計算機網(wǎng)絡教程（第5版 微課版）

第1章　概述　1
1．1　計算機網(wǎng)絡在信息時代中的作用　1
1．2　因特網(wǎng)概述　3
1．2．1　網(wǎng)絡的網(wǎng)絡　3
1．2．2　因特網(wǎng)發(fā)展的三個階段　4
1．2．3　因特網(wǎng)的標準化工作　7
1．3　因特網(wǎng)的組成　8
1．3．1　因特網(wǎng)的邊緣部分　8
1．3．2　因特網(wǎng)的核心部分　10
1．4　計算機網(wǎng)絡的定義與分類　15
1．4．1　計算機網(wǎng)絡的定義　15
1．4．2　計算機網(wǎng)絡的分類　16
1．5　計算機網(wǎng)絡的主要性能指標　17
1．6　計算機網(wǎng)絡體系結構　21
1．6．1　網(wǎng)絡協(xié)議　21
1．6．2　層次模型與計算機網(wǎng)絡體系結構　21
1．6．3　具有五層協(xié)議的原理體系結構　24
1．6．4　實體、協(xié)議和服務　27
1．6．5　TCP/IP的體系結構　28
1．7　計算機網(wǎng)絡在我國的發(fā)展　28
1．8　兩個重要的新興網(wǎng)絡技術　29
1．8．1　云計算　30
1．8．2　物聯(lián)網(wǎng)　31
本章的重要概念　32
習題　32
第2章　物理層　34
2．1　物理層的基本概念　34
2．2　數(shù)據(jù)通信的基礎知識　35
2．2．1　數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型　35
2．2．2　編碼與調(diào)制　36
2．2．3　信道的極限容量　38
2．2．4　傳輸方式　40
2．3　物理層下面的傳輸媒體　41
2．3．1　導引型傳輸媒體　41
2．3．2　非導引型傳輸媒體　45
2．4　信道復用技術　47
2．4．1　頻分復用、時分復用和統(tǒng)計時分復用　47
2．4．2　波分復用　49
2．4．3　碼分復用　50
2．5　數(shù)字傳輸系統(tǒng)　52
2．5．1　PCM速率體制　52
2．5．2　SONET/SDH　52
2．5．3　光網(wǎng)絡　54
2．6　互聯(lián)網(wǎng)接入技術　54
2．6．1　電話網(wǎng)撥號接入　54
2．6．2　數(shù)字用戶線接入　55
2．6．3　光纖同軸混合網(wǎng)接入　57
2．6．4　光纖接入　59
2．6．5　以太網(wǎng)接入　60
2．6．6　無線接入　60
本章的重要概念　61
習題　62
第3章　數(shù)據(jù)鏈路層　63
3．1　使用點對點信道的數(shù)據(jù)鏈路層　63
3．1．1　數(shù)據(jù)鏈路層所處的地位　63
3．1．2　數(shù)據(jù)鏈路和幀　64
3．1．3　封裝成幀　65
3．1．4　差錯檢測　68
3．1．5　可靠傳輸　70
3．2　點對點協(xié)議（PPP）　77
3．2．1　PPP的特點　77
3．2．2　PPP的組成　78
3．2．3　PPP的幀格式　78
3．2．4　PPP的工作狀態(tài)　80
3．3　使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層　81
3．3．1　媒體接入控制　81
3．3．2　局域網(wǎng)　82
3．4　共享式以太網(wǎng)　86
3．4．1　CSMA/CD協(xié)議　86
3．4．2　共享式以太網(wǎng)的信道利用率　90
3．4．3　使用集線器的星形拓撲　91
3．4．4　以太網(wǎng)的幀格式　93
3．5　網(wǎng)橋和以太網(wǎng)交換機　94
3．5．1　在物理層擴展以太網(wǎng)　94
3．5．2　在數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng)　96
3．5．3　以太網(wǎng)交換機　100
3．5．4　虛擬局域網(wǎng)（VLAN）　101
3．6　以太網(wǎng)的演進　103
3．6．1　100BASE-T以太網(wǎng)　103
3．6．2　吉比特以太網(wǎng)　104
3．6．3　10吉比特和100吉比特以太網(wǎng)　106
3．6．4　使用以太網(wǎng)進行寬帶接入　107
3．7　無線局域網(wǎng)　108
3．7．1　無線局域網(wǎng)的組成　108
3．7．2　802．11局域網(wǎng)的物理層　111
3．7．3　802．11局域網(wǎng)的MAC協(xié)議　112
3．7．4　802．11局域網(wǎng)的MAC幀　115
3．7．5　其他無線計算機網(wǎng)絡　118
本章的重要概念　118
習題　121
第4章　網(wǎng)絡層與網(wǎng)絡互連　124
4．1　網(wǎng)絡層概述　124
4．1．1　分組轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇　124
4．1．2　網(wǎng)絡層提供的兩種服務　125
4．1．3　虛電路網(wǎng)絡　127
4．2　網(wǎng)際協(xié)議（IP）　129
4．2．1　異構網(wǎng)絡互連　129
4．2．2　IP地址及編址方式　131
4．2．3　IP地址與物理地址　138
4．2．4　地址解析協(xié)議（ARP）　140
4．2．5　IP數(shù)據(jù)報的格式　143
4．2．6　IP數(shù)據(jù)報的轉(zhuǎn)發(fā)　147
4．3　網(wǎng)際控制報文協(xié)議（ICMP）　152
4．3．1　ICMP報文的種類　152
4．3．2　ICMP的應用舉例　154
4．4　因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議　156
4．4．1　有關路由選擇協(xié)議的幾個基本概念　156
4．4．2　內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議（RIP）　158
4．4．3　內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議（OSPF）　161
4．4．4　外部網(wǎng)關協(xié)議（BGP）　165
4．5　路由器的工作原理　167
4．5．1　路由器的構成　167
4．5．2　路由器與交換機的比較　171
4．5．3　三層交換機　172
4．6　VPN與NAT　173
4．6．1　虛擬專用網(wǎng)（VPN）　173
4．6．2　網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換（NAT）　175
4．7　IP多播　177
4．7．1　IP多播的基本概念　177
4．7．2　在局域網(wǎng)上進行硬件多播　179
4．7．3　IP多播需要兩種協(xié)議　179
4．7．4　網(wǎng)際組管理協(xié)議（IGMP）　180
4．7．5　多播路由選擇協(xié)議　182
4．8　移動IP　185
4．8．1　移動性對網(wǎng)絡應用的影響　185
4．8．2　移動IP的工作原理　185
4．8．3　移動IP的標準　188
4．8．4　蜂窩移動通信網(wǎng)中的移動性管理　188
4．9　下一代的網(wǎng)際協(xié)議IPv6　189
4．9．1　解決IP地址耗盡的根本措施　189
4．9．2　IPv6的基本首部　189
4．9．3　IPv6的編址　191
4．9．4　從IPv4向IPv6過渡　193
4．9．5　ICMPv6　194
4．10　多協(xié)議標簽交換（MPLS）　195
本章的重要概念　197
習題　200
第5章　運輸層　205
5．1　運輸層協(xié)議概述　205
5．1．1　進程之間的通信　205
5．1．2　因特網(wǎng)的運輸層協(xié)議　207
5．1．3　運輸層的復用與分用　208
5．2　用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）　209
5．2．1　UDP概述　209
5．2．2　UDP報文的首部格式　210
5．3　傳輸控制協(xié)議（TCP）　211
5．3．1　TCP的主要特點　212
5．3．2　TCP報文段的格式　213
5．3．3　TCP的可靠傳輸　216
5．3．4　TCP的流量控制　222
5．3．5　TCP的連接管理　224
5．4　擁塞控制　228
5．4．1　擁塞的原因與危害　228
5．4．2　擁塞控制的基本方法　229
5．4．3　TCP的擁塞控制　231
本章的重要概念　235
習題　236
第6章　網(wǎng)絡應用　239
6．1　應用層概述　239
6．1．1　網(wǎng)絡應用程序體系結構　240
6．1．2　應用層協(xié)議　241
6．1．3　選擇運輸層協(xié)議　242
6．2　域名系統(tǒng)（DNS）　243
6．2．1　域名系統(tǒng)概述　243
6．2．2　因特網(wǎng)的域名結構　244
6．2．3　域名服務器　245
6．2．4　域名解析的過程　247
6．2．5　DNS資源記錄　249
6．3　萬維網(wǎng)（WWW）　249
6．3．1　萬維網(wǎng)概述　249
6．3．2　統(tǒng)一資源定位符（URL）　251
6．3．3　超文本傳送協(xié)議（HTTP）　252
6．3．4　萬維網(wǎng)的文檔　258
6．3．5　移動Web　261
6．3．6　萬維網(wǎng)搜索引擎　262
6．3．7　博客與微博　264
6．4　電子郵件　266
6．4．1　電子郵件系統(tǒng)的組成　266
6．4．2　簡單郵件傳送協(xié)議（SMTP）　268
6．4．3　電子郵件的信息格式　270
6．4．4　郵件讀取協(xié)議POP3和IMAP　270
6．4．5　基于萬維網(wǎng)的電子郵件　271
6．4．6　通用因特網(wǎng)郵件擴展（MIME）　272
6．5　文件傳送協(xié)議（FTP）　275
6．6　遠程終端協(xié)議（TELNET）　277
6．7　動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP）　279
6．8　P2P文件共享　280
6．8．1　P2P文件分發(fā)　281
6．8．2　在P2P對等方中搜索對象　282
6．8．3　案例：BitTorrent　285
6．9　多媒體網(wǎng)絡應用　286
6．9．1　改善因特網(wǎng)服務　286
6．9．2　實時運輸協(xié)議（RTP）　288
6．9．3　流式存儲音頻/視頻　289
6．9．4　流式實況音頻/視頻　292
6．9．5　實時交互音頻/視頻　293
6．10　網(wǎng)絡應用編程接口　295
6．10．1　TCP套接字編程　296
6．10．2　一個簡單的代碼實例　297
本章的重要概念　299
習題　301
第7章　網(wǎng)絡安全　304
7．1　網(wǎng)絡安全概述　304
7．1．1　安全威脅　304
7．1．2　安全服務　306
7．2　機密性與密碼學　306
7．2．1　對稱密鑰密碼體制　307
7．2．2　公鑰密碼體制　308
7．3　完整性與鑒別　309
7．3．1　報文摘要和報文鑒別碼　309
7．3．2　數(shù)字簽名　311
7．3．3　實體鑒別　312
7．4　密鑰分發(fā)與公鑰認證　313
7．4．1　對稱密鑰的分發(fā)　313
7．4．2　公鑰的簽發(fā)與認證　314
7．5　訪問控制　315
7．5．1　訪問控制的基本概念　315
7．5．2　訪問控制策略　316
7．6　網(wǎng)絡各層的安全實例　317
7．6．1　物理層實例：信道加密機　318
7．6．2　數(shù)據(jù)鏈路層實例：802．11i　318
7．6．3　網(wǎng)絡層實例：IPsec　321
7．6．4　運輸層實例：SSL/TLS　323
7．6．5　應用層實例：PGP　324
7．7　系統(tǒng)安全：防火墻與入侵檢測系統(tǒng)　325
7．7．1　防火墻　326
7．7．2　入侵檢測系統(tǒng)　328
7．8　網(wǎng)絡攻擊及其防范　329
7．8．1　網(wǎng)絡掃描　329
7．8．2　網(wǎng)絡監(jiān)聽　331
7．8．3　拒絕服務攻擊　332
本章的重要概念　334
習題　336
附錄A　最短路徑算法——Dijkstra算法　337
附錄B　配套實驗建議　340
附錄C　英文縮寫詞　346