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计算机网络的形成与发展 2
1.1.3 Internet的高速发展 10
1.1.4宽带城域网与三网融合技术的发展 10
1.1.5物联网技术的形成与发展 11
1.2计算机网络技术发展的三条主线 13
1.2.1第一条主线：从ARPANET到Internet 13
1.2.2第二条主线：从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络 13
1.2.3第三条主线：网络安全技术 14
1.3计算机网络定义与分类 15
1.3.1计算机网络定义 15
1.3.2计算机网络的分类方法 16
1.3.3广域网 16
1.3.4城域网 18
1.3.5局域网 21
1.3.6个人区域网 21
1.4计算机网络的组成与结构 22
1.4.1早期计算机网络的组成与结构 22
1.4.2 ISP的层次结构 23
1.4.3 Internet的网络结构 24
1.5计算机网络拓扑结构 25
1.5.1计算机网络拓扑的定义 25
1.5.2计算机网络拓扑的分类与特点 26
1.6分组交换技术的基本概念 27
1.6.1数据交换方式的分类 27
1.6.2线路交换的特点 28
1.6.3分组交换的特点 29
1.6.4数据报方式与虚电路方式 31
1.6.5分组交换与线路交换的比较 33
1.6.6面向连接服务与无连接服务 37
小结 38
习题 39
第2章 网络体系结构与网络协议 44
2.1网络体系结构的基本概念 44
2.1.1网络协议的基本概念 44
2.1.2协议、层次、接口与体系结构的基本概念 46
2.1.3网络体系结构的研究方法 47
2.2 OSI参考模型 48
2.2.1 OSI参考模型的基本概念 48
2.2.2 OSI参考模型层次划分的主要原则 49
2.2.3 OSI参考模型各层的主要功能 49
2.2.4 OSI环境中的数据传输过程 50
2.3 TCP/IP参考模型 53
2.3.1 TCP/IP参考模型的研究 53
2.3.2 TCP/IP参考模型各层的功能 53
2.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较 55
2.4.1对OSI参考模型的评价 55
2.4.2对TCP/IP参考模型的评价 55
2.5网络与Internet协议标准化组织与管理机构 56
2.5.1网络协议标准化组织 56
2.5.2 RFC文档、Internet草案与Internet协议标准 56
2.5.3 Internet管理机构 57
2.6一种建议的参考模型 59
小结 59
习题 59
第3章 物理层 63
3.1物理层与物理层协议的基本概念 63
3.1.1物理层的基本服务功能 63
3.1.2物理层协议的类型 64
3.1.3物理层向数据链路层提供的服务 65
3.2数据通信的基本概念 66
3.2.1信息、数据与信号 66
3.2.2数据通信方式 67
3.2.3传输介质的主要类型与特性 71
3.2.4数据编码分类 78
3.3频带传输技术 78
3.3.1模拟数据编码方法 78
3.3.2波特率的定义 80
3.4基带传输技术 81
3.4.1基带传输的定义 81
3.4.2数字数据编码方法 81
3.4.3脉冲编码调制方法 83
3.4.4比特率的定义 84
3.4.5奈奎斯特准则与香农定理 85
3.5多路复用技术 86
3.5.1多路复用的基本概念 86
3.5.2时分多路复用 87
3.5.3频分多路复用 88
3.5.4波分多路复用 89
3.6同步光纤网SONET与同步数字体系SDH 90
3.6.1 SONET与SD H的基本概念 90
3.6.2基本速率标准的制定 90
3.6.3 SDH速率体系 91
3.7接入技术 92
3.7.1接入技术的分类 92
3.7.2 ADSL接入技术 93
3.7.3 HFC接入技术 95
3.7.4光纤接入技术 97
3.7.5移动通信接入技术 98
小结 101
习题 101
第4章 数据链路层 105
4.1差错产生与差错控制方法 105
4.1.1设计数据链路层的原因 105
4.1.2差错产生的原因和差错类型 106
4.1.3误码率的定义 107
4.1.4检错码与纠错码 107
4.1.5循环冗余编码工作原理 107
4.1.6差错控制机制 110
4.2数据链路层的基本概念 111
4.2.1物理线路与数据链路 111
4.2.2数据链路层的主要功能 111
4.2.3数据链路层向网络层提供的服务 112
4.2.4数据链路层协议的分类 112
4.3面向比特型数据链路层协议——HDLC协议 113
4.3.1 HDLC协议产生的背景 113
4.3.2数据链路的配置方式和数据传送方式 113
4.3.3 HDLC帧结构 114
4.3.4 HDLC协议工作原理 117
4.3.5数据链路层与物理层的关系 119
4.4数据链路层滑动窗口协议与帧传输效率分析 120
4.4.1数据链路层滑动窗口协议的分类 120
4.4.2单帧停止等待协议 121
4.4.3多帧连续发送协议 123
4.5点-点协议PPP 125
4.5.1 PPP协议的主要特点 125
4.5.2 PPP协议帧结构 126
4.5.3 PPP协议工作过程 127
小结 130
习题 130
第5章 介质访问控制子层 135
5.1局域网技术的发展与演变 135
5.1.1局域网技术的研究与发展 135
5.1.2介质访问控制方法CSMA/ CD、 Token Bus与Token Ring的比较 136
5.1.3 Ethernet技术的研究与发展 140
5.1.4局域网参考模型与协议标准 143
5.2 Ethernet基本工作原理 145
5.2.1 Ethernet数据发送流程分析 145
5.2.2 Ethernet帧结构 148
5.2.3 Ethernet接收流程的分析 150
5.2.4 Ethernet网卡设计与物理地址 152
5.2.5 Ethernet物理层标准命名方法 154
5.3交换式局域网与虚拟局域网技术 155
5.3.1交换式局域网技术 155
5.3.2虚拟局域网技术 158
5.4高速Ethernet的研究与发展 162
5.4.1 Fast Ethernet 162
5.4.2 Gigabit Ethernet 164
5.4.3 10 Gigabit Ethernet 164
5.4.4 40 Gigabit Ethernet与100 Gigabit Ethernet 166
5.4.5光以太网与城域以太网 166
5.5 Ethernet组网设备与组网方法 168
5.5.1 Ethernet基本的组网方法与设备 168
5.5.2交换Ethernet与高速Ethernet组网方法 170
5.5.3局域网结构化布线的基本概念 171
5.6局域网互联与网桥 173
5.6.1局域网互联与网桥的基本概念 173
5.6.2网桥的工作流程 175
5.6.3生成树协议 176
5.6.4网桥与中继器、集线器、交换机的比较 179
5.7无线局域网 181
5.7.1无线局域网发展背景 181
5.7.2扩频无线局域网 183
5.7.3无线局域网IEEE 802.11标准 184
5.7.4 IEEE 802.11标准的MAC层协议 187
小结 191
习题 192
第6章 网络层 197
6.1网络层与IP协议 197
6.1.1网络层基本概念 197
6.1.2 IP协议的发展与演变 198
6.2 IPv4协议的基本内容 199
6.2.1 IP协议的主要特点 199
6.2.2 IPv4分组格式 200
6.3 IPv4地址 206
6.3.1 IP地址的基本概念 206
6.3.2标准分类IP地址 207
6.3.3划分子网的三级地址结构 212
6.3.4无类别域间路由CIDR 215
6.3.5网络地址转换NAT 217
6.4路由选择算法与分组交付 219
6.4.1分组交付和路由选择的基本概念 219
6.4.2路由表的建立、更新与路由选择协议 225
6.4.3路由信息协议RIP 227
6.4.4最短路径优先协议OSPF 229
6.4.5外部网关协议BGP 232
6.4.6路由器与第三层交换技术 235
6.5 Internet控制报文协议——ICMP 239
6.5.1 ICMP协议的作用与特点 239
6.5.2 ICMP报文类型 241
6.5.3 Ping与Traceroute命令 243
6.6 IP多播与IGMP协议 246
6.6.1 IP多播的基本概念 246
6.6.2 IP多播地址 246
6.6.3 IGMP协议的基本内容 248
6.6.4多播路由器与IP多播中的隧道技术 249
6.7 MPLS协议 250
6.7.1资源预留协议RSVP与区分服务DiffServ 250
6.7.2多协议标识交换MPLS 251
6.7.3 MPLS VPN的应用 253
6.8地址解析协议ARP 255
6.8.1 IP地址与物理地址的映射 255
6.8.2地址解析工作过程 255
6.9移动IP协议 258
6.9.1移动IP协议的基本概念 258
6.9.2移动IP协议的设计目标与主要特征 259
6.9.3移动IP协议的结构与基本术语 259
6.9.4移动IPv4协议的基本工作原理 261
6.9.5移动IPv4协议中移动节点和节点主机的基本操作 264
6.10 IPv6协议 266
6.10.1 IPv6协议的基本概念 266
6.10.2 IPv6协议的主要特征 266
6.10.3 IPv6地址 268
6.10.4 IPv6分组结构与基本报头 269
6.10.5 IPv4到IPv6过渡的基本方法 271
小结 274
习题 275
第7章 传输层 282
7.1传输层与传输层协议 282
7.1.1传输层的基本功能 282
7.1.2传输协议数据单元的基本概念 283
7.1.3应用进程、传输层接口与套接字 284
7.1.4网络环境中分布式进程标识方法 285
7.1.5传输层的多路复用与多路分解 287
7.1.6 TCP、UDP协议与应用层协议的关系 288
7.2用户数据报协议UDP 288
7.2.1 UDP协议的主要特点 288
7.2.2 UDP协议报文格式 289
7.2.3 UDP校验和的基本概念与计算示例 290
7.2.4 UDP协议适用的范围 290
7.3传输控制协议TCP 291
7.3.1 TCP协议的主要特点 291
7.3.2 TCP协议报文格式 293
7.3.3 TCP连接建立与释放 296
7.3.4 TCP协议滑动窗口与确认、重传机制 300
7.3.5 TCP协议滑动窗口与流量控制、拥塞控制 305
小结 313
习题 314
第8章 应用层 319
8.1 Internet应用与应用层协议的分类 319
8.1.1 Internet应用技术发展的三个阶段 319
8.1.2 C/S模式与P2P模式的比较 320
8.1.3应用层协议的分类 322
8.2域名系统DNS 324
8.2.1 DNS研究的背景 324
8.2.2 DNS域名空间 326
8.2.3域名服务器 328
8.2.4域名解析 329
8.2.5域名系统性能优化 332
8.3远程登录服务与TELNET协议 332
8.3.1 TELNET协议产生的背景 332
8.3.2 TELNET协议基本工作原理 333
8.4电子邮件服务与SMTP协议 333
8.4.1电子邮件服务的基本概念 333
8.4.2电子邮件服务的工作过程 334
8.4.3 POP3、 IMAP4协议与基于Web的电子邮件 336
8.5 Web与基于Web的网络应用 338
8.5.1 Web服务的基本概念 338
8.5.2超文本传输协议HTTP 340
8.5.3超文本标记语言HTML 343
8.5.4 Web浏览器 345
8.5.5搜索引擎 347
8.6即时通信与会话初始化协议SIP 349
8.6.1即时通信工作模型 349
8.6.2 SIP协议的基本内容 350
8.7主机配置与动态主机配置协议DHCP 353
8.7.1动态主机配置的基本概念 353
8.7.2 DHCP的基本内容 354
8.8网络管理与简单网管协议SNMP协议 357
8.8.1网络管理的基本概念 357
8.8.2 SNMP协议的基本内容 359
8.9典型应用层协议——FTP的分析 363
8.9.1 FTP模型与测试分析环境 363
8.9.2 FTP控制连接建立过程的分析 366
8.9.3 FTP用户登录与身份验证过程的分析 367
8.9.4 FTP数据连接建立过程的协议分析 369
8.9.5 FTP数据传输过程的分析 370
8.9.6 FTP用户退出登录过程的分析 372
8.9.7 FTP连接释放过程的分析 373
小结 374
习题 375
第9章 网络安全 382
9.1网络安全的基本概念 382
9.1.1网络安全的重要性 382
9.1.2网络安全服务功能与法律法规 383
9.1.3网络安全威胁的发展趋势 384
9.1.4网络安全研究的主要问题 385
9.1.5网络攻击的主要类型 388
9.2加密与认证技术 391
9.2.1密码算法与密码体制的基本概念 391
9.2.2对称密码体系 393
9.2.3非对称密码体系 394
9.2.4公钥基础设施PKI 396
9.2.5数字签名技术 397
9.2.6身份认证技术的发展 399
9.3网络安全协议 399
9.3.1网络安全协议的基本概念 399
9.3.2网络层安全与IPSec协议、IPSec VPN 400
9.3.3传输层安全与SSL、TLP协议 402
9.3.4应用层安全与PGP、 SET协议 403
9.4防火墙技术 406
9.4.1防火墙的基本概念 406
9.4.2包过滤路由器 407
9.4.3应用级网关的概念 409
9.4.4防火墙的系统结构 411
9.4.5防火墙报文过滤规则制定方法 414
9.5入侵检测技术 418
9.5.1入侵检测的基本概念 418
9.5.2入侵检测的基本方法 419
9.5.3蜜罐技术的基本概念 421
9.6网络业务持续性规划技术 421
9.6.1网络文件备份与恢复的重要性 421
9.6.2业务持续性规划技术研究 422
9.7恶意代码与网络防病毒技术 423
9.7.1恶意代码的定义与演变过程 423
9.7.2病毒的基本概念 425
9.7.3蠕虫的基本概念 426
9.7.4特洛伊木马的基本概念 426
9.7.5垃圾邮件的基本概念 427
9.7.6流氓软件的基本概念 427
9.7.7网络防病毒软件的应用 428
小结 429
习题 430
附录A词汇索引 436
附录B参考答案 445
附录C参考文献 453