计算机网络 一种开源的设计实现方法PDF电子书下载

第1章 基础知识 1

1.1计算机网络互联的需求 1

1.1.1连通性：节点、链路、路径 1

1.1.2可扩展性：节点的数量 4

1.1.3资源共享 4

1.2基本原理 6

1.2.1性能测量 6

1.2.2控制平面上的操作 9

1.2.3数据平面上的操作 10

1.2.4互操作性 12

1.3互联网体系结构 13

1.3.1连通性解决方案 13

1.3.2可扩展性解决方案 15

1.3.3资源共享的解决方案 17

1.3.4控制平面和数据平面操作 18

1.4开放源代码实现 19

1.4.1开放与封闭 19

1.4.2 Linux系统中的软件体系结构 20

1.4.3 Linux内核 22

1.4.4客户端和守护进程服务器 22

1.4.5接口驱动程序 23

1.4.6设备控制器 23

1.5本书路标：数据包的生命历程 24

1.5.1数据包数据结构：sk_buff 24

1.5.2在Web服务器中数据包的生命历程 25

1.5.3数据包在网关中的生命历程 26

1.6总结 29

演变的沙漏 29

常见陷阱 29

进一步阅读 30

常见问题解答 32

练习 33

第2章 物理层 36

2.1一般性问题 36

2.1.1数据和信号：模拟的或数字的 37

2.1.2发送和接收流 39

2.1.3传输：线路编码和数字调制 40

2.1.4传输损失 41

2.2介质 42

2.2.1有线介质 42

2.2.2无线介质 45

2.3信息编码和基带传输 46

2.3.1信源编码和信道编码 46

2.3.2线路编码 46

2.4数字调制和多路复用 54

2.4.1通带调制 54

2.4.2多路复用 61

2.5高级主题 62

2.5.1扩频 63

2.5.2单载波与多载波 69

2.5.3多输入、多输出 70

2.6总结 77

常见陷阱 77

进一步阅读 78

常见问题解答 80

练习 81

第3章 链路层 83

3.1一般问题 84

3.1.1成帧 84

3.1.2寻址 85

3.1.3差错控制和可靠性 86

3.1.4流量控制 90

3.1.5介质访问控制 90

3.1.6桥接 91

3.1.7链路层的数据包流 91

3.2点到点协议 93

3.2.1高级数据链路控制 93

3.2.2点到点协议 95

3.2.3因特网协议控制协议 96

3.2.4以太网上的PPP（PPPoE） 98

3.3以太网（IEEE 802.3） 98

3.3.1以太网的演变：蓝图 98

3.3.2以太网MAC 100

3.3.3以太网的精选主题 109

3.4无线链路 112

3.4.1 IEEE 802.11无线局域网 112

3.4.2蓝牙技术 119

3.4.3 WiMAX技术 121

3.5桥接 124

3.5.1自学习 125

3.5.2生成树协议 128

3.5.3虚拟局域网 130

3.6网络接口的设备驱动程序 133

3.6.1设备驱动程序的概念 133

3.6.2在Linux设备驱动程序中如何与硬件通信 134

3.7总结 140

常见陷阱 140

进一步阅读 142

常见问题解答 144

练习 145

第4章 互联网协议层 147

4.1一般问题 147

4.1.1连通性问题 147

4.1.2可扩展性问题 148

4.1.3资源共享问题 149

4.1.4 IP层协议和分组流概述 149

4.2数据平面协议：互联网协议 152

4.2.1互联网协议版本4 152

4.2.2网络地址翻译 162

4.3互联网协议版本6 169

4.3.1 IPv6头部格式 170

4.3.2 IPv6扩展头部 171

4.3.3 IPv6中的分段 171

4.3.4 IPv6地址的表示法 172

4.3.5 IPv6地址空间分配 172

4.3.6自动配置 174

4.3.7从IPv4到IPv6的迁移 174

4.4控制平面协议：地址管理 175

4.4.1地址解析协议 175

4.4.2动态主机配置 177

4.5控制平面协议：错误报告 181

4.6控制平面协议：路由 184

4.6.1路由原理 184

4.6.2域内路由 192

4.6.3域间路由 200

4.7组播路由 204

4.7.1将复杂性迁移到路由器 204

4.7.2组成员管理 205

4.7.3组播路由协议 206

4.7.4域间组播 212

4.8总结 214

常见陷阱 214

进一步阅读 215

常见问题解答 218

练习 220

第5章 传输层 224

5.1一般问题 224

5.1.1节点到节点与端到端 225

5.1.2差错控制和可靠性 226

5.1.3速率控制：流量控制和拥塞控制 226

5.1.4标准编程接口 227

5.1.5传输层分组流 227

5.2不可靠的无连接传输：UDP 229

5.2.1头部格式 229

5.2.2差错控制：每个分段的校验和 230

5.2.3承载单播/组播实时流量 231

5.3可靠的面向连接的传输：TCP 231

5.3.1连接管理 231

5.3.2数据传输的可靠性 234

5.3.3 TCP流量控制 236

5.3.4 TCP拥塞控制 239

5.3.5 TCP头部格式 245

5.3.6 TCP定时器管理 246

5.3.7 TCP性能问题及增强 249

5.4套接字编程接口 258

5.4.1套接字 258

5.4.2通过UDP和TCP绑定应用程序 258

5.4.3绕过UDP和TCP传输 263

5.5用于实时流量的传输协议 266

5.5.1实时需求 266

5.5.2标准数据平面协议：RTP 268

5.5.3标准控制平面协议：RTCP 268

5.6总结 269

常见陷阱 270

进一步阅读 270

常见问题解答 272

练习 273

第6章 应用层 276

6.1一般问题 277

6.1.1端口如何工作 278

6.1.2服务器如何启动 278

6.1.3服务器分类 278

6.1.4应用层协议的特点 282

6.2域名系统 282

6.2.1简介 282

6.2.2域名空间 283

6.2.3资源记录 284

6.2.4名字解析 286

6.3电子邮件 291

6.3.1简介 291

6.3.2互联网邮件标准 292

6.3.3互联网邮件协议 296

6.4万维网 303

6.4.1简介 303

6.4.2 Web命名和寻址 304

6.4.3 HTML和XML 306

6.4.4 HTTP 306

6.4.5 Web缓存和代理 309

6.5文件传输协议 314

6.5.1简介 314

6.5.2双连接操作模型：带外信令 315

6.5.3 FTP协议消息 316

6.6简单网络管理协议 320

6.6.1简介 320

6.6.2体系结构框架 320

6.6.3管理信息库 321

6.6.4 SNMP中的基本操作 324

6.7 VoIP 328

6.7.1简介 328

6.7.2 H.323 329

6.7.3会话初始化协议 331

6.8流媒体 336

6.8.1简介 336

6.8.2压缩算法 337

6.8.3流媒体协议 337

6.8.4服务质量和同步机制 339

6.9对等应用程序 342

6.9.1简介 342

6.9.2 P2P的体系结构 344

6.9.3 P2P应用的性能问题 348

6.9.4案例研究：BitTorrent 349

6.10总结 354

常见陷阱 354

进一步阅读 355

常见问题解答 357

练习 359

第7章 互联网服务质量 361

7.1一般问题 362

7.1.1信令协议 362

7.1.2 QoS路由 362

7.1.3许可控制 363

7.1.4分组分类 363

7.1.5监管 363

7.1.6调度 363

7.2 QoS体系结构 365

7.2.1集成服务 365

7.2.2区分服务 367

7.3 QoS组件的算法 372

7.3.1许可控制 372

7.3.2流标识 374

7.3.3令牌桶 375

7.3.4分组调度 378

7.3.5分组丢弃 383

7.4总结 386

常见陷阱 386

进一步阅读 386

常见问题解答 388

练习 388

第8章 网络安全 390

8.1一般问题 390

8.1.1数据安全 390

8.1.2访问安全 391

8.1.3系统安全 392

8.2数据安全 392

8.2.1密码学原理 392

8.2.2数字签名和消息认证 398

8.2.3链路层隧道 401

8.2.4 IP安全 401

8.2.5传输层安全 404

8.2.6 VPN技术的比较 406

8.3访问安全 407

8.3.1简介 407

8.3.2网络层/传输层防火墙 407

8.3.3应用层防火墙 410

8.4系统安全 412

8.4.1信息收集 412

8.4.2漏洞利用 412

8.4.3恶意代码 415

8.4.4典型的防御 417

8.5总结 424

常见陷阱 425

进一步阅读 426

常见问题解答 428

练习 428

附录A 名人录 430

附录B Linux内核概述 440

附录C 开发工具 450

附录D 网络实用工具 466