第1章 概述 1
1.1 信息時代的計算機網(wǎng)絡(luò) 1
1.1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的各類應(yīng)用 1
1.1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)帶來的負面問題 2
1.2 因特網(wǎng)概述 3
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)與因特網(wǎng)的區(qū)別與關(guān)系 3
1.2.2 因特網(wǎng)的發(fā)展歷程 5
1.2.3 因特網(wǎng)的標準化工作和管理機構(gòu) 7
1.2.4 因特網(wǎng)的組成 8
1.3 電路交換、分組交換和報文交換 9
1.3.1 電路交換 9
1.3.2 分組交換 10
1.3.3 報文交換 13
1.4 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和分類 15
1.4.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義 15
1.4.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類 15
1.5 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能指標 16
1.5.1 速率 16
1.5.2 帶寬 17
1.5.3 吞吐量 18
1.5.4 時延 19
1.5.5 時延帶寬積 21
1.5.6 往返時間 22
1.5.7 利用率 23
1.5.8 丟包率 24
1.6 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 25
1.6.1 常見的三種計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 25
1.6.2 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層的
必要性 29
1.6.3 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層思想舉例 35
1.6.4 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的專用術(shù)語 39
1.7 我國的計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況 45
1.7.1 我國的計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程 45
1.7.2 我國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況相關(guān)資料的獲取 47
第2章 物理層 48
2.1 物理層概述 48
2.1.1 物理層要實現(xiàn)的功能 48
2.1.2 物理層接口特性 49
2.2 物理層下面的傳輸媒體 50
2.2.1 導(dǎo)向型傳輸媒體 51
2.2.2 非導(dǎo)向型傳輸媒體 55
2.3 傳輸方式60
2.3.1 串行傳輸和并行傳輸 60
2.3.2 同步傳輸和異步傳輸 61
2.3.3 單向通信、雙向交替通信和雙向同時通信 62
2.4 編碼與調(diào)制 63
2.4.1 編碼與調(diào)制的基本概念 63
2.4.2 常用編碼方式 64
2.4.3 基本的帶通調(diào)制方法和混合調(diào)制方法 66
2.5 信道的極限容量 68
2.5.1 奈氏準則 68
2.5.2 香農(nóng)公式 70
2.6 信道復(fù)用技術(shù) 71
2.6.1 頻分復(fù)用 71
2.6.2 時分復(fù)用 72
2.6.3 波分復(fù)用 73
2.6.4 碼分復(fù)用 73
第3章 數(shù)據(jù)鏈路層 77
3.1 數(shù)據(jù)鏈路層概述 77
3.1.1 數(shù)據(jù)鏈路層在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中所處的地位 77
3.1.2 鏈路、數(shù)據(jù)鏈路和幀 78
3.2 數(shù)據(jù)鏈路層的三個重要問題 79
3.2.1 封裝成幀和透明傳輸 80
3.2.2 差錯檢測 82
3.2.3 可靠傳輸 87
3.3 點對點協(xié)議 100
3.3.1 PPP 協(xié)議的組成 101
3.3.2 PPP 協(xié)議的幀格式 101
3.3.3 PPP 協(xié)議的工作狀態(tài) 104
3.4 共享式以太網(wǎng) 105
3.4.1 網(wǎng)絡(luò)適配器和 MAC 地址 105
3.4.2 CSMA/CD 協(xié)議 110
3.4.3 使用集線器的共享式以太網(wǎng) 116
3.4.4 在物理層擴展以太網(wǎng) 118
3.4.5 在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng) 119
3.5 交換式以太網(wǎng) 125
3.5.1 以太網(wǎng)交換機 125
3.5.2 共享式以太網(wǎng)與交換式以太網(wǎng)的對比 126
3.6 以太網(wǎng)的 MAC 幀格式 129
3.6.1 以太網(wǎng) V2 的 MAC 幀格式 129
3.6.2 物理層前導(dǎo)碼 129
3.6.3 無效的 MAC 幀 129
3.7 虛擬局域網(wǎng) 130
3.7.1 虛擬局域網(wǎng)概述 130
3.7.2 虛擬局域網(wǎng)的實現(xiàn)機制 131
3.8 以太網(wǎng)的發(fā)展 138
3.8.1 100BASE-T 以太網(wǎng) 138
3.8.2 吉比特以太網(wǎng) 139
3.8.3 10 吉比特以太網(wǎng) 140
3.8.4 40 吉比特 /100 吉比特以太網(wǎng) 141
3.9 802.11 無線局域網(wǎng) 142
3.9.1 802.11 無線局域網(wǎng)的組成 142
3.9.2 802.11 無線局域網(wǎng)的物理層 144
3.9.3 802.11 無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層 145
3.9.4 802.11 無線局域網(wǎng)的 MAC 幀 150
第4章 網(wǎng)絡(luò)層 154
4.1 網(wǎng)絡(luò)層概述 154
4.1.1 分組轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇 154
4.1.2 網(wǎng)絡(luò)層向其上層提供的兩種服務(wù) 155
4.2 網(wǎng)際協(xié)議（IP） 157
4.2.1 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連 158
4.2.2 IPv4 地址及其編址方法 159
4.2.3 IPv4 地址的應(yīng)用規(guī)劃 176
4.2.4 IPv4 地址與 MAC 地址 181
4.2.5 地址解析協(xié)議 183
4.2.6 IP 數(shù)據(jù)報的發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)過程 189
4.2.7 IPv4 數(shù)據(jù)報的首部格式 193
4.3 靜態(tài)路由配置 200
4.3.1 直連路由和非直連路由 200
4.3.2 默認路由和特定主機路由 200
4.4 因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議 202
4.4.1 路由選擇分類 202
4.4.2 因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議 202
4.4.3 路由信息協(xié)議 203
4.4.4 開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議 211
4.4.5 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 218
4.4.6 路由器的基本工作原理 222
4.5 網(wǎng)際控制報文協(xié)議 223
4.5.1 ICMP 報文的種類 224
4.5.2 ICMP 的典型應(yīng)用 227
4.6 虛擬專用網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 230
4.6.1 虛擬專用網(wǎng) 230
4.6.2 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 233
4.7 IP 多播 236
4.7.1 IP 多播技術(shù)的相關(guān)基本概念 236
4.7.2 IP 多播地址和多播組 237
4.7.3 在局域網(wǎng)上進行硬件多播 238
4.7.4 在因特網(wǎng)上進行 IP 多播需要的兩種協(xié)議 241
4.7.5 網(wǎng)際組管理協(xié)議 243
4.7.6 多播路由選擇協(xié)議 249
4.8 移動 IP 技術(shù) 253
4.8.1 移動性對因特網(wǎng)應(yīng)用的影響 253
4.8.2 移動 IP 技術(shù)的相關(guān)基本概念 254
4.8.3 移動 IP 技術(shù)的基本工作原理 255
4.8.4 蜂窩移動通信網(wǎng)中的移動性管理 258
4.9 下一代網(wǎng)際協(xié)議 IPv6 259
4.9.1 IPv6 引進的主要變化 259
4.9.2 IPv6 數(shù)據(jù)報的基本首部 260
4.9.3 IPv6 數(shù)據(jù)報的擴展首部 262
4.9.4 IPv6 地址 262
4.9.5 從 IPv4 向 IPv6 過渡 266
4.9.6 網(wǎng)際控制報文協(xié)議 ICMPv6 268
4.10 軟件定義網(wǎng)絡(luò) 269
4.10.1 網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)層面和控制層面 270
4.10.2 OpenFlow 協(xié)議 271
4.10.3 SDN 體系結(jié)構(gòu) 276
第5章 運輸層 279
5.1 運輸層概述 279
5.1.1 進程間基于網(wǎng)絡(luò)的通信 279
5.1.2 TCP/IP 體系結(jié)構(gòu)運輸層中的
兩個重要協(xié)議 281
5.1.3 運輸層端口號、復(fù)用與分用的
概念 282
5.2 UDP 和 TCP 的對比 287
5.2.1 無連接的 UDP 和面向連接的TCP 287
5.2.2 UDP 和 TCP 對單播、多播和廣播的支持情況 288
5.2.3 UDP 和 TCP 對應(yīng)用層報文的處理 289
5.2.4 UDP 和 TCP 對數(shù)據(jù)傳輸可靠性的支持 290
5.2.5 UDP 首部和 TCP 首部的對比 292
5.3 傳輸控制協(xié)議 293
5.3.1 TCP 報文段的首部格式 293
5.3.2 TCP 的運輸連接管理 298
5.3.3 TCP 的流量控制 304
5.3.4 TCP 的擁塞控制 308
5.3.5 TCP 擁塞控制與網(wǎng)際層擁塞控制的關(guān)系 318
5.3.6 TCP 可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn) 319
5.3.7 TCP 超時重傳時間的選擇 325
5.3.8 TCP 的選擇確認 328
5.3.9 TCP 窗口和緩存的關(guān)系 330
第6章 應(yīng)用層 331
6.1 應(yīng)用層概述 331
6.2 客戶 / 服務(wù)器方式和對等方式 332
6.2.1 客戶 / 服務(wù)器方式 332
6.2.2 對等方式 333
6.3 動態(tài)主機配置協(xié)議 333
6.3.1 動態(tài)主機配置協(xié)議的作用 333
6.3.2 動態(tài)主機配置協(xié)議的工作過程 335
6.4 域名系統(tǒng)341
6.4.1 域名系統(tǒng)的作用 341
6.4.2 因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu) 342
6.4.3 因特網(wǎng)上的域名服務(wù)器 344
6.4.4 因特網(wǎng)的域名解析過程 345
6.4.5 域名系統(tǒng)高速緩存 346
6.5 文件傳送協(xié)議 347
6.5.1 文件傳送協(xié)議的作用 347
6.5.2 文件傳送協(xié)議的基本工作原理 350
6.6 電子郵件352
6.6.1 電子郵件的作用 352
6.6.2 電子郵件系統(tǒng)的組成 352
6.6.3 簡單郵件傳送協(xié)議的基本工作過程 354
6.6.4 電子郵件的信息格式 355
6.6.5 多用途因特網(wǎng)郵件擴展 356
6.6.6 常用的郵件讀取協(xié)議 POP3 和IMAP4 357
6.6.7 基于萬維網(wǎng)的電子郵件 357
6.7 萬維網(wǎng) 358
6.7.1 萬維網(wǎng)概述 358
6.7.2 統(tǒng)一資源定位符 360
6.7.3 萬維網(wǎng)文檔 361
6.7.4 超文本傳輸協(xié)議 364
6.7.5 使用 Cookie 在服務(wù)器上記錄信息 369
6.7.6 萬維網(wǎng)緩存與代理服務(wù)器 370
第7章 網(wǎng)絡(luò)安全 374
7.1 網(wǎng)絡(luò)安全概述 374
7.1.1 安全威脅 374
7.1.2 安全服務(wù) 377
7.2 密碼學(xué)與保密性 378
7.2.1 密碼學(xué)相關(guān)基本概念 378
7.2.2 對稱密鑰密碼體制 379
7.2.3 公鑰密碼體制 381
7.3 報文完整性與鑒別 383
7.3.1 報文摘要和報文鑒別碼 383
7.3.2 數(shù)字簽名 386
7.4 實體鑒別388
7.5 密鑰分發(fā)391
7.5.1 對稱密鑰的分發(fā) 391
7.5.2 公鑰的分發(fā) 393
7.6 訪問控制394
7.6.1 訪問控制的基本概念 394
7.6.2 訪問控制策略 395
7.7 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)各層采取的安全措施 397
7.7.1 物理層安全實例：信道加密 397
7.7.2 數(shù)據(jù)鏈路層安全實例：802.11i 398
7.7.3 網(wǎng)絡(luò)層安全實例：IPSec 400
7.7.4 運輸層安全實例：SSL/TLS 406
7.7.5 應(yīng)用層安全實例：PGP 409
7.8 防火墻訪問控制與入侵檢測系統(tǒng) 411
7.8.1 防火墻 411
7.8.2 入侵檢測系統(tǒng) 414
7.9 常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊及其防范 415
7.9.1 網(wǎng)絡(luò)掃描 415
7.9.2 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽 419
7.9.3 拒絕服務(wù)攻擊 422