第1章 概述 1
1.1 计算机网络在信息时代中的作用 1
目录 1
1.2 计算机网络的发展过程 2
1.2.1 分组交换的产生＊ 2
1.2.2 因特网时代＊ 8
1.2.3 关于因特网的标准化工作＊ 10
1.2.4 计算机网络在我国的发展 12
1.3 计算机网络的分类 13
1.3.1 计算机网络的不同定义 13
1.3.2 几种不同的分类方法 14
1.4 计算机网络的主要性能指标＊ 15
1.4.1 带宽 15
1.4.2 时延 17
1.4.3 时延带宽积和往返时延 18
1.5.1 计算机网络体系结构的形成 19
1.5 计算机网络的体系结构＊ 19
1.5.2 划分层次的必要性 21
1.5.3 具有五层协议的体系结构 23
1.5.4 实体、协议、服务和服务访问点 26
1.5.5 面向连接服务与无连接服务 27
1.5.6 OSI与TCP/IP体系结构的比较 28
1.6 应用层的客户-服务器方式＊ 29
习题 31
第2章 物理层 33
2.1 物理层的基本概念＊ 33
2.2 数据通信的基础知识＊ 34
2.2.1 数据通信系统的模型 34
2.2.2 有关信道的几个基本概念 35
2.2.3 信道的最高码元传输速率 36
2.2.4 信道的极限信息传输速率 38
2.3.1 导向传输媒体 39
2.3 物理层下面的传输媒体 39
2.3.2 非导向传输媒体 45
2.4 模拟传输与数字传输 47
2.4.1 模拟传输系统 48
2.4.2 调制解调器＊ 48
2.4.3 数字传输系统＊ 53
2.5 信道复用技术＊ 56
2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用 56
2.5.2 波分复用 58
2.5.3 码分复用 59
2.6 同步光纤网SONET和同步数字系列SDH＊ 61
2.7 物理层标准举例 63
2.7.1 EIA-232-E接口标准＊ 63
2.7.2 RS-449接口标准 66
2.8 宽带接入技术 66
2.8.1 xDSL技术 67
2.8.2 光纤同轴混合网（HFC网） 68
2.8.3 FTTx技术 71
习题 71
第3章 点对点信道的数据链路层 73
3.1 数据链路层的基本概念＊ 73
3.1.1 数据链路层的简单模型 73
3.1.2 链路和数据链路 75
3.2 三个基本问题＊ 75
3.2.1 帧定界 75
3.2.2 透明传输 77
3.2.3 差错检测 78
3.3 停止等待协议＊ 79
3.3.1 停止等待协议的工作原理 80
3.3.2 停止等待协议的算法 81
3.3.3 停止等待协议的重传时间 83
3.4.1 连续ARQ协议的工作原理＊ 85
3.4 发送窗口大于1的ARQ协议 85
3.4.2 滑动窗口的概念＊ 86
3.4.3 连续ARQ协议的信道利用率＊ 89
3.4.4 选择重传ARQ协议 90
3.5 点对点协议PPP＊ 90
3.5.1 PPP协议的特点 90
3.5.2 PPP协议的帧格式 93
3.5.3 PPP协议的工作状态 94
3.6 HDLC协议 95
习题 96
第4章 局域网 98
4.1 局域网概述＊ 98
4.2 传统以太网 99
4.2.1 以太网的工作原理＊ 99
4.2.2 传统以太网的连接方法＊ 105
4.2.3 以太网的信道利用率 108
4.3 以太网的MAC层＊ 110
4.3.1 MAC层的硬件地址 110
4.3.2 两种不同的MAC帧格式 113
4.4 扩展的局域网＊ 115
4.4.1 在物理层扩展局域网 115
4.4.2 在数据链路层扩展局域网 116
4.5 虚拟局域网 121
4.6 高速以太网＊ 122
4.6.1 100BASE-T以太网 122
4.6.2 吉比特以太网 124
4.6.3 10吉比特以太网 126
4.6.4 以太网接入 127
4.7 其他种类的高速局域网 128
4.7.1 100VG-AnyLAN局域网 128
4.7.2 光纤分布式数据接口FDDI 128
4.7.4 光纤通道 129
4.7.3 高性能并行接口HIPPI 129
4.8 无线局域网 130
4.8.1 无线局域网的组成＊ 130
4.8.2 802.11标准中的物理层 132
4.8.3 802.11标准中的MAC层 133
习题 138
第5章 广域网 140
5.1 广域网的基本概念＊ 140
5.1.1 广域网的构成 140
5.1.2 数据报和虚电路 141
5.2 广域网中的分组转发机制＊ 143
5.2.1 在结点交换机中查找转发表 144
5.2.2 在路由表中使用默认路由 145
5.3 拥塞控制＊ 147
5.3.1 拥塞控制的意义 147
5.3.2 拥塞控制的一般原理 149
5.4 X.25网 150
5.5 帧中继FR 152
5.5.1 帧中继的工作原理＊ 152
5.5.2 帧中继的拥塞控制 154
5.6 异步传递方式ATM 155
5.6.1 ATM的基本概念＊ 155
5.6.2 ATM的协议参考模型 157
5.6.3 ATM的信元结构 161
5.6.4 ATM的逻辑连接机制 162
5.6.5 AAL层举例：AAL5 165
习题 166
第6章 网络互连 169
6.1 路由器在网际互连中的作用＊ 169
6.1.1 路由器的构成 169
6.1.2 互连网与因特网 172
6.2 因特网的网际协议IP＊ 173
6.2.1 分类的IP地址 174
6.2.2 IP地址与硬件地址 178
6.2.3 地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP 180
6.2.4 IP数据报的格式 182
6.2.5 IP层转发分组的流程 185
6.3 划分子网和构造超网＊ 187
6.3.1 划分子网 187
6.3.2 使用子网掩码的分组转发过程 190
6.3.3 无分类编址CIDR 192
6.4 因特网控制报文协议ICMP＊ 196
6.5 因特网的路由选择协议＊ 198
6.5.1 有关路由选择协议的几个基本概念 199
6.5.2 内部网关协议RIP 201
6.5.3 内部网关协议OSPF 204
6.5.4 外部网关协议BGP 210
6.6 因特网中的多播 213
6.6.1 IP多播的基本概念 213
6.6.3 多播路由选择 216
6.7 虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT 218
6.7.1 虚拟专用网VPN 218
6.8 下一代的网际协议IPv6（IPng） 220
6.8.1 解决IP地址耗尽的措施＊ 220
6.7.2 网络地址转换NAT 220
6.8.2 IPv6的基本首部 221
6.8.3 IPv6的编址 223
6.8.4 从IPv4向IPv6过渡 224
6.8.5 ICMPv6 226
习题 226
第7章 运输层 229
7.1 运输层协议概述＊ 229
7.2 TCP/IP体系中的运输层＊ 231
7.2.1 运输层中的两个协议 231
7.2.2 端口的概念 232
7.3 用户数据报协议UDP＊ 234
7.3.1 UDP概述 234
7.3.2 UDP用户数据报的首部格式 236
7.4.1 TCP概述＊ 237
7.4.2 TCP报文段的首部＊ 237
7.4 传输控制协议TCP 237
7.4.3 TCP的数据编号与确认＊ 240
7.4.4 TCP的流量控制与拥塞控制＊ 242
7.4.5 TCP的重传机制＊ 247
7.4.6 TCP的运输连接管理＊ 249
7.4.7 TCP的有限状态机 251
习题 253
8.1 域名系统DNS＊ 256
8.1.1 域名系统概述 256
第8章 应用层 256
8.1.2 因特网的域名结构 257
8.1.3 用域名服务器进行域名解析 259
8.2.1 概述 262
8.2.2 FTP的基本工作原理＊ 262
8.2 文件传送协议 262
8.2.3 简单文件传送协议TFTP 264
8.3 远程终端协议TELNET 264
8.4 电子邮件＊ 265
8.4.1 概述 265
8.4.2 简单邮件传送协议SMTP 268
8.4.3 电子邮件的信息格式 269
8.4.4 邮件读取协议POP3和IMAP 270
8.4.5 通用因特网邮件扩充MIME 271
8.5 万维网WWW 274
8.5.1 概述＊ 274
8.5.2 统一资源定位符URL＊ 276
8.5.3 超文本传送协议HTTP＊ 278
8.5.4 超文本标记语言HTML＊ 282
8.5.5 万维网页面中的超链＊ 286
8.5.6 动态万维网文档与活动万维网文档 289
8.5.7 万维网上的信息检索系统 290
8.6 引导程序协议BOOTP与动态主机配置协议DHCP＊ 292
8.6.1 引导程序协议BOOTP 292
8.6.2 动态主机配置协议DHCP 293
8.7 简单网络管理协议SNMP 294
8.7.1 网络管理的基本概念＊ 294
8.7.2 简单网络管理协议SNMP概述 296
8.7.3 管理信息库MIB 297
8.7.4 SNMPv1的五种协议数据单元 298
8.7.5 SNMPv2和SNMPv3 299
8.8.1 系统调用和应用编程接口＊ 300
8.8 应用进程跨越网络的通信 300
8.8.2 服务器的两种工作方式 302
8.8.3 进程通过系统调用接口进行通信的过程 303
习题 305
9.1 网络安全问题概述＊ 308
9.1.1 计算机网络面临的安全性威胁 308
第9章 计算机网络的安全 308
9.1.2 计算机网络安全的内容 309
9.1.3 一般的数据加密模型 310
9.2 常规密钥密码体制＊ 311
9.2.1 替代密码与置换密码 311
9.2.2 数据加密标准DES 313
9.3 公开密钥密码体制＊ 316
9.3.1 公开密钥密码体制的特点 316
9.3.2 RSA公开密钥密码体制 317
9.3.3 数字签名 319
9.4 报文鉴别＊ 320
9.5 密钥分配 321
9.6 电子邮件的加密 323
9.6.1 PGP 323
9.7 链路加密与端到端加密＊ 324
9.7.1 链路加密 324
9.6.2 PEM 324
9.8 因特网商务中的加密 325
9.8.1 安全插口层SSL 325
9.7.2 端到端加密 325
9.8.2 安全电子交易SET 327
9.9 因特网的网络层安全协议族IPsec 328
9.10 防火墙＊ 329
习题 330
第1O章 因特网上的实时通信量 332
10.1 实时通信量的特点＊ 332
10.2 因特网的多媒体体系结构 334
10.2.1 实时运输协议RTP 334
10.2.2 实时运输控制协议RTCP 336
10.2.3 实时流式协议RTSP 337
10.3 IP电话 338
10.3.1 IP电话概述＊ 338
10.3.2 H.323 340
10.3.3 会话发起协议SIP 341
10.3.4 IP电话的通话质量 342
10.4 改进“尽最大努力交付”的服务 343
10.4.1 使因特网提供服务质量 344
10.4.2 调度和管制机制 345
10.4.3 综合服务IntServ与资源预留协议RSVP 348
10.4.4 区分服务DiffServ 349
习题 351
附录A 重要英文缩写词 353
附录B 参考文献和网址 359
附录C 部分习题的解答 361
6.6.2 因特网组管理协议IGMP 916