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第一章 引言1

1．1 为什么要学习计算机网络1

1．2 计算机网络的组成3

1．3 计算机网络发展简史5

1．4 计算机网络体系结构与分类7

1．4．1 网络体系结构7

1．4．2 计算机网络的分类8

1．5 本书的构成9

第一篇 数据通信基础13

第二章 传输介质13

2．1 简介13

2．2 双绞线13

2．3 同轴电缆14

2．4 光纤15

2．5 无线传输16

练习与思考18

第三章 传输技术19

3．1 简介19

3．2 信道带宽与传输延迟19

3．2．1 信道19

3．2．2 信道带宽20

3．2．3 传输延迟21

3．3 信道容量与信道复用22

3．3．1 信道容量22

3．3．2 信道复用23

3．4 异步通信与基带传输27

3．4．1 异步通信27

3．4．2 传输信号的编码方式27

3．4．3 基带传输29

3．5 远距离通信与载波传输29

3．6 有关传输介质的几种常用标准30

3．6．1 有关机械特性的标准31

3．6．2 有关电气特性的标准31

3．6．3 有关功能特性的标准32

3．6．4 有关规程特性的标准32

练习与思考33

第二篇 局域网与分组交换技术37

第四章 网络体系结构及其基本概念37

4．1 简介37

4．2 计算机网络协议37

4．3 计算机网络体系结构39

4．4 ISO/OSI网络体系结构40

4．5 Internet网络体系结构43

4．6 帧与分组的概念45

4．6．1 分组45

4．6．2 帧46

4．7 传输误差与检测47

4．7．1 校验和方式47

4．7．2 循环码CRC检测方式48

4．8 地址49

4．8．1 用户地址、网络层地址与物理地址49

4．8．2 物理地址的配置和作用51

4．9 服务模式52

4．10 网络协议与操作系统53

4．11 网络性能54

4．11．1 网络性能参数54

4．11．2 性能参数之间的关系54

4．11．3 几种性能评价用排队模型55

练习与思考56

第五章 网络拓扑结构与访问控制57

5．1 简介57

5．2 几种常见的局域网拓扑结构57

5．2．1 点到点直接连接方式57

5．2．2 总线结构58

5．2．3 环形结构60

5．2．4 星形结构60

5．3 ALOHA访问控制方式61

5．4 总线形局域网访问控制方式64

5．4．1 CSMA方式64

5．4．2 CSMA/CD方式65

5．5 环网访问控制方式65

5．5．1 令牌环访问控制方式65

5．5．2 FDDI访问控制方式66

5．5．3 星形结构访问控制方式67

练习与思考68

第六章 局域网技术69

6．1 局域网的基本概念69

6．2 局域网的参考模型70

6．3 局域网地址72

6．4 IEEE 802.272

6．4．1 LLC层的服务访问点SAP72

6．4．2 LLC层所提供的服务73

6．4．3 LLC帧的结构74

6．5 IEEE 802.3：以太网75

6．5．1 802.3局域网的组成76

6．5．2 802.3以太网的体系结构77

6．5．3 冲突退避算法79

6．6 IEEE 802.5：令牌环79

6．6．1 令牌环MAC帧格式79

6．6．2 令牌环的维护81

6．7 FDDI82

6．7．1 FDDI概述82

6．7．2 FDDI的物理层84

6．7．3 FDDI的MAC层85

6．7．4 FDDI的SMT87

6．7．5 FDDI-Ⅱ88

6．8 虚拟局域网90

6．8．1 交换局域网90

6．8．2 VLAN的定义91

6．8．3 VLAN的应用93

练习与思考94

第七章 广域网技术95

7．1 概述95

7．2 广域网的参考模型95

7．3 广域网的构成96

7．4 广域网的地址与路由97

7．4．1 广域网中的物理地址97

7．4．2 广域网中分组的转发97

7．4．3 层次地址和路由的关系98

7．4．4 广域网中的路由99

7．4．5 路由表的计算100

7．5 X.25100

7．5．1 概述100

7．5．2 X.25技术基础101

7．6 帧中继105

7．6．1 概述105

7．6．2 协议参考模型和工作原理106

7．6．3 网络组成和用户接入108

7．6．4 帧中继业务应用109

7．7 ISDN110

7．7．1 概述110

7．7．2 ISDN协议参考模型110

7．7．3 ISDN基本结构111

7．7．4 ISDN的业务功能112

7．8 SLIP和PPP113

7．8．1 概述113

7．8．2 PPP的组成113

7．8．3 PPP的工作原理114

7．8．4 PPP应用举例115

练习与思考116

第八章 ATM技术117

8．1 概述117

8．2 B-ISDN协议参考模型118

8．3 ATM信元格式119

8．4 物理层121

8．5 ATM的虚路径与虚通道121

8．6 ATM的连接与交换122

8．6．1 ATM的连接122

8．6．2 ATM交换123

8．7 ATM业务类型124

8．8 拥塞控制125

8．9 AAL层126

8．9．1 AAL的服务类型126

8．9．2 AAL层的结构127

8．9．3 AAL1128

8．9．4 AAL2128

8．9．5 AAL3/4128

8．9．6 AAL5130

8．10 ATM局网仿真131

8．11 MPOA133

练习与思考135

第三篇 网络互连技术139

第九章 TCP/IP139

9．1 简介139

9．2 IP报文格式139

9．3 IP地址142

9．3．1 IP地址的分类和表示142

9．3．2 子网和掩码143

9．3．3 广播地址和组播地址144

9．3．4 回送地址145

9．4 地址解析协议与反向地址解析协议145

9．4．1 地址解析协议（ARP）145

9．4．2 反向地址解析协议（RARP）146

9．5 IP路由表147

9．5．1 路由表的构成147

9．5．2 路由表的搜索148

9．6 IP报文转发过程149

9．7 数据包的分段和重组150

9．8 ICMP协议151

9．8．1 ICMP报文分类151

9．8．2 ICMP差错报文152

9．8．3 ICMP控制报文153

9．8．4 请求/应答报文154

9．9 组播和IGMP协议155

9．10 TCP协议157

9．10．1 TCP协议功能概述157

9．10．2 接口和套接字158

9．10．3 TCP包头159

9．10．4 TCP连接管理161

9．10．5 TCP协议状态转换过程162

9．10．6 数据传输163

9．11 UDP协议164

练习与思考165

第十章 网络互连166

10．1 简介166

10．2 网桥技术167

10．2．1 透明网桥168

10．2．2 源选径网桥170

10．2．3 远程网桥171

10．2．4 比较和总结171

10．3 路由器和路由协议172

10．4 RIP172

10．4．1 RIP包格式173

10．4．2 RIP协议的工作过程174

10．4．3 RIP协议的无限计数问题176

10．5 开放最短路径优先协议：OSPF176

10．5．1 OSPF概述176

10．5．2 网络拓扑数据库177

10．5．3 网络层次结构的划分178

10．5．4 链路状态公告和毗邻关系179

10．5．5 OSPF协议报文及其工作过程180

10．5．6 路由表的计算181

10．6 边界网关协议：BGP4182

10．7 组播路由184

练习与思考186

第四篇 网络协议工程189

第十一章 协议工程的数学基础189

11．1 简介189

11．2 有限状态自动机190

11．2．1 引言190

11．2．2 FSM190

11．2．3 通信有限状态自动机192

11．2．4 CFSM的简化194

11．2．5 CFSM的执行195

11．2．6 扩展有限状态自动机195

11．3 Petri网196

11．3．1 基本概念196

11．3．2 Petri网的定义197

11．3．3 Petri网的基本性质198

11．3．4 Petri网与协议工程199

11．4 抽象数据类型和多元代数200

11．4．1 引言200

11．4．2 多元代数200

11．4．3 等式逻辑203

11．4．4 抽象数据类型204

练习与思考204

第十二章 协议的开发过程206

12．1 简介206

12．2 协议工程的研究内容207

12．2．1 协议标准的制订207

12．2．2 协议开发208

12．3 协议开发模式与工具211

12．4 协议综合技术212

12．4．1 协议逻辑错误212

12．4．2 协议综合方法分类213

12．5 协议形式描述技术215

12．5．1 什么是协议形式描述215

12．5．2 形式描述语言215

12．6 协议验证216

12．7 协议实现219

12．7．1 面向实现的协议形式描述219

12．7．2 协议实现的基本方法219

12．8 协议一致性测试220

练习与思考223

第五篇 网络管理与应用227

第十三章 网络管理227

13．1 简介227

13．2 Internet协会的管理228

13．3 网络信息中心229

13．4 基本概念230

13．4．1 SNMP管理模型230

13．4．2 网管代理231

13．4．3 网络管理站232

13．4．4 SNMP网管协议233

13．5 管理对象的描述234

13．5．1 模块234

13．5．2 对象类型和对象值234

13．5．3 对象识别符236

13．6 SMI与MIB237

13．7 SNMP工作机制240

13．7．1 SNMP的访问控制240

13．7．2 对象实例的搜索241

13．7．3 SNMP协议机制241

13．8 网管实例242

13．8．1 网管工具的选择原则242

13．8．2 Cisco Works243

13．8．3 CWSI245

13．9 网络管理的发展245

练习与思考246

第十四章 网络安全248

14．1 简介248

14．2 网络安全的层次划分249

14．3 访问控制与口令251

14．4 防火墙与监督工具253

14．4．1 防火墙253

14．4．2 监督工具253

14．5 应用网关与代理服务器254

14．6 密码技术254

14．6．1 密码技术概述255

14．6．2 DES算法256

14．6．3 RSA公开密钥算法257

14．7 认证与数字签名258

14．8 IP协议加密与网络安全信息258

练习与思考259

第十五章 网络系统集成260

15．1 简介260

15．2 基本原则260

15．3 应用业务分析和流程化与标准化262

15．4 网络拓扑设计264

15．5 流量问题266

15．6 结构化布线267

15．7 网络拥塞问题270

15．8 网络产品和计算机产品的选择272

15．8．1 ATM产品273

15．8．2 路由器273

15．8．3 以太网交换机274

15．8．4 访问服务器274

15．8．5 计算机软硬件产品275

15．9 网络应用275

15．9．1 信息发布与获取类服务276

15．9．2 通信协作类服务277

15．9．3 管理类服务277

15．9．4 网上商务277

练习与思考278

第六篇 计算机网络发展方向281

第十六章 IPv6281

16．1 简介281

16．2 IPv6的技术要求282

16．2．1 IPng的基本原则282

16．2．2 IPng的技术要求282

16．3 IPv6的基本规范283

16．3．1 IPv6与Ipv4的主要区别283

16．3．2 IPv6的报文头284

16．4 IPv6的地址结构285

16．4．1 IPv6地址的表现形式与标识符286

16．4．2 IPv6的单一通信地址288

16．4．3 任意通信地址289

16．4．4 组通信地址290

16．5 IPv6的开发界面291

16．6 IPv6的主要研究课题292

16．6．1 域名服务器DNSv6292

16．6．2 IPv6路由器292

16．6．3 IPv6的平滑过渡292

16．7 IPv6的有关信息293

练习与思考294

第十七章 QoS与RSVP295

17．1 简介295

17．2 服务质量QoS296

17．2．1 QoS的一般描述296

17．2．2 OSI参考模型中的QoS定义297

17．2．3 CCITT（ITU）的QoS定义298

17．2．4 ATM的QoS定义299

17．2．5 IETF的QoS定义299

17．3 Internet集成服务300

17．3．1 集成服务模型301

17．3．2 服务类型301

17．3．3 资源共享要求与服务范围302

17．3．4 QoS控制的实现框架303

17．4 IETF的QoS控制参数的定义304

17．4．1 控制参数的基本功能304

17．4．2 SENDER-TSPEC参数格式304

17．4．3 FLOWSPEC参数格式305

17．4．4 ADSPEC参数格式306

17．4．5 ADSPEC参数对象举例309

17．5 资源预约协议RSVP310

17．5．1 RSVP简介310

17．5．2 RSVP的工作原理311

17．6 QoS研究的主要技术课题314

17．6．1 QoS定义与标准314

17．6．2 QoS协商和准入控制315

17．6．3 资源分配和报文调度316

17．6．4 基于QoS的操作系统317

练习与思考317

第十八章 计算机网络发展趋势318

18．1 简介318

18．2 下一代Internet319

18．3 传输的高速化320

18．4 路由与交换技术322

18．5 主动式网络325

18．6 端主机系统326

18．6．1 NC的出现326

18．6．2 PDA与移动设备327

18．6．3 影响PDA产品发展的关键因素328

18．7 移动通信与无线局域网330

18．7．1 简介330

18．7．2 动态主机配置协议（DHCP）331

18．7．3 虚拟IP地址332

18．7．4 无线局域网334

18．8 网络智能体336

18．9 网络应用337

练习与思考337

附录Ⅰ Internet协议标准338

附录Ⅱ 常用Internet术语表354

参考文献367