务器设置 34

习题 34

第4章 互联网协议IP 36

4.1 引言 36

4.2 IP数据报格式 36

4.3 IP数据报的分片和重组 40

4.3.1 分片控制 40

4.3.2 分片重组 41

4.4 IP数据报首部校验和的计算 45

4.5 IP选项 45

4.5.1 记录路由选项 46

4.5.2 源路由选项 46

4.5.3 时间戳选项 47

4.5.4 与选项相关的DOS命令 48

4.6 IP的一些安全问题 48

4.6.1 Tiny Fragment 48

4.6.2 teardrop 49

4.6.3 Ping of Death 49

4.7 IP数据报的选路 49

4.7.1 路由表 49

4.7.2 IP选路算法 50

4.7.3 处理传入的数据报 51

习题 52

第5章 Internet控制报文协议ICMP 53

5.1 引言 53

5.2 ICMP报文 54

5.3 差错报告类报文 55

5.3.1 目的站不可达报文 55

5.3.2 超时报文 56

5.3.3 参数错误报文 56

5.4 请求／应答类报文 56

5.4.1 回送请求和回送应答报文 56

5.4.2 地址掩码请求和应答报文 57

5.4.3 时戳请求和应答报文 57

5.4.4 路由器通告和路由器恳求报文 58

5.5 单向通知的控制类报文 59

5.5.1 源站抑制报文 59

5.5.2 重定向报文 59

5.6 实验性的ICMP报文 60

5.6.1 ICMP域名报文 60

5.6.2 ICMP安全失败报文 61

5.7 ICMP应用举例 62

5.7.1 ping程序 62

5.7.2 traceroute程序 62

习题 63

第6章 用户数据报协议UDP 65

6.1 引言 65

6.2 引入传输层的必要性 65

6.3 网络应用的标识 66

6.3.1 数据传输的最终目的地 66

6.3.2 进程与端口号的关系 67

6.4 UDP概述 67

6.5 UDP报文 68

6.5.1 报文格式 68

6.5.2 报文封装 68

6.5.3 最大用户数据报长度 69

6.6 UDP校验和 69

6.6.1 校验和的计算方法 69

6.6.2 UDP-Lite 69

6.7 UDP的多路复用与多路分解 70

6.8 UDP端口号的使用 71

6.8.1 客户端／服务器模型 71

6.8.2 基于客户端／服务器模型的端口使用方法 71

习题 72

第7章 传输控制协议TCP 73

7.1 引言 73

7.2 TCP的特点 73

7.3 TCP连接 74

7.3.1 TCP连接建立 74

7.3.2 TCP连接正常关闭 76

7.3.3 TCP连接异常关闭 77

7.3.4 TCP半开放连接检测 77

7.3.5 端口、端点和连接 78

7.4 提供可靠性 78

7.4.1 防止丢失的机制 78

7.4.2 防止重复和乱序的机制 78

7.4.3 TCP确认机制的特点 79

7.4.4 超时重传定时器的设置 79

7.5 传输效率与流量控制 81

7.5.1 一般的滑动窗口机制 81

7.5.2 TCP的滑动窗口机制 82

7.5.3 端到端流量控制 82

7.5.4 TCP的坚持定时器 83

7.5.5 糊涂窗口综合征 83

7.6 TCP的拥塞控制机制 84

7.6.1 慢启动与拥塞避免 85

7.6.2 快速重传与快速恢复 87

7.7 IP层对改善TCP性能的支持 87

7.8 TCP报文段格式 88

7.8.1 TCP的码元比特 89

7.8.2 TCP的校验和 90

7.8.3 TCP选项 91

7.9 对TCP的几点说明 92

习题 93

第8章 Internet地址扩展技术 94

8.1 引言 94

8.2 使物理网络数目最小的技术 94

8.2.1 透明路由器 95

8.2.2 代理ARP 96

8.2.3 子网编址 96

8.3 超网编址 99

8.3.1 思想 99

8.3.2 CIDR的地址表示 99

8.3.3 CIDR的路由查找 100

8.3.4 为专用网络保留的CIDR块 102

8.4 网络地址转换 102

8.4.1 NAT的工作原理 102

8.4.2 NAT的地址转换方式 103

8.4.3 NAT与ICMP间的交互 105

8.4.4 NAT与应用程序间的交互 105

8.4.5 NAT穿越 106

习题 107

第9章 路由协议概述 108

9.1 引言 108

9.2 路由表的建立与维护 109

9.2.1 静态路由配置 109

9.2.2 动态路由信息交换 109

9.3 路径确定 110

9.3.1 路径存在性 110

9.3.2 最优化选路 110

9.3.3 路由度量 111

9.4 路由算法 112

9.4.1 向量距离算法 112

9.4.2 链路状态算法 113

9.5 Internet路由体系的发展 114

9.5.1 核心路由体系 114

9.5.2 对等主干网路由体系 115

9.5.3 自治系统路由体系 117

9.6 大规模网络拓扑发现 119

9.6.1 背景 119

9.6.2 目标 120

9.6.3 网络拓扑结构分析及建模 120

习题 121

第10章 选路信息协议RIP 122

10.1 引言 122

10.2 RIP概述 122

10.3 RIP的工作原理 123

10.4 RIP路由信息的时效性 123

10.4.1 更新定时器 123

10.4.2 过期定时器 123

10.4.3 刷新定时器 123

10.5 RIPv1的报文格式 124

10.6 RIP的慢收敛问题及其对策 124

10.7 RIPv1中的额外跳问题 126

10.8 RIPv2 126

10.8.1 RIPv2的扩展 126

10.8.2 RIPv2的报文格式 127

习题 128

第11章 开放式最短路径优先OSPF 130

11.1 引言 130

11.2 OSPF概述 130

11.3 OSPF的思想 131

11.3.1 区域 131

11.3.2 虚拟链路 133

11.3.3 路由汇总 133

11.3.4 路由计算 134

11.4 OSPF报文 134

11.4.1 公共首部 134

11.4.2 Hello报文 135

11.4.3 数据库同步 138

11.5 几点说明 143

11.5.1 对OSPF本身的说明 143

11.5.2 对IGP的几点说明 144

习题 144

第12章 边界网关协议BGP 146

12.1 引言 146

12.2 BGP概述 146

12.3 BGP的有限状态机 148

12.4 BGP报文的公共首部 150

12.5 BGP的OPEN报文 150

12.6 BGP的KEEPALIVE报文 152

12.7 BGP的UPDATE报文 152

12.7.1 BGP的IP地址前缀编码 152

12.7.2 BGP的路径属性 153

12.8 BGP的NOTIFICATION报文 154

习题 155

第13章 Internet组播 156

13.1 引言 156

13.2 组播地址 156

13.3 Internet群组管理协议IGMP 157

13.4 IGMP的报文格式 158

13.4.1 IGMPv1及IGMPv2报文格式 158

13.4.2 IGMPv3报文格式 158

13.5 以太网组播数据报的交付 161

13.6 组播路由算法 161

13.6.1 最短路径树算法 161

13.6.2 最小生成树算法 162

13.6.3 Steiner树算法 162

13.6.4 最大带宽树算法 163

13.7 组播路由协议 164

13.7.1 DVMRP 165

13.7.2 MOSPF 166

13.7.3 CBT 167

13.7.4 PIM-DM 167

13.7.5 PIM-SM 168

13.7.6 分析与比较 168

13.8 可靠组播 170

13.8.1 可靠组播要解决的问题及策略 171

13.8.2 ARQ 171

13.8.3 前向纠错FEC 173

13.8.4 ARQ和FEC组合法 173

13.8.5 差错恢复 174

习题 174

第14章 移动IP 176

14.1 引言 176

14.2 移动IP操作概述 176

14.3 移动IP的工作机制 177

14.3.1 代理发现 177

14.3.2 注册 178

14.3.3 数据传送 179

14.4 移动IP的三角路由问题 180

14.5 隧道技术 181

14.5.1 IP-in-IP封装 181

14.5.2 最小封装 181

14.5.3 通用路由封装 182

习题 183

第15章 应用层系统服务 184

15.1 引言 184

15.2 自举协议BOOTP 184

15.2.1 自举协议的引入 184

15.2.2 BOOTP的工作机制 185

15.2.3 BOOTP的报文格式 186

15.3 动态主机配置协议DHCP 188

15.3.1 DHCP的引入 188

15.3.2 DHCP的工作原理 188

15.3.3 DHCP地址租用 189

15.3.4 DHCP客户端状态转换 189

15.3.5 DHCP报文格式 190

15.3.6 DHCP的应用 191

15.4 域名系统DNS 191

15.4.1 DNS的引入 191

15.4.2 互联网的域和域名 192

15.4.3 域名解析原理 194

15.4.4 递归解析和迭代解析 196

15.4.5 高速缓存 196

15.4.6 DNS报文格式 197

15.4.7 对象类型与DNS资源记录 200

15.4.8 减少DNS报文长度的措施 202

15.4.9 使用UDP还是TCP 203

15.4.10 DNS面临的安全威胁 203

15.4.11 DNS的使用 204

习题 205

第16章 网络管理标准SNMP 206

16.1 引言 206

16.1.1 网络管理需求 206

16.1.2 SNMP参考模型 207

16.2 SNMP发展历史 208

16.3 管理信息库MIB 208

16.3.1 管理对象注册树 209

16.3.2 管理对象命名 209

16.3.3 管理对象访问约束 210

16.3.4 mib-2子树 210

16.4 SNMP通信协议 213

16.4.1 访问控制机制 213

16.4.2 报文格式 214

16.4.3 请求报文的处理过程 217

16.4.4 读取表格对象值的方法 218

16.4.5 端口使用 219

16.5 SMI 219

16.5.1 抽象标记语法1 219

16.5.2 MIB对象定义格式 220

16.5.3 基本编码规则BER 221

16.5.4 用BER对SNMP报文进行编码 223

16.6 SNMP应用 225

习题 225

第17章 应用层协议 226

17.1 引言 226

17.2 文件共享 226

17.2.1 NFS 226

17.2.2 FTP概述 228

17.2.3 FTP进程模型 228

17.2.4 FTP端口使用 229

17.2.5 FTP命令 229

17.2.6 FTP报文格式 229

17.2.7 数据格式 230

17.2.8 访问控制 230

17.3 万维网和HTTP 232

17.3.1 万维网 232

17.3.2 HTTP概述 235

17.3.3 HTTP请求方式 235

17.3.4 持久连接和长度 240

17.3.5 HTTP协商及条件请求 241

17.3.6 代理服务器和高速缓存 241

17.3.7 HTTP报文格式 242

17.3.8 HTTP客户端程序设计 245

17.4 电子邮件系统 245

17.4.1 电子邮件系统的引入 245

17.4.2 邮箱地址及电子邮件格式 246

17.4.3 多用途Internet邮件扩充MIME 247

17.4.4 简单邮件传输协议SMTP 249

17.4.5 邮局协议POP 250

17.4.6 Internet报文访问协议IMAP 251

17.4.7 电子邮件系统的使用 251

17.5 信息查询Whois 252

17.5.1 Whois基础 252

17.5.2 Whois与WWW 252

习题 252

附录 缩略语表 254

参考文献 259