第一部分 引论及因特网应用 2
第1章 导论和概述 2
1.1计算机网络的发展过程 2
1.2联网为何显得复杂 2
1.3联网的5个关键方面 3
1.4因特网的公网和专网 5
1.5网络、可互操作性和标准 6
1.6协议组和分层模型 6
1.7数据如何通过各个层次 7
1.8头部和各层 8
1.9 ISO与OSI七层参考模型 9
1.10关于模型的内情点滴 9
1.11本书内容简介 9
1.12本章小结 10
练习题 10
第2章 因特网的发展趋势 11
2.1引言 11
2.2资源共享 11
2.3因特网的成长 11
2.4从资源共享到通信 13
2.5从文本到多媒体 13
2.6目前的发展趋势 13
2.7本章小结 14
练习题 14
第3章 因特网应用与网络编程 16
3.1引言 16
3.2因特网的基本通信模式 16
3.3面向连接的通信 17
3.4客户-服务器交互模式 17
3.5客户和服务器特征 18
3.6服务器程序和服务器类计算机 18
3.7请求、响应和数据流方向 19
3.8多客户与多服务器 19
3.9服务器的标识与识别 20
3.10并发服务器 20
3.11服务器间的循环依赖 21
3.12 P2P交互 21
3.13网络编程与套接字API 21
3.14套接字、描述符和网络I／O 22
3.15参数与套接字API 22
3.16客户和服务器中的套接字调用 22
3.17客户和服务器共用的套接字函数 23
3.18仅供客户使用的connect函数 24
3.19仅供服务器使用的套接字函数 24
3.20采用报文模式的套接字函数 26
3.21其他套接字函数 27
3.22套接字、线程和继承性 27
3.23本章小结 28
练习题 28
第4章 传统的因特网应用 30
4.1 引言 30
4.2应用层协议 30
4.3表示与传输 30
4.4 Web协议 31
4.5 HTML文档表示法 31
4.6统一资源定位符和超级链接 33
4.7用HTTP传输Web文档 33
4.8浏览器中的高速缓存 35
4.9浏览器结构 36
4.10文件传输协议 36
4.11 FTP通信模式 37
4.12电子邮件 38
4.13简单邮件传输协议 39
4.14 ISP、邮件服务器和邮件访问 40
4.15 邮件访问协议 41
4.16电子邮件表示标准 41
4.17域名系统 42
4.18 www开头的域名 43
4.19 DNS层次结构和服务器模型 44
4.20域名解析 45
4.21 DNS服务器中的缓存处理 45
4.22 DNS记录项的类型 46
4.23别名和CNAME资源记录 46
4.24缩写与DNS 47
4.25国际化域名 47
4.26可扩展表示 48
4.27本章小结 48
练习题 49
第二部分 数据传输 52
第5章 数据通信概述 52
5.1引言 52
5.2数据通信所涉及的学科 52
5.3课题动机与范围 52
5.4通信系统的构成 53
5.5通信系统各子课题 54
5.6本章小结 55
练习题 55
第6章 信息源和信号 56
6.1引言 56
6.2信息源 56
6.3模拟与数字信号 56
6.4周期信号与非周期信号 57
6.5正弦波与信号特征 57
6.6复合信号 58
6.7复合信号和正弦函数的重要性 58
6.8时域与频域表示法 58
6.9模拟信号的带宽 59
6.10数字信号与信号电平 59
6.11波特率与比特率 60
6.12数字—模拟信号转换 61
6.13数字信号的带宽 61
6.14信号的同步与协调 62
6.15 线路编码 62
6.16曼彻斯特编码 63
6.17模拟—数字信号转换 64
6.18奈奎斯特定理与抽样率 65
6.19奈奎斯特定理与电话系统传输 65
6.20编码与数据压缩 65
6.21本章小结 66
练习题 66
第7章 传输介质 68
7.1 引言 68
7.2导向传输与非导向传输 68
7.3按能量形式分类 68
7.4背景辐射和电气噪声 69
7.5双绞线 69
7.6屏蔽：同轴电缆和屏蔽双绞线 70
7.7双绞线分类 71
7.8使用光能的介质及光纤 71
7.9光纤类型及光传输 72
7.10光纤与铜导线的比较 73
7.11红外通信技术 73
7.12点对点激光通信 73
7.13电磁波（无线电）通信 74
7.14信号传播 74
7.15 卫星类型 75
7.16 GEO通信卫星 75
7.17 GEO对地球的覆盖 76
7.18 LEO卫星与群集 76
7.19介质类型之间的权衡 77
7.20对传输介质的度量 77
7.21噪声对通信的影响 77
7.22信道容量的重要性 78
7.23本章小结 78
练习题 79
第8章 可靠性与信道编码 80
8.1引言 80
8.2传输差错的3个主要源头 80
8.3传输差错对数据的影响 81
8.4处理信道差错的两种策略 81
8.5分组码和卷积码 82
8.6分组差错编码举例：单奇偶校验 82
8.7分组码数学与（n，k）表示 83
8.8汉明距离：编码强度的测量 83
8.9码簿中码字之间的汉明距离 84
8.10差错检测与代价之间的权衡 84
8.11采用纵横奇偶校验的纠错 84
8.12用于因特网的16位校验和 85
8.13循环冗余校验码 86
8.14用硬件高效实现CRC 87
8.15 自动重传请求（ARQ）机制 88
8.16本章小结 88
练习题 88
第9章 传输模式 90
9.1引言 90
9.2传输模式分类 90
9.3并行传输 90
9.4串行传输 91
9.5传输顺序：码元与字节 91
9.6串行传输的定时 92
9.7异步传输 92
9.8 RS-232异步字符传输 92
9.9同步传输 93
9.10字节、块和帧 93
9.11等时传输 94
9.12单工、半双工与全双工传输 94
9.13 DCE和DTE设备 95
9.14本章小结 96
练习题 96
第10章 调制与调制解调器 97
10.1引言 97
10.2载波、频率和传播 97
10.3模拟调制方案 97
10.4振幅调制 97
10.5频率调制 98
10.6相位调制 98
10.7调幅与香农定理 99
10.8调制、数字输入和键控 99
10.9移相键控 99
10.10相移与星座图 100
10.11正交调幅 101
10.12调制解调器硬件 101
10.13光纤和射频调制解调器 102
10.14拨号调制解调器 102
10.15 应用于拨号的QAM 103
10.16 V.32与V.32bis拨号modem 103
10.17本章小结 103
练习题 104
第11章 复用与解复用 105
11.1引言 105
11.2复用的概念 105
11.3复用的基本类型 105
11.4频分多路复用 106
11.5每个信道使用一个频率范围 107
11.6分级FDM 108
11.7波分多路复用 108
11.8时分多路复用 109
11.9同步TDM 109
11.10电话系统中TDM的成帧技术 109
11.11分级TDM 110
11.12同步TDM的问题：空闲时隙 111
11.13统计TDM 111
11.14逆转复用 112
11.15码分多路复用 112
11.16本章小结 113
练习题 114
第12章 接入与互连技术 115
12.1引言 115
12.2因特网接入技术：上行与下行 115
12.3窄带与宽带接入技术 115
12.4本地环路及ISDN 116
12.5数字用户线技术 117
12.6本地环路特征及适配 117
12.7 ADSL的数据速率 118
12.8 ADSL安装和分离器 118
12.9电缆调制解调器技术 119
12.10电缆调制解调器的速率 119
12.11电缆调制解调器的安装 120
12.12光纤与同轴电缆混合使用 120
12.13采用光纤的接入技术 120
12.14头端与尾端调制解调器技术 121
12.15 无线接入技术 121
12.16因特网核心区的高容量连接 122
12.17线路终端、DSU／CSU及NIU 122
12.18数字线路的电话标准 123
12.19 DS术语及数据速率 123
12.20最高容量线路 124
12.21光载波标准 124
12.22 C后缀 124
12.23同步光网络 124
12.24本章小结 125
练习题 126
第三部分 分组交换及网络技术 128
第13章 局域网：分组、帧和拓扑 128
13.1引言 128
13.2线路交换 128
13.3分组交换 129
13.4局域的和广域的分组网络 130
13.5分组标识及其格式标准 130
13.6 IEEE 802模型与标准 131
13.7点对点与多址接入网络 132
13.8 LAN拓扑 132
13.9分组标识、解复用、MAC地址 133
13.10单播、广播和组播地址 134
13.11广播、组播和高效的多点传递 134
13.12帧与成帧 135
13.13字节插入与位插入 136
13.14本章小结 137
练习题 137
第14章 IEEE MAC子层 138
14.1引言 138
14.2多址接入机制的分类 138
14.3静态与动态信道分配 138
14.4信道分配协议 139
14.5受控接入协议 140
14.6随机接入协议 141
14.7本章小结 145
练习题 145
第15章 有线局域网技术 146
15.1引言 146
15.2最早的以太网 146
15.3以太网帧格式 146
15.4以太网的类型域 147
15.5以太网的IEEE版本 147
15.6 LAN连接和网络接口卡 148
15.7粗缆布线的以太网 148
15.8细缆布线的以太网 148
15.9双绞线布线的以太网和集线器 149
15.10以太网的物理和逻辑拓扑 149
15.11办公大楼内的布线 150
15.12双绞线以太网的变种及其速率 151
15.13双绞线连接器与缆线 151
15.14本章小结 152
练习题 152
第16章 无线联网技术 153
16.1引言 153
16.2无线网络的分类 153
16.3个域网 153
16.4 LAN和PAN使用的ISM无线频带 154
16.5无线LAN技术与Wi-Fi 154
16.6扩频技术 154
16.7其他无线LAN标准 155
16.8无线LAN体系结构 155
16.9重叠、关联和802.11帧格式 156
16.10接入点之间的协调 157
16.11竞争与无竞争接入 157
16.12无线MAN技术与WiMAX 158
16.13 PAN技术与标准 159
16.14其他短距离通信技术 160
16.15 无线WAN技术 161
16.16基站集群和频率重用 162
16.17蜂窝技术的更新换代 163
16.18 VSAT卫星技术 164
16.19 GPS卫星 165
16.20软件无线电和无线电的未来 165
16.21本章小结 166
练习题 167
第17章 局域网扩展技术 168
17.1引言 168
17.2距离限制与LAN设计 168
17.3光纤调制解调器扩展 168
17.4中继器 169
17.5网桥与桥接 169
17.6自学习网桥与帧过滤 170
17.7 为什么桥接能行 170
17.8分布式生成树 171
17.9交换与第二层交换机 172
17.10虚拟局域网交换机 173
17.11使用其他设备实现桥接 173
17.12本章小结 174
练习题 174
第18章 广域网技术与动态路由 175
18.1引言 175
18.2大型广域网络 175
18.3传统的广域网体系结构 175
18.4广域网的构成 176
18.5存储／转发模式 177
18.6广域网的编址与寻址 177
18.7下一跳转发 178
18.8源点独立性 179
18.9广域网动态路由更新 180
18.10默认路径 181
18.11转发表的计算 181
18.12分布式路径计算 181
18.13图中最短路径的计算 184
18.14路由问题 185
18.15 本章小结 185
练习题 186
第19章 网络技术的过去与现在 187
19.1引言 187
19.2连接与接入技术 187
19.3 LAN技术 188
19.4 WAN技术 189
19.5本章小结 191
练习题 191
第四部分 网络互联 194
第20章 网络互联：概念、结构与协议 194
20.1引言 194
20.2网络互联的动机 194
20.3全局服务概念 194
20.4异构网络中的全局服务 195
20.5网络互联 195
20.6用路由器连接物理网络 195
20.7互联网体系结构 196
20.8实现全局服务 196
20.9虚拟网络 196
20.10网络互联协议 197
20.11 TCP／IP分层结构综述 197
20.12主机、路由器及协议层 198
20.13本章小结 198
练习题 199
第21章 网际协议编址 200
21.1引言 200
21.2虚拟因特网的地址 200
21.3 IP编址方案 200
21.4 IP地址的层次结构 201
21.5 IP地址的原分类 201
21.6点分十进制数表示法 202
21.7地址空间的划分 203
21.8地址的授权 203
21.9子网与无类编址 203
21.10地址掩码 204
21.11 CIDR表示法 205
21.12 CIDR举例 206
21.13 CIDR主机地址 206
21.14特殊的IP地址 207
21.15 小结特殊IP地址 208
21.16伯克利广播地址形式 208
21.17路由器与IP寻址原理 208
21.18多穴主机 209
21.19本章小结 209
练习题 210
第22章 数据报转发 211
22.1引言 211
22.2无连接服务 211
22.3虚拟分组 211
22.4 IP数据报 212
22.5 IP数据报头部格式 212
22.6 IP数据报转发 213
22.7网络前缀提取与数据报转发 214
22.8最长前缀匹配 214
22.9目的地与下一站地址 215
22.10尽力传递 215
22.11 IP封装 216
22.12通过因特网传输 216
22.13 MTU和数据报分片 217
22.14分片数据的重装 218
22.15 分片数据报的收集 219
22.16片丢失的后果 219
22.17分片再分片 219
22.18本章小结 219
练习题 220
第23章 支持协议与相关技术 221
23.1引言 221
23.2地址解析 221
23.3地址解析协议 222
23.4 ARP报文格式 222
23.5 ARP封装 223
23.6 ARP缓存与报文处理 224
23.7概念地址边界 225
23.8因特网控制报文协议 225
23.9 ICMP报文格式与封装 226
23.10协议软件、参数与配置 227
23.11动态主机配置协议 227
23.12 DHCP协议操作与优化 228
23.13 DHCP报文格式 229
23.14通过中继间接访问DHCP服务器 230
23.15 网络地址转换 230
23.16 NAT操作与私有地址 231
23.17传输层NAT 232
23.18 NAT与服务器 233
23.19家用NAT软件和系统 233
23.20本章小结 233
进一步的阅读资料 234
练习题 234
第24章 未来的IP：IPv6 236
24.1引言 236
24.2 IP成功之处 236
24.3改革的动机 236
24.4沙漏模型与改革的难点 237
24.5 名称和版本号 237
24.6 IPv6的特性 238
24.7 IPv6数据报格式 238
24.8 IPv6基本头部的格式 239
24.9隐式和显式头部长度 240
24.10分片、重装和通路MTU 240
24.11采用多重头部的目的 241
24.12 IPv6编址 241
24.13 IPv6冒分十六进制数表示法 242
24.14本章小结 243
练习题 243
第25章 UDP：数据报传输服务 244
25.1引言 244
25.2传输协议与端到端通信 244
25.3用户数据报协议 244
25.4无连接的通信模式 245
25.5面向报文的接口 245
25.6 UDP通信语义 246
25.7 交互模式和广播传递 246
25.8用协议端口号标识端点 247
25.9 UDP数据报格式 247
25.10 UDP校验和伪头部 247
25.11 UDP封装 248
25.12本章小结 248
练习题 249
第26章 TCP：可靠的传输服务 250
26.1引言 250
26.2传输控制协议 250
26.3 TCP为应用提供的服务 250
26.4端到端服务与虚拟连接 251
26.5传输协议所采用的技术 251
26.6避免网络拥塞的技术 254
26.7 协议设计技巧 255
26.8用来对付分组丢失的技术 255
26.9自适应重传技术 256
26.10重传时间的比较 257
26.11缓冲、流控与窗口 257
26.12 TCP的三次握手 258
26.13 TCP拥塞控制 259
26.14 TCP段格式 260
26.15本章小结 260
练习题 261
第27章 因特网路由与路由协议 262
27.1引言 262
27.2静态与动态路由 262
27.3主机静态路由与默认路径 262
27.4动态路由与路由器 263
27.5全球因特网的路由技术 264
27.6自治系统概念 264
27.7两类因特网路由协议 264
27.8路径与数据业务 266
27.9边界网关协议 266
27.10路由信息协议 267
27.11 RIP分组格式 268
27.12开放最短路径优先协议 268
27.13 OSPF图的例子 269
27.14 OSPF区域 270
27.15 中间系统到中间系统协议 270
27.16组播路由技术 270
27.17本章小结 273
练习题 273
第五部分 其他网络概念与技术 276
第28章 网络性能 276
28.1引言 276
28.2性能度量 276
28.3延迟 276
28.4吞吐率、容量、实际吞吐量 277
28.5理解吞吐率与延迟 278
28.6抖动 279
28.7延迟与吞吐率的关系 279
28.8测量延迟、吞吐率与抖动 281
28.9被动测量、小分组及网流监测 282
28.10服务质量 282
28.11细粒度与粗粒度QoS 283
28.12 QoS的实现 284
28.13因特网QoS技术 286
28.14本章小结 286
练习题 287
第29章 多媒体与IP电话 289
29.1引言 289
29.2实时数据传输和尽力而为传递 289
29.3延迟重播与抖动缓冲 289
29.4实时传输协议 290
29.5 RTP封装 291
29.6 IP电话 291
29.7信令与VoIP信令标准 292
29.8 IP电话系统的组成部件 292
29.9协议及所在层次归纳 295
29.10 H.323特性 295
29.11 H.323分层 295
29.12 SIP特性和方法 296
29.13 SIP会话举例 296
29.14电话号码映射及路由 297
29.15 本章小结 297
进一步的阅读资料 298
练习题 298
第30章 网络安全 299
30.1引言 299
30.2网络犯罪与攻击 299
30.3安全策略 301
30.4安全责任与控制 302
30.5安全技术 302
30.6散列法：完整性与鉴别机制 302
30.7访问控制与口令 303
30.8加密：基本的安全技术 303
30.9私有密钥加密 304
30.10公开密钥加密 304
30.11用数字签名的鉴别 305
30.12密钥分发和数字证书 305
30.13防火墙 306
30.14包过滤防火墙的实现 307
30.15 入侵检测系统 308
30.16内容扫描和深度包检查 309
30.17虚拟专网 309
30.18 VPN技术应用于远程办公 310
30.19数据包加密与隧道技术 311
30.20安全技术 313
30.21本章小结 313
练习题 314
第31章 网络管理 316
31.1引言 316
31.2管理内部网 316
31.3 FCAPS：行业标准模型 316
31.4典型的网络元素 317
31.5网络管理工具 318
31.6网络管理应用 319
31.7简单网络管理协议 319
31.8 SNMP的取／存操作模式 320
31.9管理信息库和对象名 320
31.10 MIB变量的种类 321
31.11对应于数组的MIB变量 321
31.12本章小结 322
练习题 322
第32章 网络技术及应用发展趋势 324
32.1引言 324
32.2可扩展网络服务的需求 324
32.3内容缓存加速 324
32.4 Web负载均衡器 325
32.5服务器虚拟化 325
32.6 P2P通信 325
32.7分布式数据中心 326
32.8通用表示 326
32.9社区网络 326
32.10移动性及无线联网 326
32.11数字视频 327
32.12多播传递 327
32.13高速接入与交换 327
32.14光交换 328
32.15 网络的商务应用 328
32.16传感器普遍应用 328
32.17 Ad Hoc网络 328
32.18多核CPU和网络处理器 328
32.19 IPv6 329
32.20本章小结 329
练习题 329
附录 一种简化的应用编程接口 331