第1章 绪论 1
1.1 计算机网络的历史发展 1
1.1.1 主机多终端式的发展阶段 1
1.1.2 有独立功能的多主机互连阶段 2
1.1.3 计算机网络标准化阶段 3
1.1.4 计算机网络的高速化、个性化、综合化、智能化发展阶段 4
1.2 计算机网络的基本概念 4
1.2.1 网络的定义 4
1.2.2 资源子网和通信子网 5
1.2.3 通信链路 5
1.2.4 广域网、局域网和城域网 6
1.2.5 公用网和专用网 6
1.2.6 互联网 6
1.2.7 无线网 6
1.2.8 透明和虚拟 6
1.2.9 虚拟局域网与虚拟专用网 7
1.3 计算机网络的组成 7
1.3.1 计算机网络的基本要素 7
1.3.2 计算机网络的拓扑结构描述 7
1.3.3 计算机网络的系统组成 7
1.3.4 计算机网络的功能和特点 9
1.3.5 计算机网络分类及拓扑结构 10
1.3.6 计算机网络体系结构与协议 12
1.3.7 TCP/IP体系结构 18
本章小结 21
习题 21
第2章 应用层核心协议 22
2.1 域名系统 22
2.1.1 域名系统的研究历史 22
2.1.2 域名系统概述 23
2.1.3 Internet的域名结构 23
2.1.4 域名服务器与域名解析 24
2.2 文件传送协议 27
2.2.1 FTP概述 27
2.2.2 基本工作原理 27
2.2.3 主动和被动模式 28
2.2.4 FTP和网页浏览器 29
2.3 网络文件系统 29
2.3.1 NFS组成及配置过程 29
2.3.2 NFS的技术优势 29
2.4 简单文件传送协议 30
2.4.1 TFTP的主要特点 30
2.4.2 TFTP的工作原理 30
2.4.3 FTP与TFTP的区别 32
2.5 远程登录 32
2.5.1 客户／服务器工作模式 32
2.5.2 Telnet的使用 32
2.6 电子邮件 33
2.6.1 概述 33
2.6.2 电子邮件的组成 34
2.6.3 电子邮件的发送和接收过程 35
2.6.4 电子邮件的组成 35
2.6.5 简单邮件传送协议 36
2.6.6 邮件读取协议POP3和IMAP 36
2.6.7 通用Internet邮件扩充协议 36
2.7 万维网 38
2.7.1 伯纳斯-李与万维网的创建 38
2.7.2 万维网的工作原理 38
2.7.3 统一资源定位符 40
2.7.4 超文本传送协议 41
2.7.5 超文本标记语言 45
2.7.6 万维网页面中的超链 46
2.7.7 动态文档 48
2.7.8 Web动态编程技术JSP 50
2.7.9 万维网上的信息检索系统 51
2.8 引导程序协议与动态主机配置协议 52
2.8.1 引导程序协议 52
2.8.2 动态主机配置协议 53
2.9 网络管理 55
2.9.1 网络管理的基本概念 55
2.9.2 简单网络管理协议 56
2.9.3 管理信息库 57
2.9.4 SNMPv1的5种协议数据单元 57
2.9.5 SNMPv2和SNMPv3 59
2.10 网络应用进程接口 59
2.10.1 应用编程接口与socket编程 59
2.10.2 无连接循环服务与面向连接并发服务 60
本章小结 63
习题 63
第3章 传输层核心协议 64
3.1 传输层协议概述 64
3.1.1 传输层协议的地位 64
3.1.2 传输层与应用进程通信 64
3.1.3 传输层协议和网络层协议 65
3.2 TCP/IP体系中的传输层 66
3.2.1 TCP与UDP 66
3.2.2 传输层网络端口 67
3.3 用户数据报协议 67
3.3.1 UDP概述 67
3.3.2 用户数据报首部格式 68
3.4 传输控制协议 68
3.4.1 TCP概述 68
3.4.2 TCP报文段的首部 68
3.4.3 面向字节的数据编号与确认机制 70
3.4.4 流量控制与拥塞控制 70
3.4.5 重传机制 73
3.4.6 采用随机早期丢弃进行拥塞控制 74
3.4.7 TCP的传输连接管理 74
3.4.8 管理信息库 76
本章小结 76
习题 76
第4章 网络层核心协议 77
4.1 网络层的主要任务及网络互联的基本概念 77
4.1.1 网络层的基本概念 77
4.1.2 网络互联的基本概念 77
4.2 IPv4地址 77
4.2.1 IPv4地址概述 77
4.2.2 IPv4地址分类 79
4.2.3 几种特殊IP地址形式 80
4.2.4 子网 81
4.2.5 子网地址空间的划分 82
4.2.6 超网 86
4.2.7 无类域间路由技术 87
4.2.8 NAT技术 89
4.3 IP分组交付和路由选择 96
4.3.1 IP分组交付 96
4.3.2 路由选择的基本概念 97
4.4 Internet的路由选择协议 98
4.4.1 自治系统与路由选择协议 98
4.4.2 路由信息协议 99
4.4.3 最短路径优先协议 104
4.4.4 外部网关协议 109
4.5 IPv4协议 112
4.5.1 IPv4协议的特点 112
4.5.2 IPv4数据报 112
4.5.3 IP数据报的分片与重组 113
4.6 地址解析协议 114
4.6.1 IP地址与物理地址的映射 115
4.6.2 地址解析方法的改进 116
4.7 路由器与第三层交换 117
4.7.1 路由器的基本功能 117
4.7.2 路由器的结构 119
4.7.3 路由器的基本工作原理 120
4.7.4 第三层交换机 122
4.7.5 路由器的基本操作与配置方法 123
4.7.6 路由器的基本配置及公用命令 124
4.7.7 路由器的接口配置 125
4.7.8 路由器的静态路由配置 126
4.7.9 动态路由协议的配置 126
4.7.10 路由器的DHCP功能及其配置 129
4.7.11 路由器IP访问控制列表的功能及其配置 131
4.8 Internet控制报文协议 133
4.8.1 ICMP的作用与特点 133
4.8.2 ICMP报文类型 134
4.8.3 ICMP差错报告及控制 134
4.9 IP组播与Internet组管理协议 135
4.9.1 IP组播的基本概念 135
4.9.2 Internet组管理协议 136
4.9.3 组播路由器与IP组播中的隧道技术 136
4.10 IPv6与IPSec 137
4.10.1 IPv6的主要特点 137
4.10.2 IPv6地址表示方法 137
4.10.3 IPv6与IPv4报头的比较 138
4.10.4 IPv4到IPv6的过渡 139
4.10.5 IPSec安全协议 140
本章小结 141
习题 142
第5章 数据链路层核心协议 143
5.1 数据链路层概述 143
5.1.1 基本术语 143
5.1.2 数据链路层的主要功能 143
5.1.3 4个基本问题 144
5.2 停止等待协议 146
5.2.1 透明化数据传输 146
5.2.2 具有最简单流量控制的数据链路层协议 147
5.2.3 实用的停止等待协议 148
5.2.4 循环冗余检验的原理 149
5.2.5 停止等待协议的算法 150
5.2.6 停止等待协议的定量分析 151
5.3 连续ARQ协议 153
5.3.1 连续ARQ协议的工作原理 153
5.3.2 滑动窗口的概念 154
5.3.3 信道利用率与最佳帧长 155
5.3.4 选择重传ARQ协议 155
5.4 面向比特的链路层协议HDLC 155
5.4.1 HDLC协议概述 155
5.4.2 HDLC的帧结构 156
5.5 Internet的点对点协议 157
5.5.1 点对点协议的工作原理 157
5.5.2 点对点协议的帧格式 157
5.5.3 点对点协议的工作状态 158
本章小结 158
习题 159
第6章 物理层核心协议 160
6.1 物理层的主要功能 160
6.1.1 物理层与局域网 160
6.1.2 物理层的主要特性 161
6.2 Ethernet概述 162
6.2.1 Ethernet的工作原理 162
6.2.2 Ethernet的连接方法 164
6.3 Ethernet的MAC层 166
6.3.1 MAC层的硬件地址 166
6.3.2 两种不同的MAC帧格式 167
6.4 局域网的扩展方式 168
6.4.1 在物理层扩展局域网 168
6.4.2 在数据链路层扩展局域网 168
6.5 虚拟局域网 172
6.5.1 虚拟局域网的概念 172
6.5.2 虚拟局域网使用的Ethernet帧格式 173
6.6 高速Ethernet 173
6.6.1 100BASE-T Ethernet 173
6.6.2 吉比特Ethernet 174
6.6.3 10吉比特Ethernet 175
6.7 无线局域网 176
6.7.1 无线局域网的组成 176
6.7.2 IEEE 802.11标准中的物理层 177
6.7.3 IEEE 802.11标准中的MAC层 177
本章小结 180
习题 181
第7章 计算机网络典型实验 182
7.1 实验一：数据链路层PPP协议 182
7.1.1 实验目的 182
7.1.2 应用背景 182
7.1.3 实验设备 183
7.1.4 实验拓扑 183
7.1.5 实验步骤 183
7.2 实验二：单台交换机划分VLAN 185
7.2.1 实验目的 185
7.2.2 应用背景 185
7.2.3 实验设备 186
7.2.4 实验拓扑 186
7.2.5 实验步骤 186
7.3 实验三：跨交换机实现相同VLAN互访 188
7.3.1 实验目的 188
7.3.2 应用背景 188
7.3.3 实验设备 188
7.3.4 实验拓扑 189
7.3.5 实验步骤 189
7.4 实验四：RIP路由协议 191
7.4.1 实验目的 191
7.4.2 应用背景 191
7.4.3 实验设备 192
7.4.4 实验拓扑 192
7.4.5 实验步骤 192
7.5 实验五：OSPF路由协议 196
7.5.1 实验目的 196
7.5.2 应用背景 196
7.5.3 实验设备 197
7.5.4 实验拓扑 197
7.5.5 实验步骤 197
7.6 实验六：利用NAT实现内部源地址转换 201
7.6.1 实验目的 201
7.6.2 应用背景 201
7.6.3 实验设备 202
7.6.4 实验拓扑 202
7.6.5 实验步骤 202
7.7 实验七：访问控制列表 206
7.7.1 实验目的 206
7.7.2 应用背景 207
7.7.3 实验设备 207
7.7.4 实验拓扑 207
7.7.5 实验步骤 207
7.8 实验八：IPv6手动隧道 211
7.8.1 实验目的 211
7.8.2 应用背景 211
7.8.3 实验设备 211
7.8.4 实验拓扑 212
7.8.5 实验步骤 212
第8章 计算机网络课程设计 219
8.1 课程设计概述 219
8.1.1 课程设计内容 219
8.1.2 课程设计要求 219
8.1.3 课程设计目的 219
8.1.4 相关基础知识 220
8.1.5 课程设计模板 221
8.2 课程设计实例：基于Socket的文本传输（一对一） 222
8.2.1 课程设计背景 222
8.2.2 功能实现要点 222
8.2.3 系统分析 222
8.2.4 系统设计 227
8.2.5 核心模块实现 228
8.2.6 总体实现 231
附录A 常用缩略语表 233
附录B 期末考试模拟题 235
附录C 期末考试模拟题参考答案 238
参考文献 241