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第1章 概述1

1.1网络发展过程1

1.1.1从ARPA网络到Internet1

1.1.2从低速网络到高速网络3

1.1.3从数据网络到统一网络5

1.2 Internet结构和标准化工作7

1.2.1 Internet结构7

1.2.2网络标准化工作9

1.3计算机网络的定义和分类9

1.3.1计算机网络的定义9

1.3.2计算机网络分类10

1.4计算机网络协议和体系结构20

1.4.1分层的必要性20

1.4.2 OSI体系结构23

1.4.3 TCP/IP体系结构25

1.4.4 OSI和TCP/IP体系结构比较26

1.4.5服务和协议之间的关系27

1.4.6 TCP/IP体系结构数据封装过程28

习题129

第2章 数据通信基础31

2.1数据通信基本知识31

2.1.1基本概念31

2.1.2通信方式32

2.1.3数字通信和模拟通信32

2.2传输媒体34

2.2.1同轴电缆34

2.2.2双绞线35

2.2.3光纤36

2.3信号调制技术38

2.3.1振幅键控调制技术39

2.3.2移频键控调制技术40

2.3.3.移相键控调制技术40

2.3.4正交幅度调制技术41

2.4复用技术43

2.4.1频分复用技术43

2.4.2时分复用技术44

2.4.3波分复用技术47

2.5差错控制技术48

2.5.1数据检错和纠错48

2.5.2网络数据传输过程52

2.5.3停止等待算法57

2.5.4连续ARQ61

2.6拥塞控制技术66

2.6.1网络结点监测拥塞机制68

2.6.2网络结点通知拥塞机制69

2.6.3流量控制机制70

习题270

第3章 以太网73

3.1局域网拓扑结构73

3.1.1总线型拓扑结构73

3.1.2星状拓扑结构73

3.1.3环状拓扑结构74

3.1.4树状拓扑结构74

3.1.5网状拓扑结构74

3.2以太网体系结构75

3.3总线型以太网76

3.3.1基带传输与曼彻斯特编码76

3.3.2 MAC帧结构78

3.3.3 MAC层差错控制功能80

3.3.4 CSMA/CD操作过程81

3.3.5冲突域直径和最短帧长84

3.4网桥与冲突域分割87

3.4.1网桥工作原理87

3.4.2生成树协议94

3.5以太网交换机与交换式以太网100

3.5.1 VLAN与广播域分割100

3.5.2 802.1Q与VLAN内数据传输105

3.5.3基于MAC地址配置VLAN的方法110

3.6以太网标准111

3.6.1 10Mb/s以太网标准111

3.6.2 100Mb/s以太网标准112

3.6.3 1Gb/s以太网标准114

3.6.4 10Gb/s以太网标准115

3.6.5以太网结构和端到端传输距离115

习题3116

第4章 无线局域网121

4.1无线局域网概述121

4.1.1无线局域网体系结构121

4.1.2无线电传输123

4.1.3无线局域网拓扑结构124

4.1.4无线局域网标准126

4.2无线局域网物理层127

4.2.1扩频技术127

4.2.2 802.11 FHSS128

4.2.3 802.11 DSSS129

4.2.4 802.11b132

4.2.5 802.11a134

4.2.6 802.11g136

4.3无线局域网MAC层136

4.3.1 MAC帧结构137

4.3.2差错控制和寻址过程137

4.3.3 DCF140

4.3.4 PCF146

4.3.5帧间间隔147

4.4无线局域网工作过程149

4.4.1同步过程149

4.4.2认证过程150

4.4.3建立关联过程150

4.5无线局域网数据传输过程151

4.5.1同一BSS内终端之间数据传输过程151

4.5.2不同BSS内终端之间数据传输过程152

4.5.3同一VLAN内终端之间数据传输过程154

4.5.4 MAC层漫游过程158

习题4159

第5章 广域网163

5.1公共电话交换网164

5.1.1 PSTN结构164

5.1.2 PCM和时分复用过程165

5.1.3随路信令168

5.1.4 No.7信令系统171

5.2 SDH175

5.2.1 SDH帧结构175

5.2.2 SDH复用结构176

5.2.3复用过程179

5.2.4 SDH构件180

5.2.5 SDH配置182

5.2.6 PSTN和SDH的关系183

5.2.7电路交换方式下的同步传输过程184

5.2.8 SDH通路结构和开销的层次结构187

5.3 ATM188

5.3.1产生ATM的原因188

5.3.2 ATM和SDH的关系189

5.3.3 ATM结构189

5.3.4信元交换方式下的异步传输过程192

5.3.5 ATM信元格式193

5.3.6 ATM信元定界和差错控制193

5.3.7 ATM适配层194

5.3.8宽带综合业务数字网的设想197

5.4其他广域网技术199

习题5201

第6章IP和网络互连203

6.1网络互连203

6.1.1用网桥互连不同类型的传输网络203

6.1.2路由器互连不同类型的传输网络207

6.1.3路由器和网桥结构210

6.2网际协议212

6.2.1 IP地址分类213

6.2.2无分类编址216

6.2.3 IP分组格式220

6.3路由协议建立路由表过程222

6.3.1路由协议分类223

6.3.2 RIP建立路由表过程224

6.3.3 OSPF建立路由表过程234

6.3.4 BGP和分层路由结构254

6.4IP over以太网262

6.4.1 ARP和地址解析过程263

6.4.2三层交换265

6.5网络地址转换274

6.5.1端口地址转换275

6.5.2动态NAT276

6.5.3静态NAT277

6.6Internet控制报文协议278

习题6279

第7章IP组播和移动IP285

7.1 IP组播285

7.1.1距离向量组播路由协议287

7.1.2 Internet组管理协议291

7.1.3剪枝292

7.1.4 IP组播分组的传输过程294

7.1.5其他组播路由协议296

7.2移动IP297

7.2.1正常通信过程297

7.2.2移动IP工作原理298

7.2.3发现外地代理301

7.2.4注册301

7.2.5建立隧道302

7.2.6数据传输过程302

习题7304

第8章IPv6307

8.1 IPv4的缺陷307

8.1.1地址短缺问题307

8.1.2复杂的分组首部308

8.1.3 QoS实现困难308

8.1.4安全机制先天不足308

8.2 IPv6首部结构309

8.2.1 IPv6基本首部309

8.2.2 IPv6扩展首部311

8.3 IPv6地址结构313

8.3.1 IPv6地址表示方式313

8.3.2 IPv6地址分类315

8.4 IPv6操作过程319

8.4.1邻站发现协议320

8.4.2路由器建立路由表过程323

8.5 IPv6 over以太网324

8.5.1地址解析过程324

8.5.2 IPv6组播地址和MAC组地址之间的关系326

8.5.3 IPv6分组传输过程326

8.6 IPv6网络和IPv4网络互联327

8.6.1双协议栈技术327

8.6.2隧道技术328

8.6.3网络地址和协议转换技术330

习题8337

第9章Internet组成339

9.1 Internet接入技术340

9.1.1拨号接入技术340

9.1.2 ADSL接入技术352

9.1.3以太网接入技术371

9.2 Internet主干技术375

9.2.1 IP over ATM375

9.2.2 IP over SDH378

9.2.3 IP网络成为统一网络的趋势379

习题9380

第10章 运输层385

10.1运输层端口的概念386

10.2用户数据报协议387

10.2.1 UDP报文格式387

10.2.2 UDP用途387

10.3传输控制协议388

10.3.1 TCP报文格式390

10.3.2 TCP建立连接过程391

10.3.3 TCP差错控制393

10.3.4 TCP拥塞控制机制399

10.3.5 TCP连接吞吐率分析404

10.3.6 TCP释放连接过程405

10.3.7 TCP和RED406

习题10408

第11章 应用层411

11.1域名系统DNS411

11.1.1域名结构412

11.1.2域名解析过程413

11.2动态主机配置协议416

11.3 HTTP和WWW418

11.3.1统一资源定位符419

11.3.2 HTTP419

11.4电子邮件420

11.4.1 SMTP发送邮件操作过程421

11.4.2 POP3读取邮件操作过程422

11.5文件传输协议422

11.6网络管理424

11.6.1网络管理功能424

11.6.2简单网络管理协议424

11.6.3网络管理系统424

习题11425

第12章 网络安全427

12.1网络安全概述427

12.1.1网络安全目标427

12.1.2网络威胁类型428

12.1.3网络安全机制429

12.2传输安全机制430

12.2.1加密技术430

12.2.2报文摘要技术434

12.2.3数字签名技术435

12.3系统安全机制437

12.3.1防火墙437

12.3.2入侵检测446

12.4应用层安全协议447

12.4.1安全插口层447

12.4.2电子邮件安全协议449

12.5认证过程449

12.5.1 EAP450

12.5.2 802.1X454

12.6无线局域网安全机制457

12.6.1 802.11 WEP认证和加密机制457

12.6.2 802.11 WEP算法的安全缺陷459

12.6.3 802.111安全机制461

12.7 IPSec和VPN466

12.7.1二层隧道技术和VPN466

12.7.2三层隧道技术和VPN468

12.7.3 IPSec471

习题12473

第13章MPLS和VPN477

13.1 IP交换概述477

13.1.1快速转发机制477

13.1.2 MPLS的产生背景479

13.2 MPLS的工作原理480

13.2.1MPLS基本工作过程480

13.2.2 LDP和LSP建立过程482

13.3基于MPLS的VPN485

13.3.1 VPN概述485

13.3.2基于MPLS的第二层VPN486

13.3.3基于MPLS的第三层VPN493

13.3.4 VPN内部结点访问Internet过程499

习题13502

第14章VOIP505

14.1端到端QoS实现机制505

14.1.1多媒体传输网络面临的问题和解决方法505

14.1.2信息流分类508

14.1.3队列调度509

14.1.4 RSVP和综合服务510

14.1.5区分服务513

14.1.6流量管制516

14.2实时传输协议518

14.2.1 RTP的作用518

14.2.2 RTP报文格式519

14.2.3 RTP传输数字语音数据过程521

14.3基于H.323的VOIP系统522

14.3.1系统结构523

14.3.2 H.323523

14.3.3基于H.323的VOIP系统的操作过程527

14.4基于SIP的V OIP系统531

14.4.1系统结构531

14.4.2 SIP532

14.4.3基于SIP的VOIP系统的操作过程534

14.5 MGCP和软交换535

14.5.1 MGCP和语音数据传输通路536

14.5.2软交换系统操作过程539

习题14541

附录A英文缩写词543

参考文献549