目　　录

第1章　概述1

1.1 计算机网络在信息时代中的作用1

1.2 互联网概述4

1.2.1 网络的网络4

1.2.2　互联网基础结构发展的三个阶段5

1.2.3 互联网的标准化工作8

1.3 互联网的组成10

1.3.1 互联网的边缘部分10

1.3.2 互联网的核心部分12

1.4 计算机网络在我国的发展17

1.5　计算机网络的类别19

1.5.1 计算机网络的定义19

1.5.2 几种不同类别的计算机网络20

1.6 计算机网络的性能21

1.6.1 计算机网络的性能指标21

1.6.2 计算机网络的非性能特征26

1.7　计算机网络体系结构27

1.7.1 计算机网络体系结构的形成27

1.7.2 协议与划分层次28

1.7.3 具有五层协议的体系结构30

1.7.4 实体、协议、服务和服务访问点34

1.7.5 TCP/IP的体系结构35

本章的重要概念37

习题38

第2章　物理层41

2.1 物理层的基本概念41

2.2 数据通信的基础知识42

2.2.1 数据通信系统的模型42

2.2.2 有关信道的几个基本概念43

2.2.3 信道的极限容量45

2.3 物理层下面的传输媒体46

2.3.1 导引型传输媒体47

2.3.2 非导引型传输媒体51

2.4 信道复用技术53

2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用53

2.4.2 波分复用56

2.4.3 码分复用57

2.5 数字传输系统59

2.6 宽带接入技术60

2.6.1 ADSL技术60

2.6.2 光纤同轴混合网（HFC网）63

2.6.3 FTTx技术65

本章的重要概念66

习题67

第3章　数据链路层69

3.1 使用点对点信道的数据链路层70

3.1.1 数据链路和帧70

3.1.2 三个基本问题71

3.2 点对点协议PPP76

3.2.1 PPP协议的特点76

3.2.2 PPP协议的帧格式78

3.2.3 PPP协议的工作状态80

3.3 使用广播信道的数据链路层82

3.3.1 局域网的数据链路层82

3.3.2 CSMA/CD协议85

3.3.3 使用集线器的星形拓扑90

3.3.4 以太网的信道利用率92

3.3.5 以太网的MAC层93

3.4 扩展的以太网97

3.4.1 在物理层扩展以太网97

3.4.2 在数据链路层扩展以太网99

3.4.3 虚拟局域网101

3.5 高速以太网103

3.5.1 100BASE-T以太网103

3.5.2　吉比特以太网104

3.5.3 10吉比特以太网(10GE)和更快的以太网106

3.5.4 使用以太网进行宽带接入107

本章的重要概念108

习题109

第4章　网络层113

4.1 网络层提供的两种服务113

4.2 网际协议IP115

4.2.1 虚拟互连网络116

4.2.2 分类的IP地址118

4.2.3 IP地址与硬件地址122

4.2.4 地址解析协议ARP124

4.2.5 IP数据报的格式128

4.2.6 IP层转发分组的流程132

4.3 划分子网和构造超网135

4.3.1 划分子网135

4.3.2 使用子网时分组的转发140

4.3.3 无分类编址CIDR（构造超网）141

4.4 网际控制报文协议ICMP147

4.4.1 ICMP报文的种类148

4.4.2 ICMP的应用举例149

4.5 互联网的路由选择协议151

4.5.1 有关路由选择协议的几个基本概念151

4.5.2 内部网关协议RIP153

4.5.3 内部网关协议OSPF159

4.5.4 外部网关协议BGP163

4.5.5 路由器的构成167

4.6 IPV6171

4.6.1 IPv6的基本首部171

4.6.2 IPv6的地址173

4.6.3 从IPv4向IPv6过渡176

4.6.4 ICMPv6177

4.7 IP多播178

4.7.1 IP多播的基本概念178

4.7.2 在局域网上进行硬件多播179

4.7.3 网际组管理协议IGMP和多播路由选择协议180

4.8 虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT185

4.8.1 虚拟专用网VPN185

4.8.2 网络地址转换NAT187

4.9 多协议标记交换MPLS189

4.9.1 MPLS的工作原理190

4.9.2 MPLS首部的位置与格式192

本章的重要概念193

习题195

第5章　运输层203

5.1 运输层协议概述203

5.1.1 进程之间的通信203

5.1.2 运输层的两个主要协议205

5.1.3 运输层的端口206

5.2 用户数据报协议UDP208

5.2.1 UDP概述208

5.2.2 UDP的首部格式209

5.3 传输控制协议TCP概述210

5.3.1 TCP最主要的特点210

5.3.2 TCP的连接212

5.4 可靠传输的工作原理212

5.4.1 停止等待协议213

5.4.2 连续ARQ协议216

5.5 TCP报文段的首部格式217

5.6 TCP可靠传输的实现221

5.6.1 以字节为单位的滑动窗口221

5.6.2 超时重传时间的选择225

5.6.3 选择确认SACK226

5.7 TCP的流量控制227

5.7.1 利用滑动窗口实现流量控制227

5.7.2 TCP的传输效率228

5.8 TCP的拥塞控制229

5.8.1 拥塞控制的一般原理229

5.8.2 TCP的拥塞控制方法232

5.8.3 主动队列管理AQM236

5.9 TCP的运输连接管理238

5.9.1 TCP的连接建立238

5.9.2 TCP的连接释放240

5.9.3 TCP的有限状态机241

本章的重要概念242

习题244

第6章　应用层251

6.1 域名系统DNS252

6.1.1 域名系统概述252

6.1.2 互联网的域名结构253

6.1.3 域名服务器255

6.2 文件传送协议260

6.2.1 FTP概述260

6.2.2 FTP的基本工作原理261

6.2.3 简单文件传送协议TFTP262

6.3 远程终端协议TELNET263

6.4 万维网WWW264

6.4.1 万维网概述264

6.4.2 统一资源定位符URL266

6.4.3 超文本传送协议HTTP267

6.4.4 万维网的文档274

6.4.5 万维网的信息检索系统279

6.4.6 博客和微博281

6.4.7 社交网站283

6.5 电子邮件284

6.5.1 电子邮件概述284

6.5.2 简单邮件传送协议SMTP287

6.5.3 电子邮件的信息格式289

6.5.4 邮件读取协议POP3和IMAP289

6.5.5 基于万维网的电子邮件291

6.5.6 通用互联网邮件扩充MIME291

6.6 动态主机配置协议DHCP295

6.7 简单网络管理协议SNMP297

6.7.1 网络管理的基本概念297

6.7.2 管理信息结构SMI299

6.7.3　管理信息库MIB302

6.7.4 SNMP的协议数据单元和报文304

6.8 应用进程跨越网络的通信307

6.8.1 系统调用和应用编程接口307

6.8.2 几种常用的系统调用309

6.9 P2P应用311

6.9.1 具有集中目录服务器的P2P工作方式311

6.9.2 具有全分布式结构的P2P文件共享程序313

6.9.3 P2P文件分发的分析315

6.9.4 在P2P对等方中搜索对象316

本章的重要概念319

习题321

第7章　网络安全324

7.1 网络安全问题概述324

7.1.1 计算机网络面临的安全性威胁324

7.1.2 安全的计算机网络326

7.1.3 数据加密模型327

7.2 两类密码体制328

7.2.1 对称密钥密码体制328

7.2.2 公钥密码体制329

7.3 数字签名330

7.4 鉴别332

7.4.1 报文鉴别332

7.4.2 实体鉴别335

7.5 密钥分配337

7.5.1 对称密钥的分配337

7.5.2 公钥的分配339

7.6 互联网使用的安全协议340

7.6.1 网络层安全协议340

7.6.2 运输层安全协议344

7.6.3 应用层安全协议347

7.7 系统安全：防火墙与入侵检测349

7.7.1 防火墙349

7.7.2 入侵检测系统351

7.8 一些未来的发展方向351

本章的重要概念352

习题353

第8章　互联网上的音频/视频服务355

8.1 概述355

8.2 流式存储音频/视频359

8.2.1 具有元文件的万维网服务器360

8.2.2 媒体服务器360

8.2.3 实时流式协议RTSP362

8.3 交互式音频/视频364

8.3.1 IP电话概述364

8.3.2 IP电话所需要的几种应用协议368

8.3.3 实时运输协议RTP369

8.3.4 实时运输控制协议RTCP371

8.3.5 H.323372

8.3.6 会话发起协议SIP373

8.4 改进“尽最大努力交付”的服务375

8.4.1 使互联网提供服务质量375

8.4.2 调度和管制机制377

8.4.3 综合服务IntServ与资源预留协议RSVP380

8.4.4 区分服务DiffServ383

本章的重要概念385

习题386

第9章　无线网络和移动网络390

9.1 无线局域网WLAN390

9.1.1 无线局域网的组成391

9.1.2 802.11局域网的物理层395

9.1.3 802.11局域网的MAC层协议397

9.1.4 802.11局域网的MAC帧403

9.2 无线个人区域网WPAN406

9.3 无线城域网WMAN409

9.4 蜂窝移动通信网411

9.4.1 蜂窝无线通信技术简介411

9.4.2 移动IP414

9.4.3 蜂窝移动通信网中对移动用户的路由选择418

9.4.4 GSM中的切换419

9.4.5 无线网络对高层协议的影响420

9.5 两种不同的无线上网421

本章的重要概念422

习题423

附录A 部分习题的解答426

附录B 英文缩写词442

附录C 参考文献与网址452