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第1章 计算机网络概述1

本章提要1

学习目标1

1.1计算机网络1

1.1.1计算机网络的形成与发展1

1.1.2计算机网络的定义与分类3

1.1.3计算机网络的组成与结构6

1.1.4因特网7

1.2计算机网络体系结构8

1.2.1计算机网络分层结构8

1.2.2 ISO/OSI参考模型11

1.2.3 TCP/IP参考模型15

1.2.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较16

1.2.5标准化组织与管理机构17

1.3计算机网络的主要性能指标19

1.4计算机网络发展趋势20

小结21

习题与思考23

第2章 物理层24

本章提要24

学习目标24

2.1物理层概述24

2.1.1物理层的基本概念24

2.1.2物理层解决的主要问题25

2.2数据传输基础26

2.2.1信息、数据与信号26

2.2.2通信系统26

2.2.3信道特征28

2.2.4数据传输技术30

2.2.5数据编码技术33

2.2.6数据通信方式36

2.2.7数据同步方式37

2.2.8差错控制技术39

2.3传输介质42

2.3.1导向传输介质43

2.3.2非导向传输介质45

2.4信道复用技术47

2.4.1频分复用47

2.4.2时分复用48

2.4.3波分复用49

2.4.4码分复用49

2.5数据交换技术50

2.5.1电路交换51

2.5.2报文交换52

2.5.3分组交换53

2.5.4 3种交换技术的比较55

2.6数字传输系统56

2.7物理层接口、标准与设备59

2.7.1物理层的接口59

2.7.2 EIA RS-232C标准61

2.7.3物理层相关的物理设备62

小结63

习题与思考65

第3章 数据链路层66

本章提要66

学习目标66

3.1可靠传输原理67

3.2数据链路层的基本功能70

3.3封装成帧71

3.4透明传输72

3.4.1字符填充方法73

3.4.2比特填充方法74

3.4.3物理编码违例法75

3.5差错检验75

3.5.1差错控制75

3.5.2差错纠正76

3.5.3数据链路层常用的差错检验方法79

3.6面向比特型数据链路层协议——HDLC协议80

3.7点对点协议83

3.8局域网87

3.8.1局域网的基本概念与体系结构88

3.8.2 Ethernet基本工作原理92

3.8.3高速Ethernet的研究与发展98

3.8.4 Ethernet组网设备与组网方法101

3.8.5局域网互联103

3.8.6交换式局域网106

3.8.7虚拟局域网107

3.9无线网络109

3.10广域网113

小结116

习题与思考118

第4章 网络层120

本章提要120

学习目标120

4.1网络层的基本功能120

4.1.1包交换120

4.1.2无连接的数据报服务121

4.1.3编址121

4.1.4路由121

4.2 IPv4121

4.2.1 IPv4地址122

4.2.2子网划分与子网掩码125

4.2.3路由器对IP数据报的处理128

4.2.4无分类编址CIDR129

4.2.5地址解析协议131

4.2.6 IPv4数据报格式134

4.2.7网际控制报文协议136

4.3路由算法138

4.3.1路由算法的评价138

4.3.2最短路径算法139

4.3.3洪泛算法140

4.3.4距离矢量算法141

4.3.5链路状态算法144

4.3.6分级路由算法145

4.3.7广播与多播路由算法146

4.4路由选择协议147

4.4.1路由选择协议概述147

4.4.2 RIP147

4.4.3 OSPF协议151

4.4.4 BGP155

4.5 IP多播157

4.5.1 IP多播概念157

4.5.2多播IP地址158

4.5.3网际组管理协议（IGMP ）与多播路由选择协议160

4.6移动IP165

4.6.1移动主机地址165

4.6.2代理发现与注册166

4.6.3移动主机路由167

4.7 IPv6168

4.7.1 IPv6概述168

4.7.2 IPv6地址169

4.7.3 IPv6数据报格式171

4.7.4 IPv6的扩展首部173

4.7.5由IPv4过渡到IPv6173

4.7.6网际控制报文协议ICMPv6175

4.8网络层设备175

4.8.1路由器175

4.8.2三层交换机176

小结177

习题与思考179

第5章 传输层183

本章提要183

学习目标183

5.1传输层的基本功能183

5.1.1传输层概述183

5.1.2传输层与上下层的关系185

5.1.3端口的概念185

5.1.4网络环境中的应用进程的标识188

5.2用户数据包协议UDP189

5.2.1 UDP概述189

5.2.2 UDP数据报格式189

5.2.3 UDP的主要特点191

5.2.4 UDP的应用——实时传输协议192

5.3可靠传输原理193

5.4传输控制协议TCP194

5.4.1 TCP概述194

5.4.2 TCP报文段格式195

5.4.3 TCP的主要特点198

5.5 TCP可靠传输机制199

5.6 TCP流量控制机制205

5.7 TCP拥塞控制机制207

5.8 TCP计时器管理211

5.9 TCP连接管理214

小结216

习题与思考217

第6章 应用层219

本章提要219

学习目标219

6.1应用层概述219

6.1.1网络应用进程间的工作模式219

6.1.2网络应用与应用层协议220

6.2域名系统DNS221

6.2.1域名空间的层次结构221

6.2.2域名服务器223

6.2.3域名的解析过程224

6.2.4域名服务器高速缓存225

6.3文件传输协议226

6.3.1文件传输协议的概念226

6.3.2文件传输协议的工作过程226

6.3.3简单文件传送协议227

6.4万维网228

6.4.1万维网的概念228

6.4.2统一资源定位符228

6.4.3超文本传输协议229

6.4.4 WWW基本工作过程和Cookie233

6.4.5万维网上的信息检索234

6.5邮件系统235

6.5.1电子邮件的基本概念235

6.5.2简单邮件传输协议237

6.5.3邮件读取协议238

6.5.4电子邮件格式与通用因特网邮件扩充协议238

6.5.5基于万维网的电子邮件240

6.6动态主机配置协议241

6.7其他网络应用介绍242

6.7.1 P2P文件共享242

6.7.2新闻与公告类服务244

6.7.3博客服务244

6.7.4播客服务244

6.7.5网络即时通信服务245

6.7.6网络电视服务245

小结245

习题与思考246

第7章 网络安全与管理247

本章提要247

学习目标247

7.1网络管理247

7.1.1网络管理概述247

7.1.2 OSI网络管理功能域248

7.1.3简单网络管理协议248

7.2网络安全的基本概念257

7.2.1网络安全的威胁257

7.2.2网络安全的目标258

7.2.3网络的安全服务258

7.2.4网络安全机制258

7.3密码与信息加密259

7.3.1密码学的基本概念260

7.3.2 DES对称密钥算法261

7.3.3非对称加密算法268

7.4报文鉴别270

7.4.1报文的完整性鉴别270

7.4.2消息摘要算法MD5和SHA-1271

7.4.3报文的来源鉴别273

7.4.4报文来源鉴别的方式273

7.5数字签名技术274

7.5.1数字签名的主要作用274

7.5.2数字签名275

7.5.3加密和签名275

7.5.4 RSA数字签名技术276

7.6身份认证技术276

7.6.1身份认证的含义276

7.6.2身份认证的方法276

7.7防火墙技术277

7.7.1包过滤型防火墙278

7.7.2应用代理型防火墙279

7.8入侵检测280

7.8.1 CIDF入侵检测模型281

7.8.2 Denning的通用入侵检测系统模型281

7.8.3入侵检测技术的发展趋势282

7.9网络病毒282

7.9.1计算机病毒282

7.9.2计算机病毒的分类283

7.9.3网络病毒的传播方式与特点283

7.10网络安全协议283

7.10.1 TCP/IP协议簇的安全问题283

7.10.2网络安全协议284

7.11 VPN技术285

7.11.1 VPN概述285

7.11.2 VPN协议286

小结287

习题与思考287

第8章 常用网络设备实例289

8.1 CISCO路由器和交换机常用命令模式289

8.2 CISCO交换机配置举例289

8.3 CISCO路由器配置举例291

附录293

专业术语293

参考文献298