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第1部分　计算机网络及其体系结构3

第1章　计算机网络概述3

1.1　计算机网络的基本概念3

1.1.1　什么是计算机网络3

目录3

1.1.2　计算机网络的分类5

1.2.1　计算机网络的产生10

1.2.2　分组交换网的出现10

1.2　计算机网络的发展历程10

1.2.3　计算机网络体系结构的形成13

1.2.4　局域网的产生和发展14

1.2.5　Internet时代14

1.3　计算机网络技术国际标准化组织17

习题19

第2章　计算机网络体系结构20

2.1 ISO/OSI体系结构20

2.1.1 开放系统互连参考模型（OSI/RM）20

2.1.2　ISO/OSI的一些基本概念22

2.1.3　ISO/OSI各层基本功能24

2.2 TCP/IP体系结构27

2.2.1　TCP/IP及其发展27

2.2.2　TCP/IP体系结构27

2.3　5层体系结构29

习题30

第3章　数据通信技术33

3.1　概述33

第2部分　数据通信与链路控制33

3.2　数据通信系统的性能指标35

3.2.1　信息传输速率和码元传输速率35

3.2.2　时延和时延带宽积36

3.2.3　误码率和误比特率37

3.2.4　奈奎斯特准则与香农定理38

3.3　数据传输方式39

3.3.1　单工、全双工和半双工传输39

3.3.2　异步传输和同步传输39

3.3.3　频带传输与基带传输42

3.4　调制解调技术43

3.4.1　幅移键控（ASK）44

3.4.2　频移键控（FSK）44

3.4.3　相移键控（PSK）44

3.4.4 多级调制和幅相键控（APK）44

3.5　编码解码技术45

3.5.1　不归零制编码46

3.5.2　曼彻斯特编码46

3.5.4　mB/nB编码47

3.5.3　差分曼彻斯特编码47

3.5.5　多进制编码48

3.6　信道复用技术49

3.6.1　频分多路复用（FDM）49

3.6.2　时分多路复用（TDM）50

3.6.3　统计时分多路复用（STDM）50

3.6.4　准同步数字系列（PDH）51

3.6.5　同步数字系列（SDH）53

3.6.6　波分多路复用（WDM）56

3.7.1 双绞线57

3.7　传输媒体57

3.7.2　同轴电缆58

3.7.3　光纤58

3.7.4　无线传输60

习题62

4.1　数据链路控制机制64

4.1.1 引言64

第4章　数据链路控制64

4.1.2　滑动窗口机制65

4.1.3　停等ARQ66

4.1.4 回退-N ARQ68

4.1.5　选择重传ARQ70

4.2　差错校验71

4.2.1　奇偶校验71

4.2.2　循环冗余校验71

4.2.3　校验和73

4.3.1 HDLC链路配置和工作模式74

4.3 高级数据链路控制规程（HDLC）74

4.3.2 HDLC帧格式和传输控制75

4.4　因特网数据链路控制协议PPP78

习题81

第3部分　局域网85

第5章　局域网体系结构85

5.1　IEEE802局域网体系结构85

5.1.1 IEEE802 L＆MAN/RM85

5.1.2　媒体接入控制（MAC）子层87

5.1.3　逻辑链路控制（LLC）子层90

5.2　城域网（MAN）91

习题93

第6章　以太网94

6.1 以太网的发展94

6.2 以太网媒体接入控制方式CSMA/CD96

6.2.1 随机接入技术先驱ALOHA96

6.2.2　CSMA工作机理98

6.2.3　CSMA/CD工作机理99

6.2.4　CSMA/CD传输特点106

6.2.5　CSMA/CD性能107

6.3 以太网帧格式和数据封装110

6.3.1 以太网帧格式110

6.3.2　以太网数据封装112

6.4　传统以太网113

6.4.1　物理层、网络接口卡和中继器113

6.4.3　细缆以太网10Base2116

6.4.2　粗缆以太网10Base5116

6.4.4 双绞线以太网10BaseT117

6.4.5　光纤以太网10BaseF120

6.5　高速以太网121

6.5.1 100BaseT121

6.5.2　千兆以太网125

6.5.3　万兆以太网129

6.6　全双工以太网132

6.6.1 全双工以太网的特点132

6.6.2　全双工以太网的流量控制133

6.7　交换式以太网134

6.7.1 网桥135

6.7.2　交换机137

6.7.3　交换式以太网及其特点139

6.8 虚拟局域网（VLAN）141

6.8.1　VLAN及其特点141

6.8.2　VLAN划分142

6.8.3　VLAN帧格式142

6.8.4　VLAN运行143

习题144

第7章　非主流局域网147

7.1　令牌环147

7.1.1　令牌环的拓扑结构和传输方式147

7.1.2　令牌环帧格式149

7.1.3　优先级控制与令牌维护150

7.2　令牌总线151

7.3.1　FDDI及其特点152

7.3　光纤分布数据接口（FDDI）152

7.3.2　FDDI网络结构154

习题155

第8章　无线局域网（WLAN）156

8.1　IEEE802.11 WLAN网络结构156

8.2　IEEE802.11 WLAN协议157

8.2.1　物理层157

8.2.2　MAC层158

习题164

第4部分　广域网167

第9章　广域网传输控制机制167

9.1　数据交换技术167

9.1.1 电路交换168

9.1.2　报文交换168

9.1.3　分组交换168

9.2　分组转发和动态路由170

9.2.1　分级的编址方案170

9.2.2　分组转发机制171

9.2.3　动态路由和路由算法172

9.3　拥塞控制173

9.3.1　网络拥塞现象173

9.3.2　拥塞控制的基本策略174

习题176

第10章　广域网实例177

10.1 帧中继（FR）177

10.1.1　帧中继交换177

10.1.3　帧中继帧格式178

10.1.2　帧中继体系结构178

10.1.4　帧中继拥塞控制180

10.2 异步传输模式（ATM）181

10.2.1　综合业务数字网（ISDN）181

10.2.2　信元交换182

10.2.3　ATM协议模型183

10.2.4　ATM服务质量和服务类型188

10.2.5　ATM通信量控制191

10.3　宽带接入网192

10.3.1　非对称数字用户线（ADSL）193

10.3.2　混合光纤同轴电缆网（HFC）195

习题197

第5部分　Internet201

第11章　网际层201

11.1 网际协议（IP）201

11.1.1　概述201

11.1.2　分类IPv4地址及子网划分204

11.1.3　地址解析协议（ARP）207

11.1.4 IP数据报格式211

11.1.5 IP数据报的分片与重组213

11.1.6 1P数据报转发216

11.1.7 IP数据报选项221

11.1.8　因特网控制报文协议（ICMP）223

11.1.9　无类别域间路由226

11.2　路由算法和路由协议229

11.2.1　Internet两类路由协议229

11.2.2　距离矢量路由算法230

11.2.3　最短路径优先路由算法（SPF）233

11.2.4　路由信息协议（RIP）235

11.2.5　开放最短路径优先协议（OSPF）239

11.2.6　边界网关协议（BGP）244

11.3 因特网组管理协议（IGMP）248

11.3.1　多播248

11.3.2　IP多播组地址及其转换249

11.3.3　IGMP协议250

11.3.4　距离矢量多播路由协议（DVMRP）252

11.4.1　IPv6产生的背景和特点257

11.4　下一代网际协议IPv6257

11.4.2　IPv6数据报格式258

11.4.3　IPv6地址空间及其表示方法261

11.4.4　IPv6地址格式263

11.4.5　IPv4向IPv6过渡265

11.5　IP over ATM、SDH和DWM268

11.5.1 IP over ATM268

11.5.2　多协议标记交换（MPLS）271

11.5.3　IP over SDH274

11.5.4　IP over WDM275

习题276

第12章　传输层280

12.1　传输层端口280

12.1.1　端口及其作用280

12.1.2　传输层的复用和解复用282

12.2.1 UDP用户数据报283

12.2.2 UDP伪报头283

＊12.2　用户数据报协议（UDP）283

12.2.3 UDP的特点284

12.3 传输控制协议（TCP）285

12.3.1 TCP的编号与确认285

12.3.2 TCP报文段286

12.3.3 TCP连接管理290

12.3.4 TCP重传机制293

12.3.5 TCP流量控制297

12.3.6 TCP拥塞控制300

习题304

13.1　网络应用模式306

13.1.1　客户-服务器模式306

第13章　应用层306

13.1.2　浏览器-服务器模式308

13.2 域名系统（DNS）308

13.2.1　Internet域名结构309

13.2.2　域名解析310

13.2.3　Windows因特网命名服务（WINS）314

13.3　远程登录协议（Telnet）315

13.3.1　Telnet工作原理316

13.3.2 网络虚拟终端（NVT）317

13.3.3　Telnet命令318

13.3.4　Telnet选项协商318

13.4　文件传送协议（FTP）319

13.4.1　FTP的客户-服务器模式319

13.5　电子邮件（E-mail）321

13.5.1　电子邮件系统321

13.4.2　FTP访问控制321

13.5.2　电子邮件的信息格式323

13.5.3　简单电子邮件传送协议（SMTP）326

13.5.4　邮局协议（POP）327

13.6 万维网（WWW）328

13.6.1　万维网工作原理328

13.6.2　统一资源定位符（URL）333

13.6.3　超文本传送协议（HTTP）334

13.6.4　超文本标记语言（HTML）337

13.6.5　动态Web文档技术339

13.6.6　活动Web文档技术343

13.7　多媒体传输345

13.7.1　多媒体及其传输345

13.7.2 实时传输协议（RTP）与实时传输控制协议（RTCP）347

13.7.3　H.323和会话发起协议（SIP）353

13.7.4　综合服务（IntServ）与资源预留协议（RSVP）357

13.7.5　区分服务（DiffServ）363

13.8 动态主机配置协议（DHCP）366

13.9.1　SNMP网络管理系统组成367

13.9　简单网络管理协议（SNMP）367

13.9.2　SNMP协议369

13.9.3　管理信息结构（SMI）372

13.9.4　管理信息库（MIB）375

习题376

第14章　Socket网络通信程序设计379

14.1　套接字Socket379

14.1.1 网络应用程序编程接口379

14.1.2　Socket机制380

14.2.1　Socket的创建与关闭381

14.2　Socket网络通信程序设计381

14.2.2　绑定本地地址382

14.2.3　建立连接384

14.2.4　数据发送与接收386

14.2.5　客户-服务器模式的Socket实现框架389

习题392

第15章　网络安全393

15.1　网络安全问题概述393

15.2.1 概述394

15.2　密码学基础394

15.2.2　对称密钥密码体制与DES算法395

15.2.3　公开密钥密码体制与RSA算法398

15.3　数字签名和报文摘要401

15.3.1　数字签名401

15.3.2　报文摘要402

15.4　身份认证和密钥分发403

15.4.1　基于对称密钥的认证和密钥分发404

15.4.2　基于公钥的认证和公钥分发405

15.5　Internet网络安全技术407

15.5.1　防火墙技术407

15.5.2　网际层安全技术411

15.5.3　传输层安全技术415

15.5.4　应用层安全技术416

15.5.5　虚拟专用网（VPN）418

习题419

参考文献421