第1章计算机网络概论 1
1.1计算机网络的产生与发展 1
1.1.1计算机网络的产生 1
1.1.2计算机网络各个发展阶段的特点 5
1.1.3互联网应用的高速发展 7
1.2现代网络技术发展的三大趋势 7
1.2.1从ARPANET到互联网 8
1.2.2从无线分组网到无线自组网和无线传感器网 8
1.2.3网络安全技术 9
1.3计算机网络基础知识 9
1.3.1计算机网络的定义和功能 9
1.3.2计算机网络的分类 11
1.3.3计算机网络的结构和组成 12
1.3.4计算机网络分组交换技术 13
1.3.5计算机网络的拓扑结构与特点 17
1.4网络体系结构的基本概念 18
1.4.1网络协议与网络体系结构 18
1.4.2ISOOSI参考模型 23
1.4.3TCP/IP参考模型 23
1.4.4互联网管理机构 24
习题 25
第2章网络技术的演变和发展 26
2.1WAN技术的特征与发展 26
2.1.1WAN技术的主要特征 26
2.1.2WAN技术的发展趋势 27
2.1.3WAN技术与TCP/IP协议的关系 33
2.2LAN技术的演变与发展 34
2.2.1LAN技术的发展过程 34
2.2.2高速以太网技术的研究与发展 35
2.2.3WLAN技术的研究与发展 37
2.3宽带MAN技术的演变与发展 39
2.3.1MAN概念的发展与演变 39
2.3.2宽带MAN结构与层次划分 42
2.3.3接入技术 44
2.4计算机网络技术的融合趋势 47
2.4.1计算机网络、广播电视网和电信网的三网融合 47
2.4.2局域网、城域网和广域网的三网融合 48
习题 48
第3章互联网应用技术 49
3.1互联网应用技术的发展与工作模式 49
3.1.1互联网应用技术发展的三个阶段 49
3.1.2C/S模式与P2P模式 50
3.2互联网的基本应用与应用层协议 52
3.2.1远程登录服务与TELNET协议 52
3.2.2电子邮件服务与SMTP协议 54
3.2.3文件传输服务与FTPTFFP协议 56
3.2.4网络新闻与NNTP协议 58
3.3基于Web的网络应用 61
3.3.1Web服务的基本概念 61
3.3.2电子商务应用 64
3.3.3电子政务应用 66
3.3.4远程教育应用 67
3.3.5远程医疗应用 68
3.3.6搜索引擎应用 68
3.4基于P2P的网络应用 72
3.4.1文件共享P2P软件 72
3.4.2即时通信P2P软件 74
3.4.3流媒体P2P软件 75
3.4.4共享存储P2P软件 76
3.4.5分布式计算P2P软件 78
3.4.6协同工作P2P软件 78
3.5其他应用 79
3.5.1博客应用 79
3.5.2播客应用 80
3.5.3微博应用 81
3.5.4网络电视的应用 81
3.5.5网络电话与无线网络电话的应用 82
习题 84
第4章应用层协议与应用系统设计方法 85
4.1网络应用与应用系统设计方法 85
4.1.1互联网端系统与核心交换的基本概念 85
4.1.2应用进程间的相互作用模式 87
4.1.3应用层C/S工作模式与P2P工作模式 88
4.1.4网络应用与应用层协议 89
4.1.5网络应用对低层提供服务的要求 90
4.1.6网络应用对传输层协议的选择 91
4.2域名系统DNS 93
4.2.1DNS的概念 93
4.2.2域名结构 94
4.2.3DNS的实现 96
4.2.4域名解析的基本原理 97
4.2.5域名系统的高速缓存 99
4.3动态主机配置协议DHCP 99
4.3.1主机配置的基本概念 99
4.3.2DHCP协议的基本内容 100
4.4电子邮件系统 103
4.4.1电子邮件系统的基本功能 104
4.4.2电子邮件系统结构与工作原理 104
4.4.3邮件报文交付的三个阶段 107
4.4.4SMTP协议的基本内容 107
4.4.5MIME协议的基本内容 111
4.4.6POP3MAP4协议与基于Web的电子邮件 111
4.5FTP协议与文件传输 112
4.5.1FTP的特点 112
4.5.2FTP协议的工作原理 113
4.5.3FTP交互命令与协议执行过程 114
4.6Web服务与HTTP协议 116
4.6.1Web服务概述 116
4.6.2HTTP的工作机制 116
4.6.3HTTP报文格式 119
4.6.4超文本标记语言HTML 125
4.6.5Web浏览器 127
4.7即时通信与SIP协议 129
4.7.1即时通信工作模型 129
4.7.2SIP协议的基本内容 130
4.8网络管理与SNMP协议 134
4.8.1网络管理的基本概念 134
4.8.2SNMP协议的基本内容 137
习题 140
第5章传输层协议与软件编程方法 142
5.1传输层的基本概念 142
5.1.1传输层的基本功能 142
5.1.2传输层与应用层、网络层之间的关系 143
5.1.3应用进程、传输层接口与套接字 144
5.1.4网络环境中的应用进程标识 145
5.1.5传输层的多路复用与多路分解 147
5.2传输层协议的特点与比较 147
5.2.1TCP协议与UDP协议的比较 147
5.2.2TCP协议、UDP协议与应用层协议的关系 148
5.3用户数据报协议UDP 149
5.3.1UDP协议的主要特点 149
5.3.2UDP数据报格式 150
5.3.3UDP校验和计算 150
5.3.4UDP协议适用的范围 152
5.4传输控制协议TCP 153
5.4.1TCP协议的主要特点 153
5.4.2TCP报文格式 155
5.4.3TCP连接建立与释放 157
5.4.4TCP滑动窗口与确认重传机制 160
5.4.5TCP窗口与流量控制及拥塞控制 165
习题 173
第6章Winsock网络编程方法 174
6.1Winsock概述 174
6.1.1网络进程通信 174
6.1.2寻址方式与字节顺序 175
6.1.3Winsock库加载和释放 177
6.1.4获取本地主机地址信息 178
6.2Winsock套接字编程 180
6.2.1客户/服务器模型 180
6.2.2套接字的基本概念 181
6.2.3Winsock编程流程 182
6.2.4基于TCP的Winsock编程 187
6.2.5基于UDP的Winsock编程 191
6.2.6原始套接字 192
6.3WinsockI/O模型 195
6.3.1WinsockI/O模型的基本概念 195
6.3.2套接字的阻塞模式 195
6.3.3套接字的非阻塞模式 195
6.3.4Select模型 196
6.3.5WSAAsyncSelect模型 198
6.3.6WSAEventSelect模型 201
6.4IPHelper函数 205
6.4.1IPHelper函数的功能 205
6.4.2IP配置信息 205
6.4.3获取网络状态信息 208
6.4.4获取路由管理信息 210
6.4.5ARP表管理 210
6.5Windows下套接字编程示例 211
6.5.1TCP通信服务程序 211
6.5.2UDP通信服务程序 214
6.5.3使用ICMP协议实现ping命令 216
6.5.4使用ARP协议实现主机扫描 218
习题 218
第7章网络层与IP协议 220
7.1IPv4协议的演变与发展 220
7.2IPv4协议的主要特点 221
7.3IPv4地址结构 222
7.3.1IP地址概念与地址划分方法 222
7.3.2标准分类IP地址 224
7.3.3划分子网的三级地址结构 229
7.3.4无类别域间路由CIDR 232
7.3.5专用IP地址与内部网络地址规划方法 235
7.3.6网络地址转换技术 236
7.4IPv4分组格式 238
7.4.1IPv4分组结构 238
7.4.2IPv4分组头格式 238
7.4.3IP分组的分段与组装 240
7.4.4IP分组头选项 243
7.5路由选择算法与分组转发 244
7.5.1分组转发和路由选择的基本概念 244
7.5.2路由表的建立、更新与路由选择协议 250
7.5.3路由信息协议RIP 251
7.5.4最短路径优先协议OSPF 253
7.5.5外部网关协议BGP 257
7.5.6路由器与第三层交换技术 259
7.6互联网控制报文协议ICMP 264
7.6.1ICMP的作用与特点 264
7.6.2ICMP报文类型和报文格式 265
7.6.3ICMP差错报文 266
7.6.4ICMP查询报文 270
7.6.5ICMP报文的封装 272
7.7IP多播与IGMP协议 272
7.7.1IP多播与单播的区别 272
7.7.2IP多播地址 274
7.7.3IGMP协议的基本内容 274
7.7.4多播路由与IP多播中的隧道技术 275
7.8QoS保障机制 276
7.8.1资源预留协议RSVP 276
7.8.2区分服务DiServ 278
7.8.3多协议标记交换MPLS 280
7.9地址解析协议ARP 286
7.9.1IP地址与物理地址的映射 286
7.9.2地址解析协议 287
7.9.3ARP分组格式与封装 287
7.9.4地址解析的工作过程 288
7.9.5ARP欺骗与防范 291
7.10移动IP协议 292
7.10.1移动IP协议的基本概念 292
7.10.2移动IP的设计目标与主要特征 292
7.10.3移动IP的结构与基本术语 293
7.10.4移动IPv4的工作原理 295
7.10.5移动结点和通信对端的基本操作 299
7.11IPv6协议 300
7.11.1IPv6协议的基本概念 300
7.11.2IPv6的主要特征 301
7.11.3IPv6地址结构 302
7.11.4IPv6分组结构与基本报头 303
7.11.5IPv6扩展报头 308
7.11.6IPv4到IPv6过渡的基本方法 310
习题 313
第8章数据链路层协议与编程方法 315
8.1数据链路层的基本概念 315
8.1.1链路与数据链路 315
8.1.2数据链路层的主要功能 316
8.1.3数据链路层向网络层提供的服务 316
8.2差错的产生与差错控制方法 316
8.2.1设计数据链路层的原因 316
8.2.2差错产生的原因和差错类型 317
8.2.3误码率的定义 318
8.2.4检错码与纠错码 318
8.2.5循环冗余码的工作原理 319
8.2.6海明码的工作原理 321
8.2.7差错控制机制 323
8.3数据链路层的流量与拥塞控制 324
8.3.1数据链路层协议模型 324
8.3.2单帧停止等待协议 324
8.3.3连续发送ARQ协议 326
8.3.4滑动窗口协议 327
8.4面向字符型数据链路层协议 330
8.4.1数据链路层协议的分类 330
8.4.2面向字符型协议BSC 330
8.5面向比特型数据链路层协议HDLC 332
8.5.1HDLC协议产生的背景 332
8.5.2数据链路的配置方式和数据传送方式 332
8.5.3HDLC的帧结构 334
8.5.4HDLC协议的工作过程 337
8.5.5数据链路层与物理层的关系 339
8.6PPP协议 340
8.6.1互联网数据链路层协议 340
8.6.2PPP协议的基本内容 341
8.7以太网的工作原理与局域网组网 343
8.7.1IEEE802参考模型 343
8.7.2以太网的基本工作原理 345
8.7.3以太网卡与物理地址 351
8.8现代以太网技术 353
8.8.1交换式局域网技术 353
8.8.2快速以太网 354
8.8.3千兆以太网 356
8.8.4十千兆以太网 357
8.8.5虚拟局域网技术 358
8.9以太网设备与组网方法 359
8.10局域网互联与网桥 362
8.10.1局域网互联的基本概念 362
8.10.2网桥的层次结构 363
8.10.3网桥的路由选择策略 363
8.11WinPcap协议分析方法 365
8.11.1WinPcapAPI的基本功能 365
8.11.2WinPcap的结构 366
8.11.3库函数加载和主要结构体 367
8.11.4抓包的主要步骤与相关函数 368
8.11.5以太数据帧的嗅探实例 370
习题 372
第9章物理层与物理层协议 374
9.1物理层的基本概念 374
9.1.1物理层的主要服务功能 374
9.1.2物理层协议的类型 374
9.2信息、数据与信号 375
9.2.1信息与数据 375
9.2.2信号与信道 377
9.3数据编码技术 377
9.3.1数据编码类型 377
9.3.2模拟数据编码方法 378
9.3.3数字数据编码方法 380
9.3.4脉冲编码调制方法 381
9.4数据通信系统结构与通信方式 383
9.4.1数据通信系统结构 383
9.4.2数据通信方式 383
9.5传输介质的主要类型 386
9.5.1双绞线的主要特性 386
9.5.2同轴电缆的主要特性 387
9.5.3光纤电缆的主要特性 387
9.5.4无线与卫星通信技术 388
9.6数据传输速率的定义与信道速率的极限 391
9.6.1数据传输速率的定义 391
9.6.2信道带宽与香农定理 392
9.7多路复用技术 393
9.7.1多路复用的基本概念 393
9.7.2时分多路复用 394
9.7.3频分多路复用 396
9.7.4波分多路复用 397
9.7.5码分多址与正交频分多路复用 397
9.8同步光纤网SONET与同步数字体系SDH 398
9.8.1SONET与SDH的基本概念 398
9.8.2基本速率标准的制定 399
9.8.3SDH速率体系 400
习题 401
第10章无线网络技术与发展 402
10.1无线网络的基本概念 402
10.1.1无线网络技术的分类 402
10.1.2无线分组网与无线自组网 403
10.1.3无线自组网与无线传感器网络 403
10.1.4无线自组网与无线网状网 403
10.2无线局域网与80211协议 404
10.2.1无线局域网的应用领域与协议制定 404
10.2.2 80211的层次模型结构 405
10.2.3 80211的CSMA/CA工作原理 406
10.2.4无线局域网的物理层传输技术 408
10.3无线城域网与80216协议 411
10.4蓝牙、ZigBee与802154协议 412
10.4.1蓝牙技术与协议 412
10.4.2无线个人区域网与802154协议 414
10.4.3ZigBee技术与协议 416
10.5无线自组网应用技术 417
10.5.1无线自组网的特点 417
10.5.2无线自组网的主要应用领域 418
10.5.3无线自组网关键技术的研究 420
10.6无线传感器网（物联网）应用技术 421
10.6.1无线传感器网络发展的背景 421
10.6.2无线传感器网络的特点 423
10.6.3无线传感器网络的应用前景 423
10.6.4无线传感器网络的基本结构 425
10.6.5无线传感器网络关键技术的研究 428
10.7无线网状网应用技术 432
10.7.1无线网状网发展的背景 432
10.7.2无线网状网的特点 432
10.7.3无线网状网的网络结构 433
习题 436
第11章网络安全与安全协议 437
11.1计算机网络安全性问题 437
11.1.1网络安全的基本概念 437
11.1.2网络安全的威胁因素 437
11.1.3网络安全的评估标准 438
11.2网络安全策略 439
11.3网络安全机制 439
11.3.1加密 440
11.3.2鉴别 442
11.3.3数字签名 442
11.4网络防火墙技术 443
11.4.1防火墙的基本概念 443
11.4.2防火墙的功能 444
11.4.3包过滤技术 445
11.4.4代理服务技术 447
11.4.5防火墙系统的基本组件 449
11.4.6防火墙系统结构 450
11.4.7使用防火墙系统的优点和局限性 453
11.5网络安全协议 454
11.5.1网络层安全协议 454
11.5.2传输层安全协议 460
11.5.3应用层安全协议 462
习题 463
参考文献 465