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第1章 概述1

1.1 计算机网络在信息时代中的作用1

1.2 计算机网络的发展过程2

1.2.1 分组交换的产生2

1.2.2 因特网时代8

1.2.3 关于因特网的标准化工作10

1.2.4 计算机网络在我国的发展12

1.3.1 计算机网络的不同定义13

1.3 计算机网络的分类13

1.3.2 几种不同的分类方法14

1.4 计算机网络的主要性能指标16

1.4.1 带宽16

1.4.2 时延17

1.4.3 时延带宽积和往返时延18

1.5 计算机网络的体系结构19

1.5.1 计算机网络体系结构的形成19

1.5.2 划分层次的必要性21

1.5.3 具有五层协议的体系结构23

1.5.4 实体、协议、服务和服务访问点25

1.5.5 面向连接服务与无连接服务27

1.5.6 OSI与TCP/IP体系结构的比较27

1.6 应用层的客户-服务器方式29

习题31

2.2 数据通信的基础知识33

2.2.1 数据通信系统的模型33

2.1 物理层的基本概念33

第2章 物理层33

2.2.2 有关信道的几个基本概念35

2.2.3 信道的最高码元传输速率36

2.2.4 信道的极限信息传输速率38

2.3 物理层下面的传输媒体39

2.3.1 导向传输媒体39

2.3.2 非导向传输媒体45

2.4 模拟传输与数字传输47

2.4.1 模拟传输系统48

2.4.2 调制解调器49

2.4.3 数字传输系统53

2.5 信道复用技术56

2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用56

2.5.2 波分复用58

2.5.3 码分复用59

2.6 同步光纤网SONET和同步数字系列SDH61

2.7 物理层标准举例63

2.7.1 EIA-232-E接口标准63

2.7.2 RS-449接口标准65

习题66

第3章 数据链路层68

3.1 数据链路层的基本概念68

3.2 停止等待协议69

3.2.1 完全理想化的数据传输69

3.2.2 具有最简单流量控制的数据链路层协议70

3.2.3 实用的停止等待协议71

3.2.4 循环冗余检验的原理73

3.2.5 停止等待协议的算法74

3.2.6 停止等待协议的定量分析75

3.3 连续ARQ协议77

3.3.1 连续ARQ协议的工作原理77

3.3.2 连续ARQ协议的吞吐量78

3.3.3 滑动窗口的概念79

3.3.4 信道利用率82

3.5 面向比特的链路控制规程HDLC83

3.5.1 HDLC协议概述83

3.4 选择重传ARQ协议83

3.5.2 HDLC的帧结构84

3.6 因特网的点对点协议PPP87

3.6.1 PPP协议的工作原理87

3.6.2 PPP协议的帧格式88

3.6.3 PPP协议的工作状态90

习题91

第4章 局域网93

4.1 局域网概述93

4.2.1 以太网的工作原理94

4.2 传统以太网94

4.2.2 传统以太网的连接方法100

4.2.3 以太网的信道利用率104

4.3 以太网的MAC层107

4.3.1 MAC层的硬件地址107

4.3.2 两种不同的MAC帧格式110

4.4 扩展的局域网112

4.4.1 在物理层扩展局域网112

4.4.2 在数据链路层扩展局域网113

4.5 虚拟局域网118

4.5.1 虚拟局域网的概念118

4.5.2 虚拟局域网使用的以太网帧格式119

4.6 高速以太网120

4.6.1 100BASE-T以太网120

4.6.2 吉比特以太网121

4.6.3 10吉比特以太网123

4.7.2 光纤分布式数据接口FDDI125

4.7.1 100VG-AnyLAN局域网125

4.7 其他种类的高速局域网125

4.7.3 高性能并行接口HIPPI126

4.7.4 光纤通道126

4.8 无线局域网126

4.8.1 无线局域网的组成126

4.8.2 802.11标准中的物理层129

4.8.3 802.11标准中的MAC层130

习题135

5.1.1 广域网的构成138

第5章 广域网138

5.1 广域网的基本概念138

5.1.2 数据报和虚电路139

5.2 广域网中的分组转发机制141

5.2.1 在结点交换机中查找转发表142

5.2.2 在路由表中使用默认路由143

5.3 拥塞控制145

5.3.1 拥塞控制的意义145

5.3.2 拥塞控制的一般原理147

5.4 X.25网148

5.5 帧中继FR150

5.5.1 帧中继的工作原理150

5.5.2 帧中继的帧格式153

5.5.3 帧中继的拥塞控制154

5.6 异步传递方式ATM155

5.6.1 ATM的基本概念155

5.6.2 ATM的协议参考模型和信元结构157

5.6.3 ATM的逻辑连接机制162

5.6.4 AAL层举例：AAL5166

习题167

第6章 网络互连170

6.1 路由器在网际互连中的作用170

6.1.1 路由器的构成170

6.1.2 交换结构173

6.1.3 互联网与因特网174

6.2.1 分类的IP地址176

6.2 因特网的网际协议IP176

6.2.2 IP地址与硬件地址180

6.2.3 地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP183

6.2.4 IP数据报的格式185

6.2.5 IP层转发分组的流程189

6.3 划分子网和构造超网192

6.3.1 划分子网192

6.3.2 使用子网掩码的分组转发过程196

6.3.3 无分类编址CIDR198

6.4 因特网控制报文协议ICMP203

6.5 因特网的路由选择协议206

6.5.1 有关路由选择协议的几个基本概念206

6.5.2 内部网关协议RIP209

6.5.3 内部网关协议OSPF214

6.5.4 外部网关协议BGP219

6.6 IP多播和因特网组管理协议IGMP223

6.6.1 IP多播的基本概念223

6.6.2 因特网组管理协议IGMP225

6.6.3 多播路由选择228

6.7 虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT229

6.7.1 虚拟专用网VPN229

6.7.2 网络地址转换NAT231

6.8 下一代的网际协议IPv6(IPng)232

6.8.1 解决IP地址耗尽的措施232

6.8.2 IPv6的基本首部232

6.8.3 IPv6的扩展首部234

6.8.4 IPv6的地址空间236

6.8.5 从IPv4向IPv6过渡240

6.8.6 ICMPv6243

习题243

第7章 运输层248

7.1 运输层协议概述248

7.2 TCP/IP体系中的运输层250

7.2.1 运输层中的两个协议250

7.2.2 端口的概念251

7.3.1 UDP概述253

7.3 用户数据报协议UDP253

7.3.2 UDP用户数据报的首部格式255

7.4 传输控制协议TCP256

7.4.1 TCP概述256

7.4.2 TCP报文段的首部257

7.4.3 TCP的数据编号与确认260

7.4.4 TCP的流量控制与拥塞控制262

7.4.5 TCP的重传机制267

7.4.6 采用随机早期丢弃RED进行拥塞控制269

7.4.7 TCP的运输连接管理271

7.4.8 TCP的有限状态机274

习题276

第8章 应用层279

8.1 域名系统DNS279

8.1.1 域名系统概述279

8.1.2 因特网的域名结构280

8.1.3 用域名服务器进行域名解析282

8.2.1 概述284

8.2 文件传送协议284

8.2.2 FTP的基本工作原理285

8.2.3 简单文件传送协议TFTP287

8.3 远程终端协议TELNET289

8.4 电子邮件290

8.4.1 概述290

8.4.2 简单邮件传送协议SMTP293

8.4.3 电子邮件的信息格式295

8.4.4 邮件读取协议POP3和IMAP295

8.4.5 通用因特网邮件扩充MIME296

8.5 万维网WWW300

8.5.1 概述300

8.5.2 统一资源定位符URL302

8.5.3 超文本传送协议HTTP304

8.5.4 超文本标记语言HTML309

8.5.5 万维网页面中的超链312

8.5.6 动态万维网文档与CGI技术316

8.5.7 活动万维网文档322

8.5.8 万维网上的信息检索系统324

8.6 引导程序协议BOOTP与动态主机配置协议DHCP327

8.6.1 引导程序协议BOOTP327

8.6.2 动态主机配置协议DHCP328

8.7 简单网络管理协议SNMP330

8.7.1 网络管理的基本概念330

8.7.2 简单网络管理协议SNMP概述331

8.7.3 管理信息库MIB332

8.7.4 SNMPv1的五种协议数据单元334

8.7.5 管理信息结构SMI337

8.7.6 SNMPv2和SNMPv3342

8.8 应用进程跨越网络的通信343

8.8.1 系统调用和应用编程接口343

8.8.2 服务器的两种工作方式345

8.8.3 进程通过系统调用接口进行通信的过程346

习题348

9.1 网络安全问题概述351

9.1.1 计算机网络面临的安全性威胁351

第9章 计算机网络的安全351

9.1.2 计算机网络安全的内容352

9.1.3 一般的数据加密模型353

9.2 常规密钥密码体制354

9.2.1 替代密码与置换密码354

9.2.2 数据加密标准DES356

9.3 公开密钥密码体制359

9.3.1 公开密钥密码体制的特点359

9.3.2 RSA公开密钥密码体制360

9.3.3 数字签名361

9.4 报文鉴别362

9.5 密钥分配364

9.6 电子邮件的加密365

9.6.1 PGP365

9.6.2 PEM366

9.7 链路加密与端到端加密367

9.7.1 链路加密367

9.8 因特网商务中的加密368

9.7.2 端到端加密368

9.8.1 安全插口层SSL369

9.8.2 安全电子交易SET370

9.9 因特网的网络层安全协议族IPsec371

9.10 防火墙372

习题374

第10章 因特网的演进375

10.1 概述375

10.2 因特网的多媒体体系结构377

10.2.1 实时运输协议RTP377

10.2.2 实时运输控制协议RTCP380

10.2.3 实时流式协议RTSP381

10.3 IP电话381

10.3.1 IP电话概述381

10.3.2 H.323383

10.3.3 会话发起协议SIP384

10.3.4 IP电话的通话质量385

10.4.1 使因特网提供服务质量387

10.4 改进“尽最大努力交付”的服务387

10.4.2 调度和管制机制389

10.4.3 综合服务IntServ与资源预留协议RSVP392

10.4.4 区分服务DiffServ395

10.5 多协议标记交换MPLS397

10.5.1 MPLS的产生背景397

10.5.2 MPLS的工作原理399

10.6 居民接入网RAN403

10.6.1 xDSL技术403

10.6.2 光纤同轴混合网(HFC网)405

10.6.3 FTTx技术407

10.6.4 以太网接入408

10.7 关于“三网融合”409

习题410

附录A 最基本的排队系统412

A.1 稳定状态下的数据流412

A.1.1 李特尔(Little)定律412

A.1.2 通信量强度413

A.2.1 M/G/1模型415

A.2 几种排队模型415

A.2.2 M/M/1模型418

A.2.3 M/D/1模型419

附录B 随机接入技术：ALOHA420

B.1 纯ALOHA420

B.2 时隙ALOHA(S-ALOHA)423

习题426

附录C 综合业务数字网ISDN427

C.1 窄带综合业务数字网N-ISDN427

C.2 宽带综合业务数字网B-ISDN428

附录D 关于ATM的通信量429

D.1 ATM通信量的特点429

D.2 ATM通信量管理中的一些重要参数430

D.3 ATM服务的五个种类432

附录E 最短路径算法——Dijkstra算法434

附录F 部分习题的解答436

附录G 英文缩写词447

附录H 参考文献与网址455