第1章 计算机网络概论 1
1.1 计算机网络的形成与发展 1
1.1.1 计算机网络发展阶段的划分 1
1.1.2 计算机网络的形成 2
1.1.3 网络体系结构与协议标准化的研究 4
1.1.4 Internet的应用与高速网络技术发展 5
1.1.5 宽带网络与全光网络技术的研究与发展 7
1.2 计算机网络定义与分类 8
1.2.1 计算机网络定义的基本内容 9
1.2.2 计算机网络的分类 9
1.3 计算机网络的组成与结构 11
1.3.1 资源子网的概念 11
1.3.2 通信子网的概念 12
1.3.3 现代网络结构的特点 14
1.4 计算机网络的拓扑构型 14
1.4.1 计算机网络拓扑的定义 14
1.4.2 计算机网络拓扑的分类 14
1.5 典型计算机网络 15
1.5.1 ARPAnet 15
1.5.2 NSFnet 16
1.5.3 Internet 18
1.5.4 Internet 2 19
1.6 网络计算研究与应用的发展 19
1.6.1 网络计算的基本概念 19
1.6.2 移动计算网络的研究与应用 20
1.6.3 多媒体网络的研究与应用 22
1.6.4 网络并行计算的研究与应用 25
1.6.5 存储区域网络的研究与应用 28
小结 29
习题 30
第2章 网络体系结构与网络协议 32
2.1 网络体系结构的基本概念 32
2.1.1 网络协议的概念 32
2.1.2 协议、层次、接口与体系结构的概念 34
2.1.3 网络体系结构的研究方法 35
2.2 OSI参考模型 36
2.2.1 OSI参考模型的基本概念 36
2.2.2 OSI参考模型的结构 37
2.2.3 OSI参考模型各层的功能 38
2.2.4 OSI环境中的数据传输过程 39
2.2.5 面向连接服务与无连接服务 41
2.3 TCP/IP参考模型 43
2.3.1 TCP/IP参考模型的发展 43
2.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能 44
2.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较 47
2.4.1 对OSI参考模型的评价 47
2.4.2 对TCP/IP参考模型的评价 47
2.5 网络与Internet协议标准组织与管理机构 48
2.5.1 网络协议标准组织 48
2.5.2 RFC文档、Internet草案与Internet协议标准 49
2.5.3 Internet管理机构 50
2.6 一种建议的参考模型 52
小结 53
习题 53
第3章 物理层 56
3.1 物理层与物理层协议的基本概念 56
3.1.1 物理层的基本概念 56
3.1.2 物理层基本服务功能 57
3.1.3 物理层向数据链路层提供的服务 57
3.2 数据通信的基本概念 58
3.2.1 信息、数据与信号 58
3.2.2 数据传输类型与通信方式 61
3.2.3 传输介质的主要类型 65
3.3 数据编码技术 71
3.3.1 数据编码类型 71
3.3.2 模拟数据编码方法 72
3.3.3 数字数据编码方法 74
3.3.4 脉冲编码调制方法 76
3.4 基带传输技术 78
3.4.1 基带传输的定义 78
3.4.2 通信信道带宽对基带传输的影响 78
3.4.3 数据传输速率的定义与信道速率的极限 80
3.5 频带传输技术 81
3.5.1 电话交换网的结构 81
3.5.2 频带传输的定义 83
3.5.3 调制解调器的基本工作原理 83
3.6 多路复用技术 86
3.6.1 多路复用技术的分类 86
3.6.2 频分多路复用 86
3.6.3 波分多路复用 87
3.6.4 时分多路复用 89
3.7 广域网中的数据交换技术 92
3.7.1 线路交换方式 92
3.7.2 存储转发交换方式 94
3.7.3 数据报方式 95
3.7.4 虚电路方式 96
3.7.5 ATM交换方式 98
3.8 同步数字体系SDH 102
3.8.1 SDH发展的背景 102
3.8.2 SDH速率体系 103
3.8.3 SDH复用结构 104
3.8.4 SDH的主要技术特点 104
小结 105
习题 106
第4章 数据链路层 109
4.1 差错产生与差错控制方法 109
4.1.1 设计数据链路层的原因 109
4.1.2 差错产生的原因和差错类型 110
4.1.3 误码率的定义 110
4.1.4 检错码与纠错码 111
4.1.5 循环冗余编码工作原理 112
4.1.6 差错控制机制 115
4.2 数据链路层的基本概念 117
4.2.1 物理线路与数据链路 117
4.2.2 数据链路控制 117
4.2.3 数据链路层向网络层提供的服务 118
4.3 面向字符型数据链路层协议实例 120
4.3.1 数据链路层协议的分类 120
4.3.2 面向字符型协议实例——BSC 121
4.4 面向比特型数据链路层协议实例——HDLC 123
4.4.1 HDLC产生的背景 123
4.4.2 数据链路的配置方式和数据传送方式 124
4.4.3 HDLC的帧结构 126
4.4.4 数据链路层的工作过程 131
4.5 Internet中的数据链路层 134
4.5.1 Internet数据链路层协议 134
4.5.2 SLIP协议 135
4.5.3 CSLIP协议 136
4.5.4 PPP协议 137
小结 139
习题 140
第5章 介质访问控制子层 143
5.1 局域网与城域网基本概念 143
5.1.1 决定局域网与城域网性能的三要素 143
5.1.2 局域网拓扑结构类型与特点 144
5.1.3 传输介质类型与介质访问控制方法 148
5.1.4 IEEE 802参考模型 148
5.2 Ethernet局域网 150
5.2.1 Ethernet的发展 150
5.2.2 Ethernet帧结构与帧发送、接收流程分析 151
5.2.3 Ethernet实现方法 159
5.2.4 Ethernet物理地址 160
5.2.5 网络协议分析器及其应用 162
5.3 令牌总线 165
5.3.1 令牌总线的工作原理 165
5.3.2 令牌总线的环维护工作 166
5.3.3 令牌总线的主要特点 166
5.4 令牌环网与光纤分布式数据接口 166
5.4.1 令牌环网的工作原理 166
5.4.2 IEEE 802.5标准 167
5.4.3 光纤分布式数据接口 168
5.5 高速局域网的工作原理 169
5.5.1 高速局域网的研究方法 169
5.5.2 快速以太网 170
5.5.3 千兆以太网 173
5.5.4 10Gb/s Ethernet 175
5.6 交换式局域网的工作原理 176
5.6.1 交换式局域网的基本结构 176
5.6.2 局域网交换机的工作原理 177
5.6.3 局域网交换机的技术特点 179
5.7 虚拟局域网的工作原理 180
5.7.1 虚拟网络的概念 180
5.7.2 虚拟局域网的实现技术 181
5.8 无线局域网 184
5.8.1 无线局域网的应用 184
5.8.2 红外无线局域网 186
5.8.3 扩频无线局域网 186
5.8.4 无线局域网标准IEEE 802.11 188
5.9 局域网互联与网桥的基本工作原理 190
5.9.1 局域网互联的基本概念 190
5.9.2 网桥的基本工作原理 191
5.9.3 网桥的层次结构 192
5.9.4 网桥的路由选择策略 194
5.9.5 网桥与广播风暴 197
5.9.6 多端口网桥与第二层交换 199
小结 200
习题 200
第6章 网络层 204
6.1 网络层与网络互联的基本概念 204
6.1.1 网络层基本概念 204
6.1.2 网络互联的基本概念 205
6.2 IP地址 206
6.2.1 IP地址类型 206
6.2.2 特殊IP地址形式 210
6.3 子网与超网的基本概念 213
6.3.1 为什么要研究子网和超网 213
6.3.2 子网掩码与子网地址空间的划分方法 214
6.3.3 子网规划与地址空间的划分 217
6.4 IP分组交付和路由选择 221
6.4.1 IP分组交付 221
6.4.2 路由选择的基本概念 222
6.4.3 提高路由表查询效率的基本方法 225
6.5 Internet的路由选择协议 230
6.5.1 自治系统与路由选择协议 230
6.5.2 内部网关协议 232
6.5.3 最短路径优先协议：OSPF 234
6.5.4 外部网关协议 236
6.6 IP协议 239
6.6.1 IP协议的特点 239
6.6.2 IP数据报结构与报头格式 241
6.6.3 IP数据报的分片与重组 244
6.7 地址解析 248
6.7.1 IP地址与物理地址的映射 248
6.7.2 地址解析协议 250
6.7.3 反向地址解析协议 253
6.8 路由器与第三层交换 253
6.8.1 路由器的基本功能 253
6.8.2 路由器的基本工作原理 254
6.8.3 路由器的结构 256
6.8.4 第三层交换 258
6.9 网际控制报文协议 261
6.9.1 网际控制报文协议的作用与特点 261
6.9.2 ICMP报文类型 262
6.9.3 ICMP差错控制 263
6.10 IP多播与Internet组管理协议 267
6.10.1 IP多播的基本概念 267
6.10.2 Internet组管理协议 268
6.10.3 多播路由器与IP多播中的隧道技术 269
6.11 IPv6与IPSec 270
6.11.1 IPv6的主要特点 270
6.11.2 IP安全协议 272
小结 274
习题 274
第7章 传输层 278
7.1 网络环境中分布式进程通信的基本概念 278
7.1.1 单机系统中的进程通信方法 279
7.1.2 网络环境中分布式进程通信的特点 280
7.1.3 网络应用程序进程间相互作用的客户/服务器模式 282
7.1.4 进程通信中客户/服务器模式的实现方法 284
7.2 传输层的基本功能 286
7.2.1 传输层端到端通信的概念 286
7.2.2 传输层协议的基本功能 287
7.2.3 网络服务与服务质量 289
7.3 用户数据报协议 291
7.3.1 UDP协议的主要特点 291
7.3.2 UDP的基本工作过程 292
7.3.3 UDP端口号分配方法 295
7.3.4 UDP数据报格式 296
7.4 传输控制协议 298
7.4.1 TCP协议的主要特点 298
7.4.2 TCP的端口号分配和Socket地址 300
7.4.3 TCP报文段格式 301
7.4.4 TCP传输连接建立与释放 303
7.4.5 TCP流量与拥塞控制 305
7.4.6 TCP差错控制 310
7.4.7 TCP的计时器 314
小结 315
习题 315
第8章 应用层 319
8.1 应用层协议的基本概念 319
8.1.1 主要的应用层协议 319
8.1.2 TCP/IP协议族及协议之间的关系 320
8.2 域名系统 320
8.2.1 域名系统的基本概念 320
8.2.2 域名服务器的层次结构 323
8.2.3 域名解析 325
8.2.4 域名系统性能优化 327
8.3 电子邮件服务 328
8.3.1 电子邮件的概念 328
8.3.2 电子邮件服务的工作过程 329
8.3.3 电子邮件协议的发展 331
8.3.4 简单邮件传送协议 331
8.3.5 邮件读取协议 332
8.4 文件传输服务 333
8.4.1 文件传输的概念 333
8.4.2 文件传输的工作过程 334
8.4.3 匿名FTP服务 334
8.4.4 FTP客户程序 334
8.5 新闻与公告类服务 335
8.5.1 网络新闻组 335
8.5.2 电子公告牌 336
8.6 WWW服务 336
8.6.1 WWW服务的基本概念 336
8.6.2 超文本、超媒体与超文本标记语言 338
8.6.3 URL与信息定位 341
8.6.4 WWW浏览器 342
8.6.5 WWW基本工作过程与协议层次 344
8.7 典型应用层协议FTP的分析 345
8.7.1 FTP模型与测试分析环境 345
8.7.2 FTP控制连接建立过程的协议分析 347
8.7.3 FTP用户登录身份验证过程的协议分析 350
8.7.4 FTP数据连接建立过程的协议分析 355
8.7.5 FTP数据传输过程的协议分析 356
8.7.6 FTP连接释放过程的分析 360
小结 365
习题 365
第9章 网络安全与网络管理技术 368
9.1 网络安全的重要性与研究的主要问题 368
9.1.1 网络安全的重要性 368
9.1.2 网络安全研究的主要问题 371
9.1.3 网络安全标准 377
9.2 加密与认证技术 378
9.2.1 密码算法与密码体制的基本概念 378
9.2.2 对称密钥密码体系 379
9.2.3 非对称密钥密码体系 381
9.2.4 数字信封技术 383
9.2.5 数字签名技术 384
9.2.6 身份认证技术的发展 385
9.3 防火墙技术 386
9.3.1 防火墙的基本概念 386
9.3.2 包过滤路由器 387
9.3.3 应用级网关的概念 390
9.3.4 防火墙的系统结构 392
9.4 网络防攻击与入侵检测技术 397
9.4.1 网络攻击方法分析 397
9.4.2 入侵检测的基本概念 399
9.4.3 入侵检测的基本方法 400
9.5 网络文件备份与恢复技术 401
9.5.1 网络文件备份与恢复的重要性 401
9.5.2 网络文件备份的基本方法 401
9.6 网络防病毒技术 402
9.6.1 造成网络感染病毒的主要原因 402
9.6.2 网络病毒的危害 403
9.6.3 典型网络防病毒软件的应用 403
9.6.4 网络工作站防病毒方法 404
9.7 网络管理技术 405
9.7.1 网络管理的基本概念 405
9.7.2 OSI管理功能域 406
9.7.3 简单网络管理协议 408
小结 411
习题 411
附录A RFC文档 414
附录B 参考答案 417
参考文献 420