深入理解電腦網絡

目錄

第1章緒論1

1.1電腦網絡與互聯網2

1.1.1什麽是電腦網絡2

1.1.2互聯網和萬維網8

1.2感受身邊的網絡11

1.2.1網絡應用11

1.2.2網絡終端和接入網絡13

1.2.3影響用戶上網體驗的指標14

1.3電腦網絡的發展歷史20

1.3.1電腦網絡的發展史20

1.3.2中國互聯網的發展史28

1.4電腦網絡的體系結構32

1.4.1電腦網絡的體系結構概述32

1.4.2OSI參考模型35

1.4.3TCP/IP參考模型38

1.4.4TCP/IP參考模型和OSI參考模型的比較41

1.4.5本書使用的參考模型和內容組織41

1.5相關標準42

1.5.1互聯網標準組織及標準43

1.5.2其他相關標準組織及標準45

1.6本章小結46

本章的技術人物傳奇47

本章的客觀題練習48

習題48

第2章物理層49

2.1數據通信基礎50

2.1.1常見的數據通信概念50

2.1.2信號的傅里葉分析53

2.1.3通道的最大數字帶寬55

2.2信號的傳輸技術56

2.2.1線路編碼56

2.2.2調制技術572.2.3復用技術59

2.3傳輸介質66

2.3.1導引性傳輸介質67

2.3.2非導引性傳輸介質74

2.4接入網絡78

2.4.1公共交換電話網絡78

2.4.2蜂窩移動網絡85

2.4.3有線電視網絡91

2.4.4衛星通信網絡93

2.5物理層的設備96

2.5.1收發器97

2.5.2中繼器97

2.5.3集線器99

2.6本章小結100

本章的技術人物傳奇101

本章的客觀題練習101

習題101

第3章數據鏈路層105

3.1數據鏈路層的主要功能106

3.2成幀的方法106

3.2.1字節計數法107

3.2.2帶字節填充的字節標志法108

3.2.3帶位填充的位標志法109

3.2.4物理層編碼違例法109

3.3檢錯和糾錯109

3.3.1檢錯110

3.3.2糾錯113

3.4可靠傳輸數據幀的技術118

3.4.1流量控制118

3.4.2肯定確認與重傳119

3.4.3傳輸效率評估和提升121

3.4.4滑動窗口協議122

3.4.5滑動窗口與幀號124

3.5典型DLL協議實例127

3.5.1HDLC協議127

3.5.2PPP128

3.5.3PPPoE130

3.6本章小結133

本章的技術人物傳奇133

本章的客觀題練習133

習題133

第4章介質訪問控制和局域網135

4.1局域網概述136

4.2介質訪問控制138

4.2.1通道的靜態分配138

4.2.2多路訪問協議139

4.3以太網150

4.3.1經典以太網和交換式以太網151

4.3.2以太網數據幀的格式154

4.3.3越來越快的以太網158

4.4數據鏈路層交換和交換機163

4.4.1數據鏈路層交換163

4.4.2交換機165

4.5虛擬局域網和生成樹協議166

4.5.1虛擬局域網166

4.5.2生成樹協議169

4.6無線局域網171

4.6.1無線局域網的物理構成171

4.6.2無線局域網的介質訪問控制175

4.6.3IEEE 802.11數據幀格式179

4.7藍牙182

4.7.1藍牙網絡的物理構成182

4.7.2藍牙協議的體系結構183

4.7.3藍牙數據幀的格式185

4.7.4藍牙應用與其他無線網絡技術187

4.8本章小結189

本章的技術人物傳奇191

本章的客觀題練習191

習題191

第5章網絡層193

5.1通信網絡及提供的服務194

5.1.1無連接的服務195

5.1.2面向連接的服務197

5.2IPv4協議198

5.2.1IPv4分組199

5.2.2IPv4地址204

5.2.3子網劃分210

5.2.4IP地址的獲取215

5.2.5IP尋址和MAC尋址217

5.2.6無類域間路由（CIDR）219

5.3與IP有關的其他協議或技術225

5.3.1地址解析協議（ARP）225

5.3.2互聯網控制消息協議（ICMP）229

5.3.3網絡地址轉換（NAT）234

5.4IPv6協議237

5.4.1IPv6分組238

5.4.2IPv6地址247

5.4.3ICMPv6254

5.4.4鄰居發現（ND）255

5.4.5IPv6過渡技術263

5.5路由選擇協議267

5.5.1路由選擇的基礎 267

5.5.2距離矢量路由協議272

5.5.3鏈路狀態路由協議278

5.5.4邊界網關協議（BGP）287

5.5.5IP組播293

5.5.6路由器307

5.6服務質量310

5.6.1綜合服務模型311

5.6.2區分服務模型312

5.6.3多協議標簽交換技術318

5.7本章小結323

本章的技術人物傳奇324

本章的客觀題練習324

習題324

第6章傳輸層329

6.1傳輸協議概述330

6.1.1多路復用/分用330

6.1.2端到端、進程到進程通信331

6.2UDP334

6.2.1UDP數據段格式335

6.2.2UDP的典型應用337

6.3TCP概述339

6.3.1TCP數據段格式340

6.3.2TCP可靠數據傳輸機制342

6.3.3TCP基於滑動窗口的流量控制343

6.4TCP連接管理345

6.4.1TCP的連接建立346

6.4.2TCP的連接釋放347

6.4.3TCP連接管理狀態機348

6.5TCP計時器管理350

6.6擁塞控制352

6.6.1擁塞控制原理352

6.6.2擁塞控制機制354

6.6.3公平性356

6.7新型傳輸協議——QUIC357

6.7.1報文格式358

6.7.2多流復用362

6.7.3連接管理363

6.7.4DCCP和SCTP364

6.8本章小結365

本章的客觀題練習365

習題365

第7章應用層369

7.1應用層協議概述370

7.1.1客戶/服務器模型370

7.1.2套接字接口371

7.2域名系統375

7.2.1域名系統概述375

7.2.2域名結構376

7.2.3域名服務器377

7.2.4DNS數據流格式和域名解析378

7.3應用層典型應用382

7.3.1文件傳輸382

7.3.2遠程登錄384

7.3.3電子郵件386

7.4萬維網391

7.4.1萬維網體系結構概述391

7.4.2Web頁面393

7.4.3超文本傳輸協議（HTTP）395

7.4.4Web緩存399

7.4.5Web安全與隱私400

7.5多媒體網絡應用401

7.5.1流媒體概述401

7.5.2數字化音頻與視頻402

7.5.3流式存儲音頻/視頻404

7.5.4流式直播音頻/視頻407

7.5.5交互式音頻/視頻407

7.5.6內容分發網絡409

7.6P2P應用412

7.6.1P2P應用體系結構412

7.6.2P2P應用工作機制413

7.6.3分佈式散列表415

7.7本章小結416

本章的技術人物傳奇417

本章的客觀題練習417

習題417

本章附錄： 套接字編程示例代碼418

第8章新型網絡425

8.1物聯網425

8.1.1物聯網概述426

8.1.2物聯網關鍵技術427

8.2工業互聯網430

8.2.1工業互聯網概述431

8.2.2工業互聯網體系架構與主要技術431

8.2.3工業互聯網在中國的發展434

8.3軟件定義網絡435

8.3.1軟件定義網絡概述435

8.3.2軟件定義網絡架構436

8.3.3軟件定義網絡關鍵技術437

8.3.4軟件定義網絡的挑戰與發展439

8.4本章小結440

本章的客觀題練習441

習題441

第9章網絡管理和網絡安全443

9.1網絡管理444

9.1.1網絡管理的內容和挑戰444

9.1.2TCP/IP網絡管理框架445

9.1.3管理信息結構（SMI）448

9.1.4管理信息庫（MIB）454

9.1.5簡單網絡管理協議（SNMP）457

9.1.6遠程網絡監視（RMON）465

9.2數據中心網絡467

9.2.1數據中心網絡的物理拓撲468

9.2.2數據中心網絡的協議470

9.2.3數據中心網絡的管理471

9.3網絡安全473

9.3.1網絡安全威脅473

9.3.2密碼學基礎476

9.3.3密鑰管理和數字證書485

9.3.4報文認證和身份認證489

9.3.5通信安全協議495

9.3.6防火牆和入侵檢測511

9.4本章小結516

本章的客觀題練習518

習題518

參考文獻519

跋520