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第1章　引言1

1.1　为什么要学习计算机网络1

1.2　计算机网络及组成3

1.3　计算机网络发展简史5

1.4　计算机网络的分类和功能7

1.4.1　计算机网络分类7

1.4.2　计算机网络的功能8

1.5　本书的构成8

练习与思考9

第一篇　数据通信基础13

第2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17

练习与思考18

3.2.1 信道19

3.2　信道带宽与传输延迟19

3.2.2　信道带宽19

3.1 简介19

第3章　传输技术19

3.3　信道容量与信道复用21

3.3.1　信道容量21

3.3.2　信道复用22

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30

3.6.2　有关电气特性的标准31

3.6.1　有关机械特性的标准31

3.6　有关传输介质的几种常用标准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33

练习与思考33

第二篇　局域网与分组交换技术37

第4章　网络体系结构和基本概念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

4.6.1 分组45

4.6　帧与分组的概念45

4.6.2 帧47

4.7　误差检测与控制47

4.7.1　校验和（checksum）方式48

4.7.2 循环码CRC检测方式（cyclic redundancy checks）48

4.7.3　差错控制方式49

4.8　地址50

4.8.1　用户地址、网络层地址与物理地址50

4.8.2　物理地址的配置和作用51

4.9　服务模式52

4.11.1　网络性能参数54

4.11　网络性能54

4.10　网络协议与操作系统54

4.11.2　性能参数之间的关系55

4.11.3　几种性能评价用排队模型56

练习与思考56

第5章 网络拓扑结构与访问控制58

5.1　简介58

5.2　几种常见的局域网拓扑结构58

5.2.1　点到点直接连接方式58

5.2.2　总线结构59

5.2.3　环形结构60

5.2.4　星形结构61

5.3 ALOHA访问控制方式62

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66

5.5.1　令牌环（token ring）访问控制方式66

5.5.2 FDDI访问控制方式66

5.6　星形结构访问控制方式67

练习与思考68

6.1　局域网的基本概念69

第6章　局域网技术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76

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

6.6.1 令牌环MAC帧格式79

6.5.3　冲突退避算法79

6.6 IEEE 802.5：令牌环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SMT86

6.8　虚拟局域网87

6.8.1　交换局域网87

6.8.2 VLAN的定义88

6.8.3 VLAN的应用90

6.9　无线局域网91

6.9.1　无线局域网的特点91

6.9.2　无线局域网分类91

6.9.3　无线网络物理层92

6.9.4 802.11帧结构96

6.10　千兆位以太网97

6.10.1　千兆位以太网体系结构和特点97

6.10.2　千兆以太网的物理层协议98

6.10.3　千兆位以太网的MAC子层98

练习与思考100

6.11　万兆以太网100

6.11.1　万兆以太网简介100

第7章　广域网技术101

7.1　概述101

7.2　广域网的参考模型101

7.3　广域网的构成102

7.4　广域网的地址与路由103

7.4.1　广域网中的物理地址103

7.4.2　广域网中分组的转发103

7.4.4　广域网中的路由104

7.4.3　层次地址和路由的关系104

7.4.5　路由表的计算105

7.5 X.25106

7.5.1 概述106

7.5.2 X.25技术基础106

7.6　帧中继110

7.6.1 概述110

7.6.2　协议参考模型和工作原理111

7.6.3 网络组成和用户接入113

7.7 SLIP和PPP113

7.7.1　概述113

7.7.3 PPP的工作原理114

7.7.2 PPP的组成114

7.7.4 PPP应用举例116

练习与思考117

第8章　宽带接入网络技术118

8.1　宽带接入技术概述118

8.1.1　接入网的定义118

8.1.2　网络接入技术及分类118

8.2　铜线接入技术119

8.2.1 ADSL119

8.2.2 VDSL122

8.3.1　光纤接入网络概述123

8.3　光纤接入网络技术123

8.3.2　无源光纤网络接入技术124

8.3.3　有源光纤接入技术125

8.3.4 FTTX+LAN接入方式126

8.4　光纤与同轴电缆混合网络127

8.4.1 CATV简介127

8.4.2 HFC（hybridfibercoax）127

8.5　宽带无线接入技术130

8.5.1　宽带无线网络协议802.16130

8.5.2　本地多点分配业务LMDS132

练习与思考133

第9章　TCP/IP137

9.1　简介137

9.2 IP报文格式137

第三篇　网络互连技术137

9.3 IP地址140

9.3.1 IP地址的分类和表示140

9.3.2　子网和掩码141

9.3.3　广播地址和组播地址142

9.3.5 专用地址与网络地址转换NAT143

9.3.6　无分类编址CIDR143

9.3.4　回送地址143

9.4 地址解析协议ARP与反向地址解析协议RARP144

9.4.1 地址解析协议ARP144

9.4.2 反向地址解析协议RARP145

9.5 IP路由表146

9.5.1　路由表的构成146

9.5.2　路由表的搜索147

9.6 IP报文转发过程148

9.7　数据包的分段和重组148

9.8 ICMP协议150

9.8.1 ICMP报文分类150

9.8.2 ICMP差错报文150

9.8.3 ICMP控制报文152

9.8.4　请求／应答报文153

9.9　组播和IGMP协议154

9.10 TCP协议155

9.10.1 TCP协议功能概述155

9.10.2　接口和套接字156

9.10.3 TCP包头157

9.10.4 TCP连接管理159

9.10.5 TCP协议状态转换过程160

9.10.6　数据传输162

9.11 UDP协议162

9.12.1　套接字及接口163

9.12　基于套接字的网络互联通信163

9.12.2　基于WinSock的通信程序编写方法167

练习与思考171

第10章　网络互连173

10.1　简介173

10.2　网桥技术174

10.2.1　透明网桥175

10.2.2　源选径网桥177

10.2.3　远程网桥178

10.2.4　比较和总结178

10.3　路由器和路由协议179

10.4.1 RIP包格式180

10.4 RIP180

10.4.2 RIP协议的工作过程181

10.4.3 RIP协议的无限计数问题183

10.5　开放最短路径优先协议OSPF183

10.5.1 OSPF概述183

10.5.2　网络拓扑数据库184

10.5.3　网络层次结构的划分185

10.5.4　链路状态公告和毗邻关系186

10.5.5　OSPF协议报文及其工作过程187

10.6　边界网关协议：BGP4188

10.5.6　路由表的计算188

10.7　组播路由191

练习与思考192

第四篇 网络协议工程197

第11章　协议工程的数学基础197

11.1 简介197

11.2 有限状态自动机FSM198

11.2.1 引言198

11.2.2 FSM198

11.2.3 通信有限状态自动机CFSM200

11.2.4 CFSM的简化201

11.2.5 CFSM的执行202

11.2.6　扩展有限状态自动机EFSM203

11.3 Petri网204

11.3.1　基本概念204

11.3.2 Petri网的定义205

11.3.3 Petri网的基本性质206

11.3.4 Petri网与协议工程207

11.4　抽象数据类型和多元代数207

11.4.1 引言207

11.4.2　多元代数208

11.4.4　抽象数据类型211

11.4.3　等式逻辑211

练习与思考212

第12章　协议的开发过程213

12.1 简介213

12.2　协议工程的研究内容214

12.2.1　协议标准的制订214

12.2.2　协议开发214

12.3　协议开发模式与工具218

12.4　协议综合技术219

12.4.1　协议逻辑错误219

12.4.3　面向服务的协议综合法220

12.4.2　协议综合方法分类220

12.4.4　面向逻辑的协议综合设计法221

12.5　协议形式描述技术222

12.5.1　什么是协议形式描述222

12.5.2　形式描述语言222

12.6　协议验证222

12.7　协议实现225

12.7.1　面向实现的协议形式描述225

12.7.2　协议实现的基本方法226

12.8　协议一致性测试227

练习与思考229

第五篇 网络管理与应用233

第13章　网络管理233

13.1 简介233

13.2　基本概念234

13.2.1 SNMP管理模型234

13.2.2 网管代理235

13.2.3　网络管理站236

13.2.4 SNMP网管协议236

13.3　管理对象的描述237

13.3.1　模块237

13.3.2　对象类型和对象值238

13.3.3　对象识别符239

13.4 SMI与MIB240

13.5 SNMP工作机制243

13.5.1 SNMP的访问控制243

13.5.2　对象实例的搜索244

13.5.3 SNMP协议机制244

练习与思考245

14.1 简介247

14.2　网络安全的层次划分247

第14章　网络安全247

14.3　访问控制与口令250

14.4　防火墙与监督工具250

14.4.1　防火墙250

14.4.2　监督工具251

14.5　应用网关与代理服务器252

14.6　密码技术252

14.6.1　密码技术概述252

14.6.2 DES算法253

14.6.3 RSA公开密钥算法254

14.7　认证与数字签名255

14.8 IP协议加密与网络安全信息256

练习与思考257

第六篇 计算机网络发展新技术261

第15章　IPv6261

15.1 简介261

15.2 IPv6的技术要求262

15.3 IPv6的基本规范263

15.3.1 IPv6与IPv4的主要区别263

15.3.2 IPv6的报文头264

15.4 IPv6的地址结构265

15.4.1 IPv6地址的表现形式与标识符266

15.4.2 IPv6的单一通信地址268

15.4.3　选播通信地址269

15.4.4　组通信地址270

15.5 IPv6的开发界面270

15.6 IPv6的主要研究课题271

15.6.1　域名服务器DNSv6271

15.6.2 IPv6路由器272

15.6.3 IPv6的平滑过渡272

练习与思考273

第16章　网络服务质量274

16.1 简介274

16.2.1 QoS的一般描述275

16.2　服务质量QoS275

16.2.2 OSI参考模型中的QoS定义276

16.2.3 CCITT（ITU）的QoS定义277

16.2.4 IETF的QoS定义278

16.3 Internet集成服务279

16.3.1　集成服务模型279

16.3.2　服务类型279

16.3.3　资源共享要求与服务范围280

16.3.4 QoS控制的实现框架281

16.4.2 DS字段定义282

16.4.1 PHB282

16.4　区分服务282

16.4.3 DS域模型283

16.5　多协议标记交换MPLS284

16.5.1 MPLS的基本原理284

16.5.2　标记分发协议286

16.5.3 MPLS技术的应用286

练习与思考287

第17章　计算机网络发展趋势288

17.1　简介288

17.2　网格技术289

17.2.1 网格定义、分类与特点289

17.2.2　网格系统组成290

17.2.3　网格研究与应用292

17.3 P2P技术293

17.3.1　概述293

17.3.2 P2P网络分类293

17.4　无线传感器网络295

17.4.1　概述295

17.4.2　无线传感器网络295

17.4.3　无线传感器网络的主要技术296

17.5　主动式网络297

17.6.1 NC的出现299

17.6　端系统299

17.6.2 PDA与移动设备300

17.6.3　影响PDA产品发展的关键因素300

17.6.4　其他接入设备301

17.7　移动通信301

17.7.1 简介301

17.7.2 动态主机配置协议DHCP302

17.7.3　虚拟IP地址304

17.8　网络服务器技术与主动服务306

练习与思考306

附录A Internet协议标准308

参考文献321