第1章 计算机网络基础知识 2
1.1 计算机网络的产生 2
1.1.1 计算机的普及和多样化 2
1.1.2 从独立计算机到计算机网络 2
1.1.3 从计算机通信发展成为信息通信的环境 4
1.1.4 信息计算机网络的作用 5
1.2 计算机和计算机网络发展的六个阶段 6
1.2.1 批处理(batch processing) 6
1.2.2 分时系统(TSS) 7
1.2.3 计算机之间的通信 9
1.2.4 计算机网络的产生 10
1.2.5 Internet的普及 12
1.2.6 Internet技术的时代 14
1.2.7 TCP/IP协议的关键技术 14
1.3 协议(protocol) 16
1.3.1 各种协议 16
1.3.2 包交换和协议 17
1.3.3 会话与协议 19
1.3.4 计算机通信中的协议 20
1.4 协议的标准化 21
1.4.1 协议标准化的意义 21
1.4.2 标准化 23
1.5 协议的分层化和OSI参考模型 24
1.5.1 协议的分层化 24
1.5.2 会话间的分层 26
1.5.3 OSI参考模型 28
1.5.4 OSI参考模型各层的作用 30
1.6 OSI参考模型的通信处理实例 32
1.6.1 OSI七层模型中的通信 32
1.6.2 会话层以上的处理 33
1.6.3 传输层以下各层的处理 36
1.7 通信方式的种类 40
1.7.1 连接型和无线连接型通信 40
1.7.2 单播通信、多播通信和广播通信 42
1.7.3 线路交换和包交换 43
1.8 计算机网络的组成要素 44
1.8.1 通信介质和数据链路 45
1.8.2 计算机网络接口 48
1.8.3 中继器(repeater) 48
1.8.4 网桥/L2交换机 50
1.8.5 路由器/L3交换 53
1.8.6 网关(gateway) 54
第2章 TCP/IP协议的基础知识 60
2.1 TCP/IP协议产生的背景及历史 60
2.1.1 TCP/IP协议起源于军事应用 60
2.1.3 TCP/IP协议的诞生 62
2.1.2 ARPANET的诞生 62
2.1.4 UNIX的普及和Internet的壮大 63
2.1.5 商用Internet服务的开始 64
2.2 TCP/IP协议的标准化 65
2.2.1 TCP/IP协议的定义 65
2.2.2 TCP/IP协议标准化的思想 66
2.2.3 TCP/IP协议性能规格书RFC 67
2.2.4 TCP/IP协议的标准化流程 69
2.2.5 获取RFC的方法 72
2.3.1 Internet的定义 73
2.3 Internet的基础知识 73
2.3.2 Internet与TCP/IP协议之间的关系 74
2.3.3 Internet的结构 74
2.3.4 地域计算机网络和ISP 75
2.4 TCP/IP协议的分层模型 76
2.4.1 TCP/IP协议与OSI参考模型 76
2.4.2 硬件(物理层) 77
2.4.3 网络接口层(数据链路层) 78
2.4.4 Internet层(网络层) 78
2.4.5 传输层 79
2.4.6 应用层(会话层以上的各个分层) 81
2.5 TCP/IP协议分层模型和通信实例 86
2.5.1 协议的分层化 86
2.5.2 包的发送处理 87
2.5.3 通过数据链路层的包的格式 90
2.5.4 包的接收处理 91
2.5.5 作为协议门面的报头 93
3.1 数据链路层的定义 96
第3章 数据链路层 96
3.1.1 MAC地址 97
3.1.2 共享传输介质的计算机网络 99
3.1.3 非共享传输介质的计算机网络 101
3.2 以太网(Ethernet) 103
3.2.1 Ethernet的种类 104
3.2.2 Ethernet的CSMA/CD方式 105
3.2.3 Ethernet的帧的格式 106
3.3 光纤分布式数据接口(FDDI：Fiber Distributed Data Interface) 112
3.3.1 FDDI的特征 113
3.3.2 FDDI的帧的格式 114
3.4 异步传输方式(ATM：Asynchronous Transfer Mode) 115
3.4.1 同步多路复用和非同步多路复用 116
3.4.2 ATM的特征 117
3.4.3 ATM与上一层的关系 118
3.5 点到点协议(PPP:Point-to-Point Protocol) 120
3.5.1 PPP的定义 120
3.5.2 LCP和NCP协议 120
3.5.3 PPP的帧的格式 122
3.5.4 PPPoE(PPP over Ethernet) 123
3.6 其他数据链路协议 124
3.6.1 令牌环(Token Ring) 124
3.6.2 100VG-AnyLAN 124
3.6.3 光纤信道(fiber channel) 125
3.6.4 HIPPI 125
3.6.5 IEEE1394 125
3.6.8 蓝牙协议(Bluetooth) 126
3.6.7 IEEE802.11a(无线LAN) 126
3.6.6 IEEE802.11b(无线LAN) 126
3.7 数据链路层技术的发展和变化 127
3.7.1 交换技术的发展 127
3.7.2 循环检查技术 129
3.7.3 虚拟的局域网(VLAN:Virtual LAN) 131
第4章 IP协议 136
4.1 Internet层的协议——IP 136
4.1.1 IP协议相当于OSI参考模型的第3层 136
4.1.2 网络层与数据链路层之间的关系 137
4.2 IP协议 138
4.2.1 IP地址的功能 139
4.2.2 路由控制(routing) 140
4.2.3 数据链路的抽象化 143
4.2.4 属于无连接型通信的IP协议 144
4.3 IP地址 146
4.3.1 IP地址的定义 146
4.3.2 IP地址的组成 147
4.3.3 IP地址的分类 149
4.3.4 广播地址 151
4.3.5 子网掩码(subnet mask) 153
4.3.6 CIDR 156
4.3.7 特殊的IP地址 157
4.3.8 IP地址的管理 158
4.4 路由控制 160
4.4.1 IP地址和路由控制 160
4.4.2 路由控制表的聚集(aggregate) 162
4.5.1 数据链路的MTU 164
4.5 IP的分段处理和重组处理 164
4.5.2 IP数据报的分段处理和重组处理 165
4.5.3 路由MTU检索(path MTU discovery) 166
4.6 地址解析协议(ARP:Address Resolution Protocol) 168
4.6.1 ARP的概要 169
4.6.2 ARP协议的结构和组成 169
4.6.3 IP地址和MAC地址的必要性 171
4.6.4 反向地址解析协议(RARP:Reverse Address Resolution Protocol) 173
4.6.5 代理ARP协议 174
4.7.1 对IP协议进行辅助的ICMP协议 176
4.7 因特网控制消息协议(ICMP:Internet Control Massage Protocol) 176
4.7.2 主要的ICMP消息 177
4.7.3 其他的ICMP消息 181
4.8 IP多播 182
4.8.1 IP多播的定义 182
4.8.2 IP多播和IGMP 183
4.9 IP报头 185
5.1.1 使即插即用(plug and play)成为可能的DHCP协议 192
第5章 IP协议相关技术和IPv6 192
5.1 动态宿主配置协议(DHCP:Dynamic Host Configuration Protocol) 192
5.1.2 DHCP协议的结构 193
5.2 网络地址翻译器(NAT:Network Address Translator) 195
5.3 与安全性有关的技术 198
5.3.1 防火墙(firewall) 198
5.3.2 加密 199
5.3.3 认证 200
5.3.4 IP安全性和VPN 201
5.4.1 质量保障的含义 202
5.4 质量保障和RSVP、MPLS 202
5.4.2 保证质量的结构 203
5.4.3 质量控制和MPLS 204
5.5 IPv6 206
5.5.1 使用IPv6的理由 206
5.5.2 IPv6的特征 206
5.5.3 IPv6中的IP地址的表示方法 207
5.5.4 IPv6中的IP地址的体系结构 208
5.5.6 IPv6中的分段处理 210
5.5.5 IPv6中的全局IP地址的格式 210
5.6 ICMPv6协议 211
5.6.1 ICMPv6的作用 211
5.6.2 近邻检索 212
5.7 IPv6的报头格式 213
5.7.1 IPv6的扩展报头 216
第6章 TCP协议和UDP协议 218
6.1 传输层的功能 218
6.1.1 传输层的定义 218
6.1.2 通信的处理 219
6.1.3 TCP协议和UDP的协议 221
6.1.4 TCP协议和UDP协议的使用 223
6.2 端口号 224
6.2.1 端口号的定义 224
6.2.2 根据端口号来识别应用程序 224
6.2.3 根据IP地址、端口号和协议号来识别通信 225
6.2.4 端口号的确定方法 226
6.2.5 端口号与协议 230
6.3 用户数据报协议(UDP:User Datagram Protocol) 231
6.3.1 UDP协议的用途和特征 231
6.4 传输控制协议(TCP:Transmission Control Protocol) 232
6.4.1 TCP协议的用途和特点 233
6.4.2 利用包的顺序号和肯定确认应答来提供可靠性 233
6.4.3 重发超时的确定 236
6.4.4 连接管理 238
6.4.5 TCP协议以段为单位发送数据 239
6.4.6 使用窗口控制来提高速度 240
6.4.7 窗口控制和重发控制 243
6.4.8 流控制(flow control) 245
6.4.9 拥塞控制(减少计算机网络的拥塞程度) 246
6.4.10 提高计算机网络的利用率的方法 249
6.4.11 利用TCP协议的应用程序 252
6.5 实时通信和RTP协议 252
6.5.1 实时通信的定义 252
6.5.2 RTP协议和RTCP协议 254
6.6 UDP协议的报头格式 255
6.7 TCP协议的报头格式 257
第7章 路由控制协议 268
7.1 路由控制的协议 268
7.1.1 IP地址和路由控制 268
7.1.2 静态路由控制和动态路由控制 268
7.1.3 动态路由控制的基础知识 270
7.2 控制路由的范围 270
7.2.2 自治系统和路由控制协议 271
7.2.1 在Internet中连接的各种组织 271
7.2.3 EGP协议和IGP协议 273
7.3 路由控制算法 273
7.3.1 距离向量方法 274
7.3.2 数据链路状态方法 274
7.3.3 主要的路由控制信息 276
7.4 路由控制信息协议(PIP:Routing Information Protocol) 276
7.4.1 广播路由控制信息 277
7.4.2 使用距离向量来确定路由 277
7.4.3 利用子网掩码的RIP协议的处理 278
7.4.4 采用RIP协议变更路由时的处理 279
7.4.5 RIP2协议 283
7.5 最短路径优先(OSPF:Open Shortest Path First)协议 284
7.5.1 OSPF是一个基于数据链路状态方法的路由控制协议 285
7.5.2 OSPF协议的基础知识 286
7.5.3 OSPF协议的操作概要 287
7.5.4 区域的划分 289
7.6 边界网关协议(BGP:Border Gateway Protocol) 291
7.6.1 BGP和AS号码 292
7.6.2 BGP的路由向量方法 293
第8章 应用协议 298
8.1 应用协议的概要 298
8.2 域名系统(DNS:Domain Name System) 300
8.2.1 难于记忆的IP地址 300
8.2.2 DNS的出现 301
8.2.3 域名的结构 302
8.2.4 DNS的查询处理 305
8.2.5 DNS是Internet中广泛分布的数据库 306
8.3.1 WWW推动Internet的流行 308
8.3 万维网(WWW:World Wide Web) 308
8.3.2 WWW的基本概念 309
8.3.3 通用资源定位器 309
8.3.4 超级文本标识语言 311
8.3.5 超级文本传输协议 313
8.4 电子邮件(E-mail) 316
8.4.1 电子邮件的结构 317
8.4.2 电子邮件地址 319
8.4.3 多用途Internet邮件扩展(MIME:Multipurpose Internet Mail Extensions)协议 320
8.4.4 简单的邮件传输协议(SMTP:Simple Mail Tranfer Protocol) 321
8.4.5 POP协议 323
8.4.6 因特网访问协议(IMAP:Internet Message Access Protocol) 325
8.5 远程登录协议(TELNET) 326
8.5.1 TELENET协议的结构 327
8.6 文件传输(FTP协议) 329
8.7 网络文件系统(NFS：Network File System) 335
8.8 计算机网络管理 337
8.8.1 简单网络管理协议(SNMP:Simple Network Management Protocol) 337
8.8.2 管理信息数据库(MIB:Management Information Base) 339
8.8.3 远程监控MIB(RMON:Remote Monitoring MIB) 340
8.8.4 利用SNMP协议的应用实例 341
8.9 轻量级访问协议(LDAP:Lightweight Directory Access Protocol) 342
第9章 物理层、传输介质和公众通信服务 346
9.1 0和1的编码 346
9.2 连接计算机的通信介质 347
9.2.1 同轴电缆 347
9.2.2 双绞线电缆(双绞线) 348
9.2.3 光导纤维电缆(fiber cable) 351
9.2.4 无线方式 353
9.3 公众通信服务 355
9.3.1 模拟电话线路 355
9.3.2 综合业务数字网(ISDN:Integrated Services Digital Network) 356
9.3.3 移动电话和PHS 357
9.3.4 非对称数字租借线路(ADSL:Asymmetric Digital Subscriber Line) 357
9.3.5 有线电视(cable TV) 358
9.3.6 专用线路(专用线) 359
9.3.7 X.25(公共包交换服务) 360
9.3.8 帧中继 361
9.3.9 IP-VPN 362
9.4 Internet的连接形式 363
9.4.1 拨号上网连接 363
9.4.2 不间断连接 364
9.4.3 临时的IP地址和永久的IP地址 365
9.4.4 使用NAT(NAPT)的Internet连接 366
9.4.6 利用防火墙与Internet连接 367
9.4.5 与Internet连接时应该注意的问题 367
9.4.7 应用网关的利用 369
9.5 IPv6协议与未来的计算机网络 370
9.5.1 NAT(NAPT)与应用网关的问题点 370
9.5.2 展望IPv6协议 372
9.5.3 IPv6协议时代的计算机网络 373
附录 376
附录1 Internet中使用方便的信息 376
附录2 所有网络地址的分类 378
附录3 TCP/IP基础术语集 381