包邮计算机网络——基础理论、应用与现代技术

第1章网络基础概述1

1.1网络的形成与发展1

1.1.1分组交换技术与ARPA网1

1.1.2TCP/IP网络互联2

1.1.3因特网的高速发展2

1.1.4我国互联网的发展历史3

1.2计算机网络定义与分类6

1.2.1计算机网络定义6

1.2.2网络边缘6

1.2.3网络核心7

1.2.4计算机网络的分类8

1.3计算机网络的性能指标10

1.3.1速率与带宽10

1.3.2吞吐量10

1.3.3时延10

1.3.4时延带宽积12

1.3.5往返时间12

1.4网络体系结构与网络协议12

1.4.1网络体系结构的基本概念12

1.4.2OSI参考模型12

1.4.3TCP/IP参考模型14

习题15第2章应用层17

2.1应用层概述17

2.1.1应用层基本功能17

2.1.2常见的应用层协议概述18

2.2电子邮件应用服务19

2.2.1SMTP概述20

2.2.2邮件访问协议22

2.3域名服务系统25

2.3.1DNS的分层架构26

2.3.2域名服务器27

2.3.3DNS域名解析流程27

2.3.4DNS消息格式29

2.3.5DNS的资源记录30

2.4Web服务及应用31

2.4.1万维网(WWW)应用32

2.4.2超文本传输协议34

2.5本章小结38

习题39第3章传输层40

3.1传输层概述40

3.1.1传输层基本功能40

3.1.2传输层提供的服务41

3.2用户数据报文协议UDP43

3.2.1UDP功能特征概述44

3.2.2UDP报文结构44

3.2.3UDP中的差错检测机制46

3.3可靠数据传输机制概述47

3.3.1“停止等待”ARQ协议47

3.3.2回退N步ARQ协议49

3.3.3选择重传ARQ协议50

3.3.4流量控制与拥塞控制51

3.4传输控制协议TCP53

3.4.1TCP功能特征概述53

3.4.2TCP报文数据格式54

3.4.3TCP连接建立与释放流程56

3.4.4TCP的数据重传机制58

3.4.5TCP流量控制60

3.4.6TCP拥塞控制61

3.5本章小结63

习题63第4章网络层65

4.1网络层概述65

4.1.1网络层功能65

4.1.2主要网络层协议67

4.2网络层服务类型68

4.2.1面向连接的虚电路服务68

4.2.2无连接的数据报服务70

4.3IPv472

4.3.1IPv4数据报格式72

4.3.2IPv4数据包分片与重组74

4.3.3IPv4地址74

4.4IPv679

4.4.1IPv6的主要特点79

4.4.2IPv6数据包格式80

4.4.3IPv6地址84

4.5路由与路由选择协议87

4.5.1路由器结构与工作原理87

4.5.2路由选择协议的分类90

4.5.3内部网关协议RIP91

4.5.4内部网关协议OSPF92

4.5.5外部网关协议BGP94

4.6互联网控制报文协议ICMP96

4.6.1ICMP功能96

4.6.2ICMP报文格式和类型97

4.6.3ICMPv6差错报文98

4.6.4ICMPv6诊断报文100

4.6.5邻节点发现协议与ICMPv6报文101

4.6.6多播组管理报文105

习题105第5章数据链路层107

5.1数据链路层概述107

5.1.1数据链路与帧107

5.1.2数据链路层功能107

5.1.3数据链路层协议109

5.2差错控制和流量控制110

5.2.1差错检测方法111

5.2.2CRC原理112

5.2.3流量控制113

5.3介质访问控制协议114

5.3.1MAC协议114

5.3.2CSMA/CD协议115

5.3.3CSMA/CA协议118

5.4以太网120

5.4.1局域网概述121

5.4.2以太网帧结构122

5.4.3MAC地址123

5.4.4IEEE 802.3以太网标准123

5.4.5快速以太网 124

5.4.6吉比特以太网124

5.4.710吉比特以太网125

5.5交换式以太网126

5.5.1链路层交换机126

5.5.2交换机工作原理126

5.5.3交换机地址管理机制128

5.5.4交换与转发方式128

习题129第6章物理层130

6.1物理层概述 130

6.1.1物理层功能及服务130

6.1.2物理层基本概念131

6.1.3物理层典型设备134

6.2物理层介质与接口134

6.2.1导向传输介质135

6.2.2非导向传输介质137

6.2.3物理层常用接口138

6.3模拟通信与数字通信系统概述141

6.3.1通信系统通用模型141

6.3.2模拟通信系统142

6.3.3数字通信系统142

6.4信号调制与解调技术概述144

6.4.1模拟调制技术144

6.4.2数字调制技术148

6.5信道复用技术151

6.5.1频分复用技术152

6.5.2时分复用技术153

6.5.3码分复用技术154

6.5.4波分复用技术156

6.6本章小结157

习题157第7章物联网158

7.1物联网基础158

7.1.1概述158

7.1.2无线传感器网络概述162

7.2RFID技术166

7.2.1概述166

7.2.2系统构成166

7.2.3工作原理168

7.2.4基于RFID技术的物联网系统架构设计169

7.2.5RFID技术的应用169

7.3定位技术170

7.3.1定位原理与方法171

7.3.2室内定位系统175

7.3.3室外定位系统177

7.4时间同步技术178

7.4.1时间同步的重要意义178

7.4.2时间同步模型178

7.4.3时间同步延迟179

7.4.4时间同步协议分类179

7.4.5时间同步算法180

7.4.6高效率时间同步技术的改进方法181

7.5物联网应用182

7.5.1智能家居182

7.5.2智慧医疗185

7.5.3智慧农业187

习题189第8章无线及移动通信网络190

8.1无线通信系统概述190

8.1.1无线通信系统的基本组成190

8.1.2无线通信系统中的频谱资源192

8.1.3常用无线通信系统简介193

8.2无线信号的传播特征198

8.2.1无线电波传播特点199

8.2.2无线信号的大尺度衰落199

8.2.3无线信号的小尺度衰落201

8.3无线局域网技术202

8.3.1无线局域网技术概述203

8.3.2无线局域网典型组网架构205

8.3.3IEEE 802.11系列协议特征207

8.3.4802.11冲突避免机制209

8.3.5WiFi 7技术特征概述211

8.4蜂窝移动通信网络技术214

8.4.1蜂窝移动通信系统基本架构214

8.4.2蜂窝移动通信网络发展历程215

8.4.35G标准化历程及各版本技术特征217

8.4.45G网络架构及特征222

8.4.55G基站功能架构222

8.4.65G核心网关键网元概述223

8.4.75G应用场景概述224

8.5本章小结225

习题225第9章光纤通信网络技术227

9.1光纤通信系统基本概念227

9.1.1光纤通信系统基本架构228

9.1.2光纤的基本结构及特性229

9.1.3光纤通信的特点232

9.2SDH技术概述233

9.2.1SDH技术的产生背景234

9.2.2SDH技术的传输原理235

9.2.3SDH主要设备概述239

9.2.4SDH技术特征总结240

9.3OTN技术概述241

9.3.1OTN标准发展历程242

9.3.2WDM技术概述243

9.3.3OTN分层架构244

9.3.4OTN光网络管理245

9.3.5OTN技术特征总结247

9.4PON技术概述249

9.4.1PON组网架构及主要设备250

9.4.2PON关键技术251

9.4.3PON技术分类255

9.5本章小结256

习题257第10章网络服务质量 258

10.1QoS概述258

10.2综合服务IntServ和资源预留协议259

10.2.1IntServ的基本工作原理259

10.2.2资源预留协议 RSVP260

10.3区分服务DiffServ261

10.3.1DiffServ体系结构261

10.3.2区分服务标记262

10.3.3PHB映射262

10.4多协议标签交换263

10.4.1MPLS特点263

10.4.2MPLS标签的格式264

10.4.3MPLS的网络结构265

10.5QoE 266

10.5.1QoE的基本概念266

10.5.2QoS与QoE的关系266

10.5.3影响QoE的因素267

10.5.4QoE的评价方式267

习题268第11章网络安全269

11.1网络安全概述269

11.1.1网络安全的基本概念269

11.1.2影响计算机网络安全的主要因素269

11.1.3OSI安全体系结构270

11.2网络攻击和入侵271

11.2.1拒绝服务攻击271

11.2.2利用型攻击273

11.2.3信息收集型攻击274

11.2.4假消息攻击 275

11.2.5恶意软件 275

11.3网络安全技术277

11.3.1防火墙技术277

11.3.2数据加密技术278

11.3.3数字签名与身份认证279

11.3.4入侵检测系统279

11.3.5入侵防御系统281

习题282

参考文献283