计算机网络(第5版)

第1章计算机网络概论1 1.1计算机网络的形成与发展1 1.1.1分组交换技术的研究1 1.1.2互联网的形成7 1.1.3互联网的高速发展8 1.1.4移动互联网的发展9 1.1.5物联网的发展11 1.2计算机网络定义与分类12 1.2.1计算机网络定义12 1.2.2人们生活与工作的网络环境13 1.2.3计算机网络的分类15 1.3各种类型网络的特点15 1.3.1广域网15 1.3.2城域网18 1.3.3局域网20 1.3.4个域网21 1.3.5体域网22 1.4计算机网络的组成与结构23 1.4.1早期计算机网络的组成与结构23 1.4.2ISP的层次结构23 1.4.3互联网的网络结构24 1.5计算机网络拓扑结构26 1.5.1计算机网络拓扑的定义26 1.5.2计算机网络拓扑的分类与特点26 1.6分组交换技术的基本概念27 1.6.1数据交换方式的分类27 1.6.2线路交换28 1.6.3存储转发交换29 1.6.4数据报方式与虚电路方式31 1.6.5分组交换网中的延时33 1.7网络体系结构与网络协议37 1.7.1网络体系结构的基本概念37 1.7.2OSI参考模型39 1.7.3TCP/IP参考模型44 1.7.4OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较45 1.7.5网络协议标准化组织和管理机构46 1.7.6本书采用的参考模型48 小结49 习题49 目录计算机网络（第5版）第2章物理层51 2.1物理层与物理层协议的基本概念51 2.1.1物理层的基本服务功能51 2.1.2物理层协议的类型52 2.2数据通信的基本概念53 2.2.1信息、数据与信号53 2.2.2数据通信方式54 2.2.3传输介质类型及主要特点57 2.2.4数据编码分类63 2.3频带传输技术64 2.3.1频带传输的基本概念64 2.3.2模拟数据编码方法65 2.3.3波特率的基本概念66 2.4基带传输技术67 2.4.1基带传输的基本概念67 2.4.2数字数据编码方法67 2.4.3脉冲编码调制方法69 2.4.4传输速率的基本概念70 2.5多路复用技术71 2.5.1多路复用的基本概念71 2.5.2时分多路复用72 2.5.3频分多路复用73 2.5.4波分多路复用73 2.6同步光纤网与同步数字体系74 2.6.1SONET与SDH的基本概念74 2.6.2基本速率标准的制定75 2.6.3SDH速率体系75 2.7接入技术77 2.7.1接入技术的分类77 2.7.2ADSL接入技术77 2.7.3HFC接入技术79 2.7.4光纤接入技术80 2.7.5移动通信网接入技术82 小结83 习题84 第3章数据链路层86 3.1差错产生的原因与差错控制方法86 3.1.1设计数据链路层的原因86 3.1.2差错产生的原因和差错类型86 3.1.3误码率的定义87 3.1.4检错码与纠错码88 3.1.5循环冗余编码工作原理88 3.1.6差错控制机制91 3.2数据链路层的基本概念91 3.2.1链路与数据链路91 3.2.2数据链路层的主要功能91 3.2.3数据链路层与网络层、物理层的关系92 3.2.4数据链路层协议的发展与演变93 3.2.5局域网参考模型与协议标准95 3.3以太网与IEEE 802.397 3.3.1以太网技术的发展背景97 3.3.2以太网数据发送流程分析100 3.3.3以太网数据接收流程分析104 3.3.4从计算机组成原理的角度认识以太网工作原理107 3.3.5从操作系统的角度认识以太网工作原理110 3.4交换式局域网与虚拟局域网技术111 3.4.1交换式局域网技术111 3.4.2虚拟局域网技术113 3.5高速以太网研究与发展118 3.5.1FE118 3.5.2GE119 3.5.310GE120 3.5.440GE与100GE121 3.5.5光以太网与城域以太网122 3.6以太网组网设备与组网方法123 3.6.1以太网基本组网方法123 3.6.2交换以太网与高速以太网组网方法124 3.6.3以太网网桥125 3.7IEEE 802.11131 3.7.1无线局域网的基本概念131 3.7.2IEEE 802.11网络拓扑类型137 3.7.3CSMA/CA的基本工作原理143 3.7.4IEEE 802.11管理帧与漫游管理149 3.8WiFi组网方法153 3.8.1IEEE 802.11无线网卡153 3.8.2IEEE 802.11无线接入点156 小结156 习题157 第4章网络层159 4.1网络层与IP协议159 4.1.1网络层的基本概念159 4.1.2IP协议的发展与演变160 4.2IPv4的基本内容161 4.2.1IP协议的主要特点161 4.2.2IPv4分组格式162 4.3IPv4地址167 4.3.1IP地址的基本概念167 4.3.2标准分类IP地址167 4.3.3划分子网的三级地址结构172 4.3.4无类别域间路由174 4.3.5网络地址转换177 4.4路由选择算法与分组交付179 4.4.1分组交付和路由选择的基本概念179 4.4.2路由表的建立、更新与路由选择协议185 4.4.3路由信息协议186 4.4.4*短路径优先协议189 4.4.5外部网关协议194 4.4.6路由器与第三层交换技术196 4.5互联网控制报文协议201 4.5.1ICMP的作用与特点201 4.5.2ICMP报文类型202 4.5.3Ping与Traceroute命令204 4.6IP多播与IGMP207 4.6.1IP多播的基本概念207 4.6.2IP多播地址207 4.6.3IGMP的基本内容209 4.6.4多播路由器与IP多播中的隧道技术210 4.7MPLS协议211 4.7.1资源预留协议与区分服务211 4.7.2多协议标记交换211 4.7.3MPLS VPN的应用213 4.8地址解析协议214 4.8.1IP地址与物理地址的映射214 4.8.2地址解析的工作过程214 4.9移动IP技术216 4.9.1移动IP的基本概念216 4.9.2移动IP的设计目标与主要特征217 4.9.3移动IP的结构与基本术语217 4.9.4移动IPv4的工作原理219 4.9.5移动IPv4节点之间的通信221 4.10IPv6222 4.10.1IPv6的基本概念222 4.10.2IPv6的主要特征223 4.10.3IPv6地址224 4.10.4IPv6分组结构与基本报头226 4.10.5IPv4过渡到IPv6的基本方法228 小结230 习题231 第5章传输层236 5.1传输层与传输层协议236 5.1.1传输层的基本功能236 5.1.2传输协议数据单元的概念237 5.1.3应用进程、传输层接口与套接字238 5.1.4网络环境中的分布式进程标识方法239 5.1.5传输层的多路复用与分解241 5.1.6TCP、UDP与应用层协议的关系241 5.2UDP242 5.2.1UDP的主要特点242 5.2.2UDP报文格式243 5.2.3UDP校验和的概念244 5.2.4UDP的适用范围244 5.3TCP245 5.3.1TCP的主要特点245 5.3.2TCP报文格式247 5.3.3TCP连接的建立与释放249 5.3.4TCP滑动窗口与确认、重传机制253 5.3.5TCP滑动窗口与流量控制、拥塞控制259 小结266 习题266 第6章应用层268 6.1互联网应用与应用层协议268 6.1.1互联网应用发展阶段268 6.1.2C/S模式与P2P模式比较269 6.1.3应用层协议分类271 6.2域名解析应用273 6.2.1域名系统研究背景273 6.2.2域名空间的概念275 6.2.3域名服务器的概念276 6.2.4DNS的工作过程278 6.2.5DNS性能优化280 6.3远程登录应用281 6.3.1远程登录的概念281 6.3.2TELNET协议的基本内容281 6.4文件传输应用282 6.4.1文件传输的概念282 6.4.2FTP的基本内容282 6.5电子邮件应用284 6.5.1电子邮件的概念284 6.5.2邮件发送与SMTP284 6.5.3POP3、IMAP4与基于Web的电子邮件287 6.6Web与基于Web的网络应用289 6.6.1Web服务的概念289 6.6.2HTTP的基本内容290 6.6.3HTML293 6.6.4Web浏览器296 6.6.5搜索引擎技术296 6.7即时通信应用298 6.7.1即时通信的概念298 6.7.2SIP的基本内容299 6.8动态主机配置应用303 6.8.1动态主机配置的概念303 6.8.2DHCP的基本内容303 6.9网络管理应用306 6.9.1网络管理的概念306 6.9.2SNMP的基本内容309 6.10Web服务实现方法分析312 6.10.1实现Web服务的网络环境312 6.10.2DHCP与动态IP地址分配314 6.10.3DNS与域名解析316 6.10.4ARP与MAC地址解析317 6.10.5浏览器访问Web服务器的过程分析320 小结322 习题322 第7章网络安全326 7.1网络空间安全与网络安全的概念326 7.1.1网络空间安全概念的提出326 7.1.2网络空间安全理论体系327 7.1.3OSI安全体系结构328 7.1.4网络安全研究的主要内容332 7.2加密与认证技术333 7.2.1加密/解密算法与密码体系的概念334 7.2.2对称密码体系336 7.2.3非对称密码体系337 7.2.4公钥基础设施339 7.2.5数字签名技术340 7.2.6身份认证技术342 7.3网络安全协议343 7.3.1网络层安全与IPSec343 7.3.2传输层安全与SSL、TLS345 7.3.3应用层安全与PGP、SET346 7.4网络攻击与防御技术349 7.4.1网络攻击的概念349 7.4.2DoS攻击与DDoS攻击350 7.5入侵检测技术351 7.5.1入侵检测的概念351 7.5.2入侵检测的基本方法352 7.5.3蜜罐技术353 7.6防火墙技术354 7.6.1防火墙的概念354 7.6.2包过滤路由器355 7.6.3应用级网关357 7.6.4防火墙系统结构359 7.6.5防火墙报文过滤规则362 7.7网络安全发展的新动向366 小结368 习题369 第8章计算机网络技术发展372 8.1云计算的概念、技术与应用372 8.1.1云计算的基本概念372 8.1.2云计算的基本特征374 8.1.3云计算的服务模式375 8.1.4云计算的部署方式377 8.1.5云计算中心网络实现技术378 8.2移动云计算技术的研究与应用379 8.2.1移动云计算技术的研究背景379 8.2.2移动云计算的定义与结构特征380 8.2.3移动云计算应用的效益381 8.3边缘计算与移动边缘计算381 8.3.1边缘计算的基本概念381 8.3.2移动边缘计算的研究背景382 8.3.3移动边缘计算系统结构384 8.4QoS与QoE385 8.4.1QoE的基本概念386 8.4.2QoS与QoE的关系387 8.4.3QoE的定义387 8.4.4影响QoE的因素388 8.5SDN/NFV技术研究与发展389 8.5.1SDN/NFV的研究背景389 8.5.2SDN的基本概念390 8.5.3NFV的基本概念394 8.5.4SDN与NFV的关系396 小结397 习题398 参考文献399