第1章 概述 1
1.1 计算机网络在信息时代中的作用 1
1.2 因特网概述 3
1.2.1 网络的网络 3
1.2.2 因特网发展的三个阶段 4
1.2.3 因特网的标准化工作 7
1.3 因特网的组成 8
1.3.1 因特网的边缘部分 8
1.3.2 因特网的核心部分 10
1.4 计算机网络的定义与分类 15
1.4.1 计算机网络的定义 15
1.4.2 计算机网络的分类 15
1.5 计算机网络的主要性能指标 16
1.6 计算机网络体系结构 20
1.6.1 网络协议 20
1.6.2 层次模型与计算机网络体系结构 21
1.6.3 具有五层协议的原理体系结构 23
1.6.4 实体、协议和服务 26
1.6.5 TCP/IP的体系结构 27
1.7 计算机网络在我国的发展 27
1.8 两个重要的新兴网络技术 28
1.8.1 云计算 29
1.8.2 物联网 30
本章的重要概念 31
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 编码与调制 35
2.2.3 信道的极限容量 36
2.2.4 传输方式 38
2.3 物理层下面的传输媒体 39
2.3.1 导引型传输媒体 40
2.3.2 非导引型传输媒体 43
2.4 信道复用技术 45
2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用 46
2.4.2 波分复用 48
2.4.3 码分复用 48
2.5 数字传输系统 50
2.5.1 PCM速率体制 50
2.5.2 SONET/SDH 51
2.5.3 光网络 52
2.6 互联网接入技术 53
2.6.1 电话网拨号接入 53
2.6.2 数字用户线接入 53
2.6.3 光纤同轴混合网接入 56
2.6.4 光纤接入 57
2.6.5 以太网接入 58
2.6.6 无线接入 58
本章的重要概念 59
习题 60
第3章 数据链路层 62
3.1 使用点对点信道的数据链路层 62
3.1.1 数据链路层所处的地位 62
3.1.2 数据链路和帧 63
3.1.3 封装成帧 64
3.1.4 差错检测 67
3.1.5 可靠传输 69
3.2 点对点协议PPP 75
3.2.1 PPP的特点 76
3.2.2 PPP的组成 76
3.2.3 PPP的帧格式 77
3.2.4 PPP的工作状态 78
3.3 使用广播信道的数据链路层 79
3.3.1 媒体接入控制 79
3.3.2 局域网 80
3.4 共享式以太网 84
3.4.1 CSMA/CD协议 84
3.4.2 共享式以太网的信道利用率 88
3.4.3 使用集线器的星形拓扑 89
3.4.4 以太网的帧格式 90
3.5 网桥和以太网交换机 92
3.5.1 在物理层扩展以太网 92
3.5.2 在数据链路层扩展以太网 93
3.5.3 以太网交换机 98
3.5.4 虚拟局域网VLAN 99
3.6 以太网的演进 101
3.6.1 100BASE-T以太网 101
3.6.2 吉比特以太网 102
3.6.3 10吉比特和100吉比特以太网 103
3.6.4 使用以太网进行宽带接入 104
3.7 无线局域网 105
3.7.1 无线局域网的组成 105
3.7.2 802.11局域网的物理层 109
3.7.3 802.11局域网的MAC协议 109
3.7.4 802.11局域网的MAC帧 113
3.7.5 其他无线计算机网络 115
本章的重要概念 116
习题 118
第4章 网络层与网络互连 121
4.1 网络层概述 121
4.1.1 分组转发和路由选择 121
4.1.2 网络层提供的两种服务 122
4.1.3 虚电路网络 124
4.2 网际协议IP 125
4.2.1 异构网络互连 126
4.2.2 IP地址及编址方式 128
4.2.3 IP地址与物理地址 134
4.2.4 地址解析协议ARP 136
4.2.5 IP数据报的格式 139
4.2.6 IP数据报的转发 143
4.3 网际控制报文协议ICMP 147
4.3.1 ICMP报文的种类 147
4.3.2 ICMP的应用举例 149
4.4 因特网的路由选择协议 151
4.4.1 有关路由选择协议的几个基本概念 151
4.4.2 内部网关协议RIP 153
4.4.3 内部网关协议OSPF 156
4.4.4 外部网关协议BGP 159
4.5 路由器的工作原理 162
4.5.1 路由器的构成 162
4.5.2 路由器与交换机的比较 165
4.5.3 三层交换机 166
4.6 VPN与NAT 167
4.6.1 虚拟专用网VPN 167
4.6.2 网络地址转换NAT 169
4.7 IP多播 171
4.7.1 IP多播的基本概念 171
4.7.2 在局域网上进行硬件多播 173
4.7.3 IP多播需要两种协议 173
4.7.4 网际组管理协议IGMP 175
4.7.5 多播路由选择协议 176
4.8 移动IP 179
4.8.1 移动性对网络应用的影响 179
4.8.2 移动IP的工作原理 180
4.8.3 移动IP的标准 182
4.8.4 蜂窝移动通信网中的移动性管理 182
4.9 下一代的网际协议IPv6 183
4.9.1 解决IP地址耗尽的根本措施 183
4.9.2 IPv6的基本首部 183
4.9.3 IPv6的编址 185
4.9.4 从IPv4向IPv6过渡 187
4.9.5 ICMPv6 188
4.10 多协议标签交换MPLS 189
本章的重要概念 191
习题 194
第5章 运输层 199
5.1 运输层协议概述 199
5.1.1 进程之间的通信 199
5.1.2 因特网的运输层协议 201
5.1.3 运输层的复用与分用 202
5.2 用户数据报协议UDP 203
5.2.1 UDP概述 203
5.2.2 UDP的首部格式 204
5.3 传输控制协议TCP 205
5.3.1 TCP的主要特点 205
5.3.2 TCP报文段结构 207
5.3.3 TCP的可靠传输 209
5.3.4 TCP的流量控制 215
5.3.5 TCP的连接管理 217
5.4 拥塞控制 220
5.4.1 拥塞的原因与危害 221
5.4.2 拥塞控制的基本方法 222
5.4.3 TCP的拥塞控制 223
本章的重要概念 227
习题 229
第6章 网络应用 232
6.1 应用层概述 232
6.1.1 网络应用程序体系结构 232
6.1.2 应用层协议 234
6.1.3 选择运输层协议 235
6.2 域名系统DNS 235
6.2.1 域名系统概述 236
6.2.2 因特网的域名结构 237
6.2.3 域名服务器 238
6.2.4 域名解析的过程 240
6.3 万维网WWW 241
6.3.1 万维网概述 241
6.3.2 统一资源定位符URL 243
6.3.3 超文本传送协议HTTP 244
6.3.4 万维网的文档 250
6.3.5 移动Web 253
6.3.6 万维网搜索引擎 254
6.3.7 博客与微博 256
6.4 电子邮件 258
6.4.1 电子邮件系统的组成 258
6.4.2 简单邮件传送协议SMTP 260
6.4.3 电子邮件的信息格式 261
6.4.4 邮件读取协议POP3和IMAP 262
6.4.5 基于万维网的电子邮件 263
6.4.6 通用因特网邮件扩展MIME 264
6.5 文件传送协议FTP 267
6.6 远程终端协议TELNET 269
6.7 动态主机配置协议DHCP 270
6.8 P2P文件共享 271
6.8.1 P2P文件分发 272
6.8.2 在 P2P对等方中搜索对象 273
6.8.3 案例：BitTorrent 275
6.9 多媒体网络应用 276
6.9.1 实时多媒体数据传输中的问题 277
6.9.2 实时运输协议RTP 279
6.9.3 流式存储音频／视频 280
6.9.4 流式实况音频／视频 282
6.9.5 实时交互音频／视频 283
6.10 网络应用编程接口 285
6.10.1 TCP套接字编程 286
6.10.2 一个简单的代码实例 287
本章的重要概念 289
习题 291
第7章 网络安全 294
7.1 网络安全概述 294
7.1.1 安全威胁 294
7.1.2 安全服务 296
7.2 机密性与密码学 296
7.2.1 对称密钥密码体制 297
7.2.2 公钥密码体制 298
7.3 完整性与鉴别 299
7.3.1 报文摘要和报文鉴别码 299
7.3.2 数字签名 301
7.3.3 实体鉴别 302
7.4 密钥分发与公钥认证 303
7.4.1 对称密钥的分发 303
7.4.2 公钥的签发与认证 304
7.5 访问控制 304
7.5.1 访问控制的基本概念 305
7.5.2 访问控制策略 306
7.6 网络各层的安全实例 307
7.6.1 物理层实例：信道加密机 307
7.6.2 数据链路层实例：802.11i 308
7.6.3 网络层实例：IPsec 310
7.6.4 运输层实例：SSL/TLS 312
7.6.5 应用层实例：PGP 314
7.7 系统安全：防火墙与入侵检测系统 315
7.7.1 防火墙 315
7.7.2 入侵检测系统 317
7.8 网络攻击及其防范 318
7.8.1 网络扫描 318
7.8.2 网络监听 319
7.8.3 拒绝服务攻击 320
本章的重要概念 322
习题 324
附录A最短路径算法——Dijkstra算法 326
附录B配套实验建议 328
附录C英文缩写词 334
附录D参考书目 340