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第1章 绪论2

1.1数据通信2

1.1.1组成3

1.1.2数据表示3

1.1.3数据流4

1.2网络5

1.2.1分布式处理5

1.2.2网络准则5

1.2.3物理结构5

1.2.4网络模型9

1.2.5网络分类9

1.2.6网络互联：因特网10

1.3因特网11

1.3.1历史简介11

1.3.2因特网现状12

1.4协议和标准13

1.4.1协议13

1.4.2标准13

1.4.3标准化组织14

1.4.4因特网标准14

推荐读物15

本章小结15

习题16

第2章 网络模型17

2.1任务分层17

2.1.1发送方、接收方和载体17

2.1.2层次结构18

2.2OSI模型18

2.2.1层次化体系19

2.2.2对等过程19

2.2.3封装20

2.3OSI模型的各层功能21

2.3.1物理层21

2.3.2数据链路层21

2.3.3网络层23

2.3.4传输层24

2.3.5会话层25

2.3.6表示层25

2.3.7应用层26

2.3.8各层功能小结27

2.4TCP／IP协议族27

2.4.1物理层和数据链路层28

2.4.2网络层28

2.4.3传输层29

2.4.4应用层29

2.5寻址29

2.5.1物理地址30

2.5.2逻辑地址31

2.5.3端口地址32

2.5.4专用地址33

推荐读物33

本章小结33

习题34

第3章 数据和信号37

3.1模拟与数字37

3.1.1模拟数据与数字数据37

3.1.2模拟信号与数字信号37

3.1.3周期信号与非周期信号38

3.2周期模拟信号38

3.2.1正弦波38

3.2.2相位41

3.2.3波长42

3.2.4时域和频域42

3.2.5复合信号43

3.2.6带宽45

3.3数字信号47

3.3.1比特率48

3.3.2位长48

3.3.3数字信号是一种复合模拟信号48

3.3.4数字信号的传输49

3.4传输减损54

3.4.1衰减54

3.4.2失真55

3.4.3噪声56

3.5数据速率限制57

3.5.1无噪声通道：奈奎斯特比特率57

3.5.2噪声通道：香农容量定理58

3.5.3使用两种限制条件59

3.6性能59

3.6.1带宽59

3.6.2吞吐量60

3.6.3延迟60

3.6.4带宽与延迟的乘积62

3.6.5抖动63

推荐读物63

本章小结63

习题64

第4章 数字传输67

4.1数字到数字转换67

4.1.1线路编码67

4.1.2线路编码方案70

4.1.3块编码76

4.1.4扰动78

4.2模拟到数字转换79

4.2.1脉冲码调制（PCM）79

4.2.2Delta调制（DM）85

4.3传输模式86

4.3.1并行传输87

4.3.2串行传输87

推荐读物89

本章小结89

习题90

第5章 模拟传输92

5.1数字到模拟转换92

5.1.1数模转换问题92

5.1.2幅移键控93

5.1.3频移键控95

5.1.4相移键控96

5.1.5正交振幅调制99

5.2模拟信号调制99

5.2.1调幅100

5.2.2调频100

5.2.3调相101

推荐读物102

本章小结102

习题103

第6章 带宽利用105

6.1复用105

6.1.1频分复用106

6.1.2波分复用109

6.1.3同步时分复用110

6.1.4统计时分复用117

6.2扩频118

6.2.1跳频扩频（FHSS）118

6.2.2直接序列扩频120

推荐读物120

本章小结120

习题121

第7章 传输介质124

7.1有向介质125

7.1.1双绞线125

7.1.2同轴电缆127

7.1.3光缆128

7.2无线通信132

7.2.1无线电波133

7.2.2微波133

7.2.3红外波134

推荐读物135

本章小结135

习题135

第8章 交换138

8.1电路交换网络138

8.1.1三个阶段140

8.1.2效率140

8.1.3延迟141

8.1.4电话网中电路交换技术141

8.2数据报网络141

8.2.1路由表142

8.2.2效率142

8.2.3延迟143

8.2.4因特网中的数据报网143

8.3虚电路网络143

8.3.1编址144

8.3.2三个阶段144

8.3.3效率146

8.3.4虚电路网络延迟146

8.3.5广域网中电路交换技术147

8.4交换机结构147

8.4.1电路交换机结构147

8.4.2分组交换机结构150

推荐读物152

本章小结153

习题153

第9章 使用电话网和有线电视网进行数据传输156

9.1电话网络156

9.1.1主要组成156

9.1.2LATA157

9.1.3信令158

9.1.4电话网络提供的业务160

9.2电话调制解调器161

9.3数字用户线路163

9.3.1ADSL163

9.3.2ADSLLite165

9.3.3HDSL166

9.3.4SDSL166

9.3.5VDSL166

9.3.6总结166

9.4有线电视网166

9.4.1传统有线网络166

9.4.2光纤同轴电缆混合（HFC）网络167

9.5有线电视网络用作数据传输168

9.5.1带宽168

9.5.2共享169

9.5.3CM与CMTS169

9.5.4数据传输方案：DOCSIS170

推荐读物170

本章小结170

习题171

第10章 检错与纠错174

10.1引言174

10.1.1差错的类型174

10.1.2冗余175

10.1.3检错和纠错175

10.1.4前向纠错和重传175

10.1.5编码175

10.1.6模运算176

10.2块编码176

10.2.1差错检测177

10.2.2纠错178

10.2.3汉明距离178

10.2.4最小汉明距离179

10.3线性块编码181

10.3.1线性块编码的最小距离181

10.3.2一些线性块编码181

10.4循环编码186

10.4.1循环冗余校验186

10.4.2硬件实现188

10.4.3多项式190

10.4.4循环编码分析192

10.4.5循环编码的优点195

10.4.6其他循环编码195

10.5校验和195

10.5.1概念195

10.5.2反码195

10.5.3因特网校验和196

推荐读物198

本章小结198

习题198

第11章 数据链路控制202

11.1成帧202

11.1.1固定长度成帧202

11.1.2可变长度成帧202

11.2流量控制和差错控制204

11.2.1流量控制204

11.2.2差错控制205

11.3协议205

11.4无噪声通道205

11.4.1最简单的协议205

11.4.2停止等待协议207

11.5有噪声通道209

11.5.1停止等待自动重复请求209

11.5.2回退N帧自动重发请求214

11.5.3选择性重复ARQ220

11.5.4捎带225

11.6高级数据链路控制226

11.6.1配置和传输方式226

11.6.2帧226

11.6.3控制字段227

11.7点到点协议231

11.7.1成帧231

11.7.2传输阶段232

11.7.3多路复用232

11.7.4多链路PPP236

推荐读物237

本章小结238

习题238

第12章 多路访问241

12.1随机访问241

12.1.1ALOHA242

12.1.2载波侦听多路访问（CSMA）246

12.1.3带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA／CD）248

12.1.4带冲突避免的载波侦听多路访问（CSMA／CA）251

12.2受控访问253

12.2.1预约253

12.2.2轮询253

12.2.3令牌传递254

12.3通道化255

12.3.1频分多路访问（FDMA）255

12.3.2时分多路访问（TDMA）256

12.3.3码分多路访问（CDMA）257

推荐读物261

本章小结261

习题262

第13章 有线局域网：以太网264

13.1IEEE标准264

13.1.1数据链路层264

13.1.2物理层265

13.2标准以太网265

13.2.1MAC子层266

13.2.2物理层269

13.3标准的变化271

13.3.1桥接以太网271

13.3.2交换式以太网272

13.3.3全双工以太网273

13.4快速以太网273

13.4.1MAC子层273

13.4.2物理层274

13.5千兆以太网275

13.5.1MAC子层276

13.5.2全双工模式276

13.5.3物理层276

13.5.410千兆以太网278

推荐读物279

本章小结279

习题279

第14章 无线局域网281

14.1IEEE802.11281

14.1.1体系结构281

14.1.2MAC层282

14.1.3寻址机制286

14.1.4物理层288

14.2蓝牙290

14.2.1体系结构290

14.2.2蓝牙层291

14.2.3无线电层291

14.2.4基带层291

14.2.5L2CAP294

14.2.6其他上层295

推荐读物295

本章小结295

习题295

第15章 连接局域网、主干网和虚拟局域网297

15.1连接设备297

15.1.1无源集线器297

15.1.2中继器297

15.1.3有源集线器298

15.1.4网桥299

15.1.5两层交换机303

15.1.6路由器304

15.1.7三层交换机304

15.1.8网关304

15.2主干网304

15.2.1总线型主干网304

15.2.2星型主干网305

15.2.3连接远程LAN305

15.3虚拟局域网306

15.3.1成员307

15.3.2配置308

15.3.3交换机间的通信308

15.3.4IEEE标准309

推荐读物309

本章小结309

习题310

第16章 无线WAN：移动电话和卫星网络311

16.1移动电话311

16.1.1频率复用原理311

16.1.2传输312

16.1.3接收312

16.1.4漫游312

16.1.5第一代312

16.1.6第二代313

16.1.7第三代317

16.2卫星网络318

16.2.1轨道319

16.2.2覆盖区域319

16.2.3三种类型的人造卫星319

推荐读物324

本章小结324

习题324

第17章 广域网SONET／SDH326

17.1体系结构326

17.1.1信号326

17.1.2SONET设备326

17.1.3连接327

17.2SONET层328

17.2.1路径层328

17.2.2线路层328

17.2.3段层328

17.2.4光子层328

17.2.5设备-层之间的关系328

17.3SONET帧329

17.3.1帧、字节和位传输329

17.3.2STS-1帧格式330

17.3.3开销总结332

17.3.4封装332

17.4STS多路复用333

17.4.1字节交替334

17.4.2重组信号335

17.4.3分插复用器335

17.5SONET网络336

17.5.1线状网络336

17.5.2环状网络337

17.5.3网状网络339

17.6虚拟支路339

推荐读物340

本章小结340

习题341

第18章 虚电路网络：帧中继和ATM342

18.1帧中继342

18.1.1结构343

18.1.2帧中继层344

18.1.3扩展地址345

18.1.4FRAD345

18.1.5VOFR345

18.1.6LMI345

18.1.7拥塞控制和服务质量345

18.2ATM346

18.2.1设计目标346

18.2.2问题346

18.2.3结构348

18.2.4交换349

18.2.5ATM层350

18.2.6拥塞控制和服务质量354

18.3ATM局域网354

18.3.1ATM局域网体系结构354

18.3.2局域网仿真（LANE）356

18.3.3客户／服务器模型356

18.3.4具有客户／服务器的混合体系结构357

推荐读物357

本章小结358

习题358

第19章 逻辑寻址362

19.1IPv4地址362

19.1.1地址空间362

19.1.2标记法363

19.1.3分类寻址364

19.1.4无类寻址366

19.1.5网络地址转换（NAT）372

19.2IPv6地址374

19.2.1结构374

19.2.2地址空间375

推荐读物378

本章小结378

习题379

第20章 IP协议382

20.1网际互联382

20.1.1网络层需求382

20.1.2作为数据报网络的因特网384

20.1.3作为无连接网络的因特网384

20.2IPv4384

20.2.1数据报385

20.2.2分段389

20.2.3校验和392

20.2.4选项392

20.3IPv6393

20.3.1优点394

20.3.2分组格式394

20.3.3扩展头部397

20.4IPv4到IPv6的过渡398

20.4.1双协议栈399

20.4.2隧道技术399

20.4.3头部转换399

推荐读物400

本章小结400

习题401

第21章 地址映射、差错报告和多播403

21.1地址映射403

21.1.1逻辑地址到物理地址的映射：ARP404

21.1.2物理地址映射到逻辑地址：RARP、BOOTP和DHCP408

21.2ICMP410

21.2.1报文类型410

21.2.2报文格式410

21.2.3差错报告411

21.2.4查询413

21.2.5调试工具414

21.3IGMP416

21.3.1组管理417

21.3.2IGMP报文417

21.3.3报文格式417

21.3.4IGMP操作418

21.3.5封装420

21.3.6Netstat应用程序421

21.4ICMPv6422

21.4.1差错报告422

21.4.2查询423

推荐读物423

本章小结424

习题425

第22章 传递、转发和路由选择427

22.1传递427

22.2转发428

22.2.1转发技术428

22.2.2转发过程429

22.2.3路由表433

22.3单播路由选择协议435

22.3.1优化原则435

22.3.2域内部和域间路由选择435

22.3.3距离向量路由选择436

22.3.4链路状态路由选择440

22.3.5路径向量路由选择445

22.4多播路由选择协议448

22.4.1单播、多播与广播448

22.4.2应用450

22.4.3多播路由选择450

22.4.4多播路由选择协议452

推荐读物459

本章小结459

习题460

第23章 UDP、TCP和SCTP464

23.1进程到进程的传递464

23.1.1客户／服务器模式464

23.1.2复用与分离466

23.1.3无连接服务与面向连接的服务466

23.1.4可靠服务与不可靠服务467

23.1.5三种协议467

23.2用户数据报协议（UDP）468

23.2.1熟知端口号468

23.2.2用户数据报469

23.2.3校验和469

23.2.4UDP的操作471

23.2.5UDP的使用472

23.3TCP472

23.3.1TCP服务472

23.3.2TCP特点475

23.3.3段476

23.3.4TCP连接478

23.3.5流量控制482

23.3.6差错控制483

23.3.7拥塞控制486

23.4SCTP486

23.4.1SCTP服务486

23.4.2SCTP特性487

23.4.3分组格式490

23.4.4SCTP关联491

23.4.5流量控制494

23.4.6差错控制496

23.4.7拥塞控制498

推荐读物498

本章小结498

习题499

第24章 拥塞控制和服务质量502

24.1数据通信量502

24.1.1通信量描述符502

24.1.2通信量特征值503

24.2拥塞503

24.3拥塞控制505

24.3.1开环拥塞控制505

24.3.2闭环拥塞控制506

24.4两个示例507

24.4.1TCP中的拥塞控制507

24.4.2帧中继中的拥塞控制510

24.5服务质量511

24.5.1数据流特性512

24.5.2数据流类型512

24.6改进QoS的技术512

24.6.1调度512

24.6.2通信量整形513

24.6.3资源预留515

24.6.4许可控制515

24.7综合业务515

24.7.1信令516

24.7.2数据流规范516

24.7.3许可516

24.7.4业务类型516

24.7.5RSVP516

24.7.6综合业务所存在的问题518

24.8差分业务518

24.9交换网络中的QoS520

24.9.1帧中继中的QoS520

24.9.2ATM中的QoS521

推荐读物522

本章小结522

习题523

第25章 域名系统526

25.1名字空间526

25.1.1平面名字空间527

25.1.2层次名字空间527

25.2域名空间527

25.2.1标号527

25.2.2域名528

25.2.3域528

25.3名字空间的分布529

25.3.1名字服务器的层次结构529

25.3.2区域529

25.3.3根服务器530

25.3.4主服务器和辅助服务器530

25.4因特网中的DNS530

25.4.1通用域530

25.4.2国家域531

25.4.3反向域531

25.5解析532

25.5.1解析程序532

25.5.2名字到地址的映射532

25.5.3地址到名字的映射533

25.5.4递归解析533

25.5.5迭代解析533

25.5.6高速缓存533

25.6DNS报文534

25.7记录的类型535

25.7.1询问记录535

25.7.2资源记录535

25.8注册机构535

25.9动态域名系统（DDNS）535

25.10封装536

推荐读物536

本章小结536

习题537

第26章 远程登录、电子邮件与文件传输539

26.1远程登录539

26.2电子邮件544

26.2.1构架544

26.2.2用户代理546

26.2.3报文传输代理：SMTP550

26.2.4报文访问代理：POP和IMAP552

26.2.5基于Web的邮件554

26.3文件传输554

26.3.1文件传输协议（FTP）554

26.3.2匿名FTP557

推荐读物557

本章小结558

习题559

第27章 万维网与超文本传输协议561

27.1体系架构561

27.1.1客户（浏览器）561

27.1.2服务器561

27.1.3统一资源定位符562

27.1.4Cookies562

27.2Web文档563

27.2.1静态文档563

27.2.2动态文档565

27.2.3活动文档566

27.3超文本传输协议（HTTP）567

27.3.1HTTP事务567

27.3.2持续与非持续连接572

27.3.3代理服务器572

推荐读物572

本章小结573

习题574

第28章 网络管理576

28.1网络管理系统576

28.1.1配置管理576

28.1.2故障管理577

28.1.3性能管理578

28.1.4安全管理578

28.1.5计费管理578

28.2简单网络管理协议（SNMP）578

28.2.1概念578

28.2.2管理组件579

28.2.3管理信息结构581

28.2.4管理信息数据库（MIB）585

28.2.5字典排序587

28.2.6SNMP588

28.2.7报文589

28.2.8UDP端口591

28.2.9安全性592

推荐读物592

本章小结593

习题593

第29章 多媒体595

29.1音频与视频的数字化595

29.1.1音频数字化595

29.1.2视频数字化596

29.2音频和视频压缩596

29.2.1音频压缩596

29.2.2视频压缩597

29.3流式存储音频／视频599

29.3.1第一种方法：使用Web服务器599

29.3.2第二种方法：使用带有元文件的Web服务器600

29.3.3第三种方法：使用媒体服务器600

29.3.4第四种方法：使用媒体服务器和RTSP601

29.4流式实时音频／视频602

29.5实时交互式音频／视频602

29.6实时传输协议605

29.6.1RTP分组格式605

29.6.2UDP端口606

29.7实时传输控制协议607

29.7.1发送方报告607

29.7.2接收方报告607

29.7.3源描述报文607

29.7.4关闭报文607

29.7.5特定应用报文607

29.7.6UDP端口607

29.8IP语音608

29.8.1SIP608

29.8.2H.323610

推荐读物611

本章小结611

习题612

第30章 密码学615

30.1引言615

30.1.1定义615

30.1.2两类616

30.2对称密钥密码学617

30.2.1传统加密算法617

30.2.2简单的现代加密算法619

30.2.3现代迭代加密621

30.2.4运算模式624

30.3非对称密钥密码学627

30.3.1RSA627

30.3.2Diffie-Hellman加密系统630

推荐读物632

本章小结633

习题634

第31章 网络安全服务636

31.1网络安全服务种类636

31.1.1报文保密性636

31.1.2报文完整性636

31.1.3报文鉴别性636

31.1.4不可否认性636

31.1.5实体鉴别636

31.2报文保密性636

31.2.1对称密钥密码学的保密性637

31.2.2非对称密钥密码学的保密性637

31.3报文完整性638

31.3.1文档与指纹638

31.3.2报文与报文摘要638

31.3.3差异638

31.3.4创建和检验报文摘要639

31.3.5散列函数准则639

31.3.6散列算法：SHA-1640

31.4报文鉴别641

31.5数字签名642

31.5.1比较642

31.5.2需要密钥643

31.5.3过程643

31.5.4服务644

31.5.5签名方案645

31.6实体鉴别645

31.6.1口令646

31.6.2询问-应答647

31.7密钥管理649

31.7.1对称密钥的分发649

31.7.2公钥分发652

推荐读物655

本章小结655

习题656

第32章 因特网中的安全措施658

32.1IP层的安全：IPSec658

32.1.1两种方式659

32.1.2两种安全协议661

32.1.3安全关联662

32.1.4因特网密钥交换（IKE）664

32.1.5虚拟专用网664

32.2SSL／TLS667

32.2.1SSL服务667

32.2.2安全参数668

32.2.3会话与连接669

32.2.4四个协议670

32.2.5传输层安全671

32.3PGP671

32.3.1安全参数672

32.3.2服务672

32.3.3一种设想情形672

32.3.4PGP算法673

32.3.5密钥环674

32.3.6PGP证书675

32.4防火墙676

32.4.1分组过滤防火墙677

32.4.2代理防火墙677

推荐读物678

本章小结678

习题679

参考文献681

缩略词684

术语表688