第一部分 概述 1
第1章 引言 2
1.1 通信模型 2
1.2 数据通信 5
1.3 数据通信网络连接 6
1.3.1 广域网 6
1.3.2 局域网 8
1.4 协议与协议体系结构 9
1.4.1 一个三层模型 10
1.4.2 TCP/IP协议结构 13
1.4.3 OSI模型 15
1.5 标准 17
附录1A 标准化组织 17
1A.1 Internet标准和Internet协会 17
1A.2 标准化国际组织(ISO) 19
1A.3 ITU电信标准部 21
1A.4 ATM论坛 21
附录1B Internet资源 22
1B.1 本书的Web站点 22
1B.2 其他Web站点 22
1B.3 USENET新闻组 23
第2章 协议与体系结构 24
2.1 协议 24
2.1.1 特性 24
2.1.2 功能 26
2.2 OSI 34
2.2.1 模型 34
2.2.2 OSI框架结构内的标准化 36
2.2.3 服务原语和参数 38
2.2.4 OSI的各层 39
2.3 TCP/IP协议族 41
2.3.1 TCP/IP的方法 42
2.3.2 TCP/IP协议体系结构 42
2.3.3 TCP和IP的操作 43
2.3.4 协议接口 44
2.3.5 应用层 45
2.4 推荐读物 46
2.5 习题 46
第二部分 数据通信 49
第3章 数据传输 51
3.1 概念和术语 51
3.1.1 传输术语 51
3.1.2 频率、频谱和带宽 52
3.2 模拟和数字数据传输 60
3.2.1 数据 60
3.2.2 信号 63
3.2.3 传输 65
3.3 传输损伤 67
3.3.1 衰减 68
3.3.2 时延失真 68
3.3.3 噪声 70
3.3.4 信道容量 71
3.4 推荐读物 75
3.5 习题 75
附录3A 傅里叶分析 77
3A.1 周期信号的傅里叶级数表达式 77
3A.2 非周期信号的傅里叶变换表达式 78
3A.3 功率谱宽度和带宽 78
附录3B 分贝和信号强度 80
第4章 传输媒体 83
4.1 导向传输媒体 84
4.1.1 双绞线 85
4.1.2 同轴电缆 88
4.1.3 光纤 89
4.2 无线传输 92
4.2.1 地面微波 93
4.2.2 卫星微波 94
4.2.3 广播无线电波 97
4.2.4 红外线 98
4.3 推荐读物和Web站点 98
4.4 习题 98
第5章 数据编码 100
5.1 数字数据与数字信号 101
5.1.1 不归零码 104
5.1.2 多电平二进制 105
5.1.3 双相位 106
5.1.4 调制速率 107
5.1.5 扰码技术 108
5.2 数字数据与模拟信号 110
5.2.1 编码技术 110
5.2.2 性能 113
5.3 模拟数据与数字信号 115
5.3.1 脉码调制 115
5.3.2 增量调制 118
5.3.3 性能 119
5.4 模拟数据与模拟信号 120
5.4.1 调幅 120
5.4.2 角度调制 122
5.4.3 正交调幅 125
5.5 扩频 126
5.5.1 跳频 127
5.5.2 直接序列 128
5.6 推荐读物 129
5.7 习题 130
附录5A 采样定理的证明 133
5A.1 证明 133
第6章 数据通信接口 135
6.1 异步传输与同步传输 135
6.1.1 异步传输 136
6.1.2 同步传输 138
6.2 线路配置 138
6.2.1 拓扑结构 139
6.2.2 全双工和半双工 139
6.3 接口 140
6.3.1 V.24/EIA-232-F 141
6.3.2 ISDN的物理接口 147
6.4 推荐读物 148
6.5 习题 149
第7章 数据链路控制 150
7.1 流控制 151
7.1.1 停止等待流控制 152
7.1.2 滑动窗口流控制 152
7.2 差错检测 155
7.2.1 奇偶检验 156
7.2.2 循环冗余检验 156
7.3 差错控制 161
7.3.1 停止等待ARQ 162
7.3.2 返回N ARQ 162
7.3.3 选择拒绝ARQ 165
7.4 高级数据链路控制 165
7.4.1 基本特点 166
7.4.2 帧结构 166
7.4.3 操作 169
7.5 其他数据链路控制协议 172
7.5.1 LAPB 172
7.5.2 LAPD 172
7.5.3 逻辑链路控制 172
7.5.4 帧中继 173
7.5.5 异步传输模式 174
7.6 推荐读物 174
7.7 习题 174
附录7A 性能问题 177
7A.1 停止等待流控制 177
7A.2 无差错的滑动窗口流控制 179
7A.3 ARQ 180
第8章 复用 184
8.1 频分复用 185
8.1.1 特点 185
8.1.2 模拟载波系统 189
8.2 同步时分复用 190
8.2.1 特点 190
8.2.2 TDM链路控制 192
8.2.3 数字载波系统 194
8.2.4 ISDN用户网络接口 196
8.2.5 SONET/SDH 199
8.3 统计时分复用 202
8.3.1 特点 202
8.3.2 性能 203
8.4 非对称数字用户线路 207
8.4.1 ADSL设计 207
8.4.2 离散多音 209
8.5 xDSL 210
8.5.1 高数据率数字用户线路 210
8.5.2 单线数字用户线路 211
8.5.3 甚高数据率数字用户线 211
8.6 推荐读物及Web站点 211
8.7 习题 212
第三部分 广域网 215
第9章 电路交换 217
9.1 交换网络 217
9.2 电路交换网 218
9.3 交换的概念 221
9.3.1 空分交换 222
9.3.2 时分交换 224
9.4 电路交换网中的路由选择 226
9.5 控制信令 228
9.5.1 信令功能 228
9.5.2 信令的位置 231
9.5.3 共路信令 231
9.5.4 7号信令系统 234
9.6 推荐读物 236
9.7 习题 237
第10章 分组交换 238
10.1 分组交换原理 238
10.1.1 交换技术 240
10.1.2 分组大小 241
10.1.3 电路交换与分组交换的对比 242
10.1.4 外部和内部操作 244
10.2 路由选择 246
10.2.1 特性 246
10.2.2 路由选择策略 249
10.2.3 举例 254
10.3 X.25 259
10.3.1 虚电路服务 260
10.3.2 分组格式 261
10.3.3 复用 263
10.3.4 流控制和差错控制 264
10.3.5 分组序列 264
10.3.6 复位和重启动 265
10.4 推荐读物 266
10.5 习题 266
附录10A 最小费用算法 270
10A.1 Dijkstra算法 270
10A.2 Bellman-Ford算法 271
10A.3 比较 273
第11章 异步传输模式与帧中继 275
11.1 协议体系结构 275
11.2 ATM逻辑连接 276
11.2.1 虚通路连接的使用 278
11.2.2 虚通道/虚通路的特性 278
11.2.3 控制信令 279
11.3 ATM信元 280
11.3.1 首部格式 280
11.3.2 一般流控制 282
11.3.3 首部差错控制 283
11.4 ATM信元传输 285
11.4.1 基于信元的物理层 285
11.4.2 基于SDH的物理层 286
11.5 ATM服务种类 287
11.5.1 实时服务 288
11.5.2 非实时服务 288
11.6 ATM适配层 290
11.6.1 AAL服务 290
11.6.2 AAL协议 291
11.7 帧中继 297
11.7.1 背景 297
11.7.2 帧中继协议体系结构 298
11.7.3 用户数据传送 299
11.8 推荐读物 300
11.9 习题 301
第12章 数据网络中的拥塞 304
12.1 拥塞的结果 304
12.1.1 理想的性能 306
12.1.2 实际的性能 307
12.2 拥塞控制 308
12.2.1 反压 309
12.2.2 阻流分组 309
12.2.3 隐式拥塞信令 309
12.2.4 显式拥塞信令 310
12.3 通信量管理 311
12.3.1 公平性 311
12.3.2 服务质量 311
12.3.3 预约 311
12.4 分组交换网络中的拥塞控制 312
12.5 ATM通信量管理 312
12.5.1 ATM能信量和拥塞控制需求 312
12.5.2 反应时间/速率影响 313
12.5.3 信元时延偏差 314
12.5.4 通信量和拥塞控制框架结构 316
12.5.5 通信量管理和拥塞控制技术 317
12.6 ATM-ABR通信量管理 322
12.6.1 反馈机制 323
12.6.2 信元流 324
12.7 帧中继拥塞控制 325
12.7.1 通信量速率管理 326
12.7.2 使用显式信令的拥塞避免 329
12.8 推荐读物 330
12.9 习题 331
第四部分 局域网 333
第13章 局域网技术 334
13.1 局域网应用 335
13.1.1 个人计算机局域网 335
13.1.2 后端网络和存储区网络 335
13.1.3 高速办公室网络 336
13.1.4 主干局域网 336
13.2 局域网体系结构 337
13.2.1 协议体系结构 337
13.2.2 拓朴 338
13.2.3 媒体接入控制 341
13.2.4 逻辑链路控制 343
13.3 总线形局域网 346
13.3.1 总线形拓扑结构的特点 346
13.3.2 总线形局域网的传播媒体 346
13.3.3 基带同轴电缆 347
13.4 环形局域网 348
13.4.1 环形局域网的特点 348
13.4.2 定时抖动 350
13.4.3 环的潜在问题 350
13.4.4 星环体系结构 350
13.5 星形局域网 351
13.5.1 双绞线对和光纤星形局域网 351
13.5.2 集线器和交换机 352
13.6 无线局域网 354
13.6.1 无线局域网的应用 354
13.6.2 无线局域网的需求 356
13.6.3 无线局域网技术 357
13.7 网桥 358
13.7.1 网桥的功能 359
13.7.2 网桥协议体系结构 360
13.7.3 固定路由选择 360
13.7.4 支撑树方法 362
13.8 推荐读物 364
13.9 习题 364
附录13A IEEE 802标准 366
第14章 局域网系统 368
14.1 以太网(CSMA/CD) 368
14.1.1 IEE802.3媒体接入控制 368
14.1.2 IEE802.3 10Mb/s规约(以太网) 372
14.1.3 IEE802.3 100Mb/s规约(快速以太网) 374
14.1.4 千兆位以太网 375
14.2 令牌环和FDDI 377
14.2.1 IEEE 802.5媒体接入控制 377
14.2.2 IEEE 802.5物理层规约 382
14.2.3 FDDI媒体接入控制 382
14.2.4 FDDI物理层规约 387
14.3 ATM局域网 387
14.4 光纤通道 390
14.4.1 光纤通道元素 391
14.4.2 光纤通道的协议体系结构 391
14.5 无线局域网 392
14.5.1 物理媒体规约 393
14.5.2 媒体接入控制 393
14.6 推荐读物 396
14.7 习题 397
附录14A 局域网的数字信号编码 399
14A.1 4B/5B-NRZI 399
14A.2 MLT-3 401
14A.3 8B6T 402
14A.4 8B/10B 403
附录14B 性能问题 403
14B.1 传播时延和发送速率的效果 404
14B.2 令牌传递和CSMA/CD的简单性能模型 406
第五部分 联网协议 411
第15章 网际互联协议 413
15.1 网际互联原则 414
15.1.1 要求 414
15.1.2 与体系结构相关的实现方法 415
15.2 无连接的网际互联 416
15.2.1 无连接网际互联策略的工作过程 417
15.2.2 设计问题 419
15.3 网际协议 423
15.3.1 IP服务 423
15.3.2 IP协议 424
15.3.3 IP地址 425
15.3.4 网际控制报文协议 428
15.4 IPv6 430
15.4.1 下一代IP 431
15.4.2 IPv6结构 432
15.4.3 IPv6首部 433
15.4.4 IPv6地址 436
15.4.5 逐跳选项首部 436
15.4.6 分片首部 438
15.4.7 路由选择首部 438
15.4.8 目的选项首部 439
15.5 组播 439
15.5.1 组播的需求 441
15.5.2 Internet组管理协议IGMP 443
15.6 推荐读物和Web站点 444
15.7 习题 444
第6章 互联网工作原理 447
16.1 路由选择协议 448
16.1.1 自治系统 448
16.1.2 边界网关协议 449
16.1.3 开放最短路径优先 454
16.2 综合服务体系结构 457
16.2.1 互联网上的通信量 458
16.2.2 ISA的处理方法 459
16.2.3 ISA的构件 460
16.2.4 ISA服务 461
16.2.5 排队规则 463
16.3 资源预约:RSVP 464
16.3.1 RSVP的目标和特性 465
16.3.2 数据流 467
16.3.3 RSVP操作 468
16.3.4 RSVP协议的机理 468
16.4 区分服务 469
16.4.1 服务 471
16.4.2 DS八位组 471
16.4.3 DS配置和操作 473
16.5 推荐读物和Web站点 475
16.6 习题 476
第17章 传输层协议 477
17.1 面向连接的传输协议机制 477
17.1.1 可靠的顺序网络服务 478
17.1.2 不可靠的网络服务 485
17.2 TCP 492
17.2.1 TCP服务 492
17.2.2 TCP首部格式 495
17.2.3 TCP机制 496
17.2.4 TCP实现中的策略选项 497
17.3 TCP拥塞控制 499
17.3.1 重传计时器管理 500
17.3.2 窗口管理 505
17.4 UDP 507
17.5 推荐读物 508
17.6 习题 508
第18章 网络安全 511
18.1 安全性的需求与攻击 512
18.1.1 被动攻击 512
18.1.2 主动攻击 512
18.2 传统加密方法下的保密 513
18.2.1 传统加密 513
18.2.2 加密算法 514
18.2.3 加密设备的位置 518
18.2.4 密钥分配 519
18.2.5 通信量填充 520
18.3 报文鉴别及散列函数 520
18.3.1 报文鉴别方式 521
18.3.2 安全散列函数 524
18.3.3 SHA-1安全散列函数 525
18.4 公开密钥加密和数字签名 527
18.4.1 公开密钥加密 527
18.4.2 数字签名 528
18.4.3 RSA公开密钥加密算法 530
18.4.4 密钥管理 532
18.5 IPv4和IPv6的安全性 532
18.5.1 IPSec的应用 533
18.5.2 IPSec的范围 533
18.5.3 安全关联 534
18.5.4 传输方式和隧道方式 535
18.5.5 鉴别首部 536
18.5.6 封装安全净负荷 537
18.5.7 密钥管理 537
18.6 推荐读物和Web站点 538
18.7 习题 539
第19章 分布式应用 541
19.1 抽象语法记法1(ASN.1) 542
19.1.1 抽象语法 542
19.1.2 ASN.1中的概念 543
19.2 网络管理--SNMP 553
19.2.1 网络管理系统 553
19.2.2 简单网络管理协议版本2(SNMPv2) 554
19.2.3 简单网络管理协议版本3(SNMPv3) 559
19.3 电子邮件--SMTP和MIME 560
19.3.1 简单邮件传输协议(SMTP) 560
19.3.2 通用Internet邮件扩充协议(MIME) 566
19.4 超文本传送协议(HTTP) 574
19.4.1 HTTP概述 574
19.4.2 报文 577
19.4.3 请求报文 580
19.4.4 响应报文 582
19.4.5 实体 585
19.5 推荐读物和Web站点 586
19.6 习题 586
附录A ISDN和宽带ISDN 589
A.1 ISDN概述 589
A.1.1 ISDN概念 589
A.1.2 体系结构 592
A.1.3 标准 593
A.2 ISDN信道 595
A.3 用户接入 597
A.4 ISDN协议 598
A.4.1 ISDN协议体系结构 598
A.4.2 ISDN连接 600
A.4.3 ISDN用户网络接口上的共路信令 602
A.4.4 链路层协议:LAPD 606
A.5 宽带ISDN 608
A.5.1 宽带ISDN体系结构 608
A.5.2 宽带ISDN协议 610
A.6 推荐读物 611
A.7 习题 612
附录B 本书所引用的RFC 613
附录C 数据与计算机通信教学用项目 615
词汇表 617
参考文献 630
缩写词 637