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第1章 TCP/I P协议基础1

1.1网络通信协议与TCP/IP1

1.1.1网络通信协议1

1.1.2 TCP/IP协议2

1.1.3管理TCP/IP的组织机构2

1.1.4 RFC3

1.2 OSI参考模型5

1.2.1 OSI参考模型的层次结构5

1.2.2 OSI参考模型的通信机制6

1.2.3协议数据单元（PDU）7

1.2.4 OSI各层功能和对应的网络管理工作7

1.3 TCP/IP协议簇9

1.3.1 TCP/IP与OSI的层次对应关系9

1.3.2 TCP/IP各层9

1.3.3 TCP/IP封装与分用10

1.3.4 TCP/IP协议重要概念12

1.3.5分层分析和排查网络故障13

1.4协议分析15

1.4.1协议分析概述15

1.4.2协议分析工具的部署16

1.4.3 Wireshark简介18

1.4.4捕获数据包19

1.4.5查看和分析数据包20

1.5习题24

第2章 网络接口层26

2.1局域网协议标准26

2.1.1 IEEE 802局域网协议标准26

2.1.2 IEEE 802局域网参考模型27

2.1.3介质访问控制方法28

2.1.4以太网29

2.2 MAC寻址29

2.2.1 MAC地址29

2.2.2 MAC寻址30

2.3以太网帧分析31

2.3.1以太网帧概述31

2.3.2 Ethernet 帧格式32

2.3.3 Ethernet 802.3 raw帧格式33

2.3.4 IEEE 802.3/802.2帧格式34

2.3.5以太网帧格式识别35

2.3.6高速以太网帧35

2.4广域网技术37

2.4.1广域网通信技术37

2.4.2广域网连接技术37

2.4.3数据链路层协议38

2.5 PPP协议38

2.5.1 PPP协议组件39

2.5.2 PPP层次模型39

2.5.3 PPP封装与帧格式40

2.5.4 PPP链路操作41

2.5.5 LCP协议43

2.5.6 NCP协议45

2.5.7认证协议47

2.5.8 PPP工作过程49

2.5.9 PPPoE协议50

2.5.10验证分析PPP与PPPoE协议52

2.6习题55

第3章IP寻址与地址解析57

3.1 IP分类地址57

3.1.1 IP地址概述57

3.1.2 IP地址类别58

3.1.3特殊的IP地址60

3.1.4专用地址60

3.1.5单播地址、多播地址和广播地址61

3.2 IP子网与超网62

3.2.1划分IP子网63

3.2.2可变长子网掩码（VLSM）65

3.2.3组成IP超网65

3.3无类地址与CIDR66

3.3.1无类地址67

3.3.2通过CIDR实现IP地址汇总67

3.4 IP地址的配置管理68

3.4.1配置IP地址68

3.4.2解决IP地址盗用问题69

3.5地址解析70

3.5.1 ARP与RARP概述70

3.5.2 ARP地址解析原理71

3.5.3 ARP报文格式72

3.5.4验证分析ARP报文格式74

3.5.5 ARP缓存75

3.5.6 ARP欺骗76

3.5.7代理ARP77

3.5.8 RARP协议78

3.6习题79

第4章 IP协议80

4.1 IP协议概述80

4.1.1什么是IP协议80

4.1.2 IP协议的基本功能81

4.1.3 IP协议的特性81

4.2 IP数据报82

4.2.1 IP首部格式82

4.2.2差分服务与显式拥塞通告85

4.2.3首部校验和86

4.2.4验证IP首部信息87

4.3数据报分片与重组87

4.3.1最大传输单元（MTU）88

4.3.2数据报分片88

4.3.3分片的重组89

4.3.4查看和验证数据报分片与重组90

4 4 IP选项91

4.4.1选项格式91

4.4.2主要IP选项介绍92

4.5 IP软件实现与模块分析95

4.6习题95

第5章 ICMP协议96

5.1 ICMP协议概述96

5.1.1 ICMP特性96

5.1.2 ICMP功能97

5.1.3 ICMP报文封装97

5.1.4 ICMP报文格式98

5.1.5 ICMP报文类型99

5.2 ICMP差错报告99

5.2.1目的地不可达100

5.2.2超时101

5.2.3参数问题101

5.2.4源抑制102

5.2.5重定向报文103

5.3 ICMP查询104

5.3.1回送与回送应答报文104

5.3.2时间戳与时间戳应答报文105

5.3.3地址掩码请求与应答报文106

5.3.4路由器请求与路由器通告报文107

5.4 ICMP应用108

5.4.1使用Ping测试网络连通性108

5.4.2使用Traceroute跟踪路由110

5.4.3 ICMP安全问题110

5.5习题111

第6章 IP路由112

6.1 IP数据报交付112

6.2 IP路由113

6.2.1 IP路由器113

6.2.2 IP路由表113

6.2.3特定主机路由与默认路由114

6.2.4路由解析115

6.2.5路由选择过程115

6.3路由协议116

6.3.1静态路由与动态路由116

6.3.2内部网关协议和外部网关协议117

6.3.3距离向量路由协议和链路状态路由协议118

6.4 RIP协议118

6.4.1 RIP概述118

6.4.2 RIP工作原理119

6.4.3 RIP报文格式120

6.5 OSPF协议122

6.5.1 OSPF区域划分与路由聚合122

6.5.2 OSPF路由计算124

6.5.3 OSPF网络类型与指定路由器124

6.5.4 OSPF数据包125

6.5.5链路状态通告（LSA）129

6.6 BGP协议131

6.6.1 BGP工作原理132

6.6.2路径属性133

6.6.3 BGP报文格式134

6.7习题137

第7章 传输层协议——TCP与UDP138

7.1传输层协议概述138

7.1.1 TCP协议139

7.1.2 UDP协议139

7.1.3进程之间的通信140

7.2 TCP段格式142

7.2.1 TCP首部格式142

7.2.2选项144

7.2.3验证分析TCP段格式145

7.3 TCP连接146

7.3.1 TCP连接建立146

7.3.2 TCP数据传输149

7.3.3 TCP连接保持151

7.3.4 TCP连接关闭151

7.3.5 TCP连接复位154

7.3.6传输控制块（TCB）155

7.3.7 TCP状态转换图155

7.3.8 TCP连接同时打开与同时关闭157

7.3.9序列号与确认号机制158

7.3.10 SYN洪泛攻击及其防范161

7.4 TCP可靠性161

7.4.1 TCP差错控制161

7.4.2 TCP流量控制163

7.4.3 TCP拥塞控制165

7.5 UDP协议166

7.5.1数据报格式167

7.5.2 UDP伪首部与校验和计算167

7.5.3验证分析UDP数据报格式169

7.6习题169

第8章 DNS170

8.1 DNS体系170

8.1.1层次名称空间170

8.1.2 hosts文件171

8.1.3域名空间171

8.1.4区域（Zone）172

8.1.5域名系统172

8.1.6 DNS服务器173

8.1.7 DNS资源记录174

8.1.8 DNS动态更新（DDNS）174

8.2 DNS解析原理175

8.2.1正向解析与反向解析175

8.2.2区域管辖与权威服务器175

8.2.3区域委派176

8.2.4高速缓存176

8.2.5权威性应答与非权威性应答176

8.2.6递归查询与迭代查询177

8.2.7域名解析过程177

8.3 DNS报文178

8.3.1 DNS报文结构178

8.3.2 DNS报文首部格式179

8.3.3问题部分格式180

8.3.4资源记录格式182

8.3.5报文压缩183

8.3.6报文传输183

8.3.7验证分析DNS报文184

8.4 DNS部署187

8.4.1 DNS规划187

8.4.2 DNS服务器配置188

8.4.3主/从DNS服务器部署189

8.5习题189

第9章 DHCP协议190

9.1 DHCP概述190

9.1.1 BOOTP协议190

9.1.2 DHCP的主要功能191

9.1.3 DHCP系统组成191

9.2 DHCP报文分析192

9.2.1 DHCP报文格式193

9.2.2验证分析DHCP报文格式194

9.2.3 DHCP选项分析194

9.3 DHCP运行机制199

9.3.1客户端与服务器交互以分配IP地址199

9.3.2客户端与服务器交互以重用原来分配的地址205

9.3.3 DHCP租约更新207

9.3.4使用其他方式配置的IP地址获得配置参数210

9.3.5 DHCP租约释放210

9.3.6 DHCP客户端状态及其转换210

9.3.7构造和发送DHCP报文212

9.3.8 DHCP中继代理213

9.4习题214

第10章 应用层协议215

10.1应用层协议概述215

10.1.1应用层协议的工作机制215

10.1.2应用层协议的种类216

10.2 Telnet协议216

10.2.1 Telnet概述216

10.2.2 Telnet工作机制217

10.2.3网络虚拟终端217

10.2.4选项协商218

10.2.5 Telnet操作方式220

10.2.6 Telnet用户接口命令221

10.2.7验证分析Telnet通信过程221

10.3 FTP协议224

10.3.1 FTP工作过程224

10.3.2 FTP模型226

10.3.3数据传输228

10.3.4 FTP命令230

10.3.5 FTP响应232

10.3.6验证分析FTP通信过程234

10.4电子邮件协议238

10.4.1电子邮件系统238

10.4.2 MIME规范241

10.4.3 SMTP协议243

10.4.4 POP协议247

10.4.5 IMAP协议249

10.5 HTTP协议255

10.5.1 HTTP运行机制255

10.5.2 HTTP通信方式256

10.5.3 HTTP协议的主要特点257

10.5.4统一资源标识符258

10.5.5 HTTP报文259

10.5.6 HTTP请求260

10.5.7 HTTP响应262

10.5.8实体（Entity）265

10.5.9持续连接266

106习题267

第11章 SNMP协议268

11.1 SNMP协议概述268

11.1.1 SNMP网络管理机制268

11.1.2 SNMP版本270

11.2 SMI271

11.2.1对象命名271

11.2.2数据类型272

11.2.3编码方法273

11.3 MIB273

11.3.1 MIB版本274

11.3.2 MIB分组274

11.3.3 MIB对象定义275

11.3.4 MIB变量访问276

11.4 SNMP实现机制与报文分析276

11.4.1 SNMP协议操作277

11.4.2 SNMP的报文格式279

11.4.3 SNMP实现机制280

11.4.4验证分析SNMP报文格式281

11.4.5 SNMPv3报文结构与实现机制286

11.5习题287

第12章 网络安全协议289

12.1网络安全基础289

12.1.1网络信息安全需求289

12.1.2密码学289

12.1.3保密291

12.1.4数字签名291

12.1.5身份认证293

12.1.6对称密钥分配与管理293

12.1.7公钥认证与PKI294

12.1.8网络安全协议标准295

12.2 IPSec协议296

12.2.1 IPSec概述296

12.2.2 IPSec特性297

12.2.3传输模式与隧道模式297

12.2.4 AH协议298

12.2.5 ESP协议300

12.2.6安全关联与IKE协议302

12.2.7 IPSec工作机制305

12.2.8验证分析IPSec通信306

12.3 SSL/TLS协议310

12.3.1 SSL/TLS概述311

12.3.2 TLS握手协议313

12.3.3 TLS握手流程314

12.3.4 TLS记录协议316

12.3.5验证分析TLS协议318

12.3.6 TLS与SSL的差异322

12.4习题323

第13章 Ipv6协议324

13.1 Ipv6概述324

13.1.1 IPv4协议的问题324

13.1.2 Ipv6协议的新特性325

13.1.3 Ipv6协议体系326

13.2 Ipv6寻址架构326

13.2.1 IPv6寻址概述326

13.2.2 IPv6地址表示方法327

13.2.3 Ipv6地址前缀与地址类型标识328

13.2.4 Ipv6单播地址328

13.2.5 Ipv6任播地址330

13.2.6 Ipv6多播地址331

13.2.7特殊的Ipv6地址332

13.2.8 Ipv6主机和路由器寻址332

13.2.9 Ipv6地址分配333

13.3 Ipv6数据包格式334

13.3.1.Ipv6首部格式334

13.3.2 IPv6扩展首部336

13.3.3验证分析IPv6数据包格式340

13.4 ICMPv6协议341

13.4.1 ICMPv6概述341

13.4.2 ICMPv6差错报文343

13.4.3 ICMPv6信息报文344

13.5 Ipv6邻居发现协议344

13.5.1邻居发现344

13.5.2路由器发现346

13.5.3重定向349

13.5.4 Ipv6无状态地址自动配置349

13.6多播侦听者发现（MLD）协议350

13.6.1 MLD概述350

13.6.2多播侦听者发现机制351

13.6.3 MLD报文格式353

13.7 Ipv6路径MTU发现协议354

13.8 Ipv6路由354

13.9 IPv6名称解析355

13.10 IPv4到Ipv6的过渡355

13.10.1双协议栈356

13.10.2隧道技术356

13.10.3协议转换技术358

13.11习题358