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目录1

前言1

第1章　基础1

问题：建造一个网络1

1.1　应用1

1.2　需求3

1.2.1　连通性4

1.2.2　成本-效益合算的资源共享6

1.2.3　支持公共服务8

1.3　网络体系结构11

1.3.1　分层和协议11

1.3.2　OSI体系结构15

1.3.3　因特网体系结构16

1.4　实现网络软件17

1.4.1　应用编程接口（套接字）18

1.4.2　应用实例19

1.4.3　协议实现的问题21

1.5　性能23

1.5.1　带宽与时延24

1.5.2　延迟和带宽的乘积26

1.5.3　高速网络27

1.5.4　应用的性能需求28

1.6　小结30

开放问题：普遍存在的连网30

补充读物31

习题32

第2章　直接连接的网络37

问题：物理上相连的主机37

2.1　网络构件37

2.1.2　链路38

2.1.1　节点38

2.2　编码（NRZ、NRZI、Manchester、4B/58）43

2.3　组帧45

2.3.1　面向字节的协议（BISYNC、PPP、DDCMP）46

2.3.2　面向比特的协议（HDLC）48

2.3.3　基于时钟的组帧（SONET）48

2.4　差错检测50

2.4.1　二维奇偶校验51

2.4.2　因特网校验和算法51

2.4.3　循环冗余校验52

2.5 靠传输56

2.5.1　停止和等待56

2.5.2　滑动窗口57

2.5.3　并发逻辑信道63

2.6.1　物理特性64

2.6　以太网（802.3）64

2.6.2　访问协议66

2.6.3　以太网的经验69

2.7　令牌环（802.5、FDDI）69

2.7.1　物理特性70

2.7.2　令牌环介质访问控制70

2.7.3　令牌环维护72

2.7.4　帧格式73

2.7.5　FDDI73

2.8　无线网络（802.11）76

2.8.1　物理特性76

2.8.2　避免冲突77

2.8.3　分布式系统78

2.8.4　帧格式79

2.9.1　构件80

2.9　网络适配器80

2.9.2　主机的观点81

2.9.3　内存瓶颈84

2.10　小结85

开放问题：它应归入硬件吗？85

补充读物86

习题87

第3章　分组交换95

问题：并非所有网络都是直接连接的95

3.1　交换和转发95

3.1.1　数据报97

3.1.2　虚电路交换98

3.1.3　源路由选择102

3.2　网桥和局域网交换机105

3.2.1　学习型网桥105

3.2.2　生成树算法107

3.2.3　广播和多点播送110

3.2.4　网桥的局限性110

3.3　信元交换（ATM）111

3.3.1　信元112

3.3.2　分段和重组115

3.3.3　虚路径118

3.3.4　ATM的物理层119

3.3.5　局域网中的ATM120

3.4　实现和性能123

3.4.1　端口125

3.4.2　网状结构126

3.5　小结128

开放问题：ATM的未来129

补充读物129

习题130

第4章　网络互连137

问题：不只存在一种网络137

4.1　简单的网络互连（IP）137

4.1.1　什么是互连网138

4.1.2　服务模型139

4.1.3　全局地址146

4.1.4　IP中的数据报转发148

4.1.5　地址转换（ARP）152

4.1.6　主机配置（DHCP）154

4.1.7　差错报告（ICMP）156

4.1.8　虚拟网络和隧道156

4.2　路由选择159

4.2.1　用图表示的网络160

4.2.2　距离向量（RIP）160

4.2.3　链路状态（OSPF）165

4.2.4　度量标准171

4.2.5　移动主机的路由选择173

4.3　全球因特网176

4.3.1　划分子网177

4.3.2　无类路由选择（CIDR）180

4.3.3　域间路由选择（BGP）181

4.3.4　路由选择区186

4.3.5　IP版本6（IPv6）187

4.4　多点播送195

4.4.1　链路状态多点播送195

4.4.2　距离向量多点播送196

4.4.3　协议无关多点播送（PIM）198

4.5　多协议标记交换（MPLS）201

4.5.1　基于目标的转发201

4.5.2　显式路由205

4.5.3　虚拟专用网和隧道206

4.6　小结209

开放问题：部署IPv6209

补充读物210

习题211

第5章　端到端协议221

问题：进程间的通信221

5.1　简单解多路复用协议（UDP）222

5.2 可靠的字节流（TCP）223

5.2.1　端到端的问题224

5.2.2　数据段格式225

5.2.3　连接的建立与终止227

5.2.4　滑动窗口再讨论230

5.2.5　触发传输233

5.2.6　适应性重传235

5.2.7　记录边界237

5.2.8　TCP扩展238

5.2.9　其他设计选择238

5.3　远程过程调用240

5.3.1　大块传输（BLAST）241

5.3.2　请求／应答（CHAN）244

5.3.3　分发程序（SELECT）250

5.3.4　把它们放在一起（SunRPC和DCE）251

5.4　性能255

5.5　小结257

开放问题：面向应用的协议257

补充读物258

习题258

6.1　资源分配中的问题265

问题：分配资源265

第6章　拥塞控制和资源分配265

6.1.1　网络模型266

6.1.2　分类法268

6.1.3　评价标准269

6.2　排队规则271

6.2.1　FIFO272

6.2.2　公平排队273

6.3　TCP拥塞控制275

6.3.1　累次增加／成倍减少276

6.3.2　慢启动277

6.3.3　快速重传和快速恢复280

6.4　拥塞避免机制281

6.4.1　DECbit281

6.4.2　随机及早检测（RED）282

6.4.3　基于源的拥塞避免285

6.5　服务质量289

6.5.1　应用需求289

6.5.2　综合服务（RSVP）293

6.5.3　区分服务（EF和AF）299

6.5.4　ATM服务质量302

6.5.5　基于等式的拥塞控制304

6.6　小结305

开放问题：网络内外305

补充读物306

习题307

第7章　端到端的数据315

问题：我们用数据做什么？315

7.1　表示格式化316

7.1.1　分类方法317

7.1.2　例子（XDR、ASN.1、NDR）319

7.1.3　标记语言（XML）322

7.2　数据压缩323

7.2.1　无损压缩算法325

7.2.2　图像压缩（JPEG）326

7.2.3　视频压缩（MPEG）329

7.2.4　在网上传输MPEG332

7.2.5　音频压缩（MP3）334

7.3　小结335

开放问题：计算机网络满足消费者电子设备的需求336

补充读物336

习题337

第8章　网络安全341

问题：保证数据安全341

8.1　加密算法341

8.1.1　需求343

8.1.2　秘密密钥加密（DES）344

8.1.3　公开密钥加密（RSA）346

8.1.4　报文摘要方案5（MD5）348

8.1.5　实现与性能350

8.2　安全机制350

8.2.1　鉴别协议350

8.2.2　消息完整性协议353

8.2.3　公开密钥分发（X.509）354

8.3　系统实例356

8.3.1　极好的保密性（PGP）356

8.3.2　安全外壳程序（SSH）358

8.3.3　传输层安全（TKS、SSL、HTTPS）360

8.3.4　IP安全（IPSEC）362

8.4　防火墙364

8.4.2　基于代理的防火墙365

8.4.1　基于过滤器的防火墙365

8.4.3　局限性367

8.5　小结367

开放问题：拒绝服务攻击367

补充读物368

习题368

第9章　应用373

问题：应用需要它们自己的协议373

9.1　域名服务（DNS）373

9.1.1　域名的层次结构374

9.1.2　名字服务器375

9.1.3　名字解析377

9.2　传统的应用379

9.2.1　电子邮件（SMTP、MIME、IMAP）380

9.2.2　万维网（HTTP）385

9.2.3　网络管理（SNMP）388

9.3　多媒体应用390

9.3.1　实时传输协议（RTP）390

9.3.2　会话控制和呼叫控制（SDP、SIP、H.323）397

9.4　覆盖网络402

9.4.1　路由选择覆盖403

9.4.2　对等网408

9.4.3　内容分发网络413

9.5　小结416

开放问题：新的网络体系结构417

补充读物417

习题418

术语423

参考书目439

选题解答457

索引467