TCP\IP原理與應(yīng)用

目 錄

第1章 TCP/IP體系結(jié)構(gòu) 1
1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展 1
1.2 網(wǎng)絡(luò)類型的劃分 2
1.3 OSI模型 2
1.3.1 層次體系結(jié)構(gòu) 3
1.3.2 OSI模型中各層的功能 4
1.4 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 8
1.4.1 網(wǎng)絡(luò)體系的產(chǎn)生 8
1.4.2 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 9
1.4.3 通信協(xié)議 10
1.4.4 層次化結(jié)構(gòu)、協(xié)議和接口 10
1.5 TCP/IP協(xié)議棧 11
1.5.1 什么是協(xié)議 11
1.5.2 TCP/IP協(xié)議棧概述 11
1.5.3 TCP/IP協(xié)議棧中的各層 12
1.5.4 TCP/IP中的編址 15
小結(jié) 16
綜合練習(xí)一 16
一、選擇題 16
二、填空題 18
三、問答題 18
四、實(shí)驗(yàn)題 18
第2章 IP編址 21
2.1 IP地址的定義 21
2.2 IP地址的分類及尋址規(guī)則 21
2.2.1 A類地址 22
2.2.2 B類地址 22
2.2.3 C類地址 22
2.2.4 D類地址 23
2.2.5 E類地址 23
2.2.6 尋址規(guī)則 23
2.2.7 專用地址 23
2.2.8 單播地址、多播地址和
廣播地址 24
2.3 掩碼 24
2.3.1 掩碼的概念 24
2.3.2 默認(rèn)掩碼 24
2.4 子網(wǎng) 25
2.4.1 子網(wǎng)掩碼 25
2.4.2 子網(wǎng)劃分 26
2.5 超網(wǎng) 27
2.5.1 超網(wǎng)的地址分配 27
2.5.2 超網(wǎng)掩碼 27
2.6 無分類編址CIDR 28
2.6.1 無分類編址的概念 28
2.6.2 CIDR記法 28
2.6.3 前綴、后綴 28
2.7 地址解析 29
2.7.1 靜態(tài)映射和動態(tài)映射 29
2.7.2 地址解析協(xié)議ARP 30
2.7.3 反向地址解析協(xié)議RARP 32
小結(jié) 33
綜合練習(xí)二 34
一、選擇題 34
二、填空題 34

三、問答題 34

四、實(shí)驗(yàn)題 35
第3章 網(wǎng)際協(xié)議IP 38
3.1 IP數(shù)據(jù)報(bào) 38
3.2 IP報(bào)頭 39

3.2.1 Version：版本號 39

3.2.2 IHL：IP報(bào)頭長度 39

3.2.3 Service Type：服務(wù)類型 39

3.2.4 Total Length：數(shù)據(jù)報(bào)總長度 41

3.2.5 Identification：數(shù)據(jù)報(bào)標(biāo)識 41

3.2.6 Flags：標(biāo)志 41

3.2.7 Fragment Offset：分割偏移 41

3.2.8 Time to Live：存活時(shí)間 41
3.2.9 Protocol：協(xié)議 42
3.2.10 Header Checksum：報(bào)頭校驗(yàn)和 42
3.2.11 Source Address：源地址 42
3.2.12 Destination Address：目的地址 42
3.2.13 Padding：位填補(bǔ) 43
3.3 IP選項(xiàng) 43
3.3.1 選項(xiàng)的格式 43
3.3.2 選項(xiàng)類型 44
3.4 IPv6：網(wǎng)際協(xié)議第6版 49
3.4.1 IPv6的優(yōu)點(diǎn) 49
3.4.2 IPv6的地址 49
3.4.3 IPv6的地址種類 50
3.4.4 IPv6數(shù)據(jù)報(bào)格式 50
3.4.5 IPv6報(bào)頭的格式 50
小結(jié) 50
綜合練習(xí)三 51
一、選擇題 51
二、填空題 51
三、問答題 51
四、實(shí)驗(yàn)題 52
第4章 網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議ICMP 54
4.1 ICMP協(xié)議 54
4.2 ICMP報(bào)文的封裝 54
4.3 ICMP報(bào)文的類型 55
4.4 ICMP報(bào)文的格式 55
4.5 ICMP報(bào)文 56
4.5.1 Destination Unreachable：
目的不可達(dá) 56
4.5.2 Source Quench：源主機(jī)消亡 57
4.5.3 Time Exceeded：超時(shí) 58
4.5.4 Parameter Problem：參數(shù)問題 58
4.5.5 Redirect：重定向 59
4.5.6 Echo Request/Reply：回送
請求/應(yīng)答 59
4.5.7 Timestamp and Timestamp Reply：
時(shí)間戳和時(shí)間戳應(yīng)答 60
4.5.8 Address Mask Request/Reply：
地址掩碼請求/應(yīng)答 61
4.5.9 Router Advertisement and
Solicitations：路由器通告和請求 61
小結(jié) 62
綜合練習(xí)四 62
一、選擇題 62
二、填空題 63
三、問答題 63
四、實(shí)驗(yàn)題 63
第5章 網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP 66
5.1 IGMP協(xié)議 66
5.2 IGMP報(bào)文 67
5.3 IGMP報(bào)文的封裝 67
5.4 IGMP操作 68
5.4.1 加入一個多播組 68
5.4.2 退出一個多播組 68
5.4.3 刪除一個多播組 68
5.4.4 查詢成員關(guān)系 69
小結(jié) 70
綜合練習(xí)五 70
一、選擇題 70
二、填空題 70
三、問答題 71
四、實(shí)驗(yàn)題 71
第6章 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP 73
6.1 傳輸層協(xié)議概述 73
6.2 端口機(jī)制 74

6.3 UDP的特點(diǎn) 75

6.4 UDP數(shù)據(jù)報(bào)的格式 75

6.5 UDP的操作 76

6.5.1 UDP的封裝和解封裝 76

6.5.2 UDP多路復(fù)接和多路分解 77

6.6 UDP的應(yīng)用 77
小結(jié) 77
綜合練習(xí)六 78
一、選擇題 78
二、填空題 78
三、問答題 78
四、實(shí)驗(yàn)題 78
第7章 傳輸控制協(xié)議TCP 80
7.1 TCP協(xié)議 80
7.2 TCP報(bào)文段結(jié)構(gòu) 81
7.3 TCP的連接管理 84
7.4 順序號和確認(rèn) 85
7.5 滑動窗口機(jī)制和流控制 86
7.6 糊涂窗口癥狀 87
7.7 擁塞控制 88
7.8 溢出時(shí)間和重傳 89
7.9 TCP連接的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 89
小結(jié) 91
綜合練習(xí)七 91
一、選擇題 91
二、填空題 92
三、問答題 92
四、實(shí)驗(yàn)題 92
第8章 遠(yuǎn)程登錄協(xié)議 94
8.1 遠(yuǎn)程登錄 94
8.2 TELNET協(xié)議 95
8.2.1 TELNET的基本原理 95
8.2.2 TELNET的交互過程 95
8.2.3 網(wǎng)絡(luò)虛擬終端 96
8.2.4 TELNET命令 97
8.2.5 TELNET選項(xiàng)協(xié)商 98
8.2.6 TELNET連接 99
8.3 Rlogin 99
8.4 SSH 100
小結(jié) 101

綜合練習(xí)八 101
一、選擇題 101
二、填空題 101
三、問答題 102
四、實(shí)驗(yàn)題 102
第9章 文件傳輸和訪問協(xié)議 106
9.1 文件傳輸與訪問 106
9.2 FTP 107
9.2.1 FTP的工作原理 107
9.2.2 FTP的數(shù)據(jù)表示與傳輸模式 108
9.2.3 FTP命令 110
9.2.4 FTP應(yīng)答 112
9.2.5 FTP連接管理 113
9.3 TFTP 115
9.3.1 TFTP協(xié)議 115
9.3.2 TFTP規(guī)范中的問題 117
9.4 NFS 118
小結(jié) 118
綜合練習(xí)九 119
一、選擇題 119
二、填空題 119
三、問答題 120
四、實(shí)驗(yàn)題 120
第10章 電子郵件 126
10.1 電子郵件系統(tǒng) 126

10.1.1 ISO/OSI電子郵件系統(tǒng) 127

10.1.2 TCP/IP電子郵件系統(tǒng) 127

10.1.3 電子郵件協(xié)議 128

10.1.4 電子郵件地址的格式 129

10.2 SMTP協(xié)議 129

10.2.1 SMTP的工作原理 129

10.2.2 SMTP連接與發(fā)送 130

10.2.3 SMTP命令 130

10.2.4 SMTP響應(yīng) 132

10.2.5 電子郵件的結(jié)構(gòu) 132

10.3 POP 133

10.4 IMAP 134
10.5 MIME 135
10.5.1 MIME標(biāo)題域 135

10.5.2 MIME多部分消息 136
小結(jié) 137

綜合練習(xí)十 138

一、選擇題 138
二、填空題 138
三、問答題 139
四、實(shí)驗(yàn)題 139
第11章 超文本傳輸協(xié)議HTTP 145
11.1 萬維網(wǎng) 145
11.1.1 網(wǎng)頁、超文本和超媒體 146
11.1.2 Web服務(wù)器與瀏覽器 146
11.1.3 統(tǒng)一資源定位符URL 147
11.1.4 HTML語言 148
11.2 HTTP協(xié)議 149

11.2.1 HTTP連接 150

11.2.2 HTTP請求 151

11.2.3 HTTP響應(yīng) 153

11.2.4 協(xié)商機(jī)制 154

11.2.5 緩存 154

小結(jié) 155

綜合練習(xí)十一 155

一、選擇題 155

二、填空題 156

三、問答題 157

四、實(shí)驗(yàn)題 157
第12章 自舉與自動配置 160
12.1 BOOTP協(xié)議 160

12.1.1 BOOTP的工作原理 160

12.1.2 BOOTP報(bào)文格式 161

12.2 DHCP協(xié)議 164

12.2.1 地址分配方法 164

12.2.2 動態(tài)地址分配 164

12.2.3 工作狀態(tài)切換 165
12.2.4 DHCP報(bào)文格式 167
小結(jié) 168
綜合練習(xí)十二 168
一、選擇題 168
二、填空題 169
三、問答題 169
四、實(shí)驗(yàn)題 169
第13章 域名系統(tǒng)DNS 173
13.1 域名與命名約定 173
13.2 域名解析 175
13.2.1 區(qū)域 176
13.2.2 域名解析過程 176
13.2.3 DNS緩存 177
13.3 DNS報(bào)文格式 178
13.3.1 DNS報(bào)頭 178
13.3.2 查詢部分 179
13.3.3 資源記錄 180
13.3.4 信息壓縮 181
小結(jié) 181
綜合練習(xí)十三 181
一、選擇題 181
二、填空題 182
三、問答題 182
四、實(shí)驗(yàn)題 182
第14章 網(wǎng)絡(luò)管理 186
14.1 網(wǎng)絡(luò)管理概述 186
14.2 SNMP體系結(jié)構(gòu) 187
14.2.1 SNMP管理組件 188
14.2.2 管理信息結(jié)構(gòu) 189
14.2.3 管理信息庫 189
14.2.4 數(shù)據(jù)收集方式 191
14.3 SNMP報(bào)文格式 192
14.3.1 公共SNMP首部 192
14.3.2 get/set首部 193
14.3.3 trap首部 193
小結(jié) 194
綜合練習(xí)十四 194
一、選擇題 194
二、填空題 195
三、問答題 195
四、實(shí)驗(yàn)題 195
第15章 IP路由 199
15.1 路由的基本原理 199
15.2 路由類型 200
15.2.1 直接路由 200
15.2.2 間接路由 200
15.3 路由表 201
小結(jié) 203
綜合練習(xí)十五 204
一、選擇題 204
二、填空題 204
三、問答題 205
四、實(shí)驗(yàn)題 205
第16章 路由選擇協(xié)議 208
16.1 路由選擇協(xié)議的原則 208
16.2 路由算法分類 209
16.3 距離向量算法和鏈路狀態(tài)算法 210
16.3.1 距離向量算法及RIP 210
16.3.2 鏈路狀態(tài)算法及OSPF 215
16.3.3 RIP和OSPF的比較 222
16.4 自治域系統(tǒng) 223
16.5 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 223
16.5.1 IGRP 224
16.5.2 增強(qiáng)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EIGPR 228
16.5.3 OSPF 232
16.6 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 236

16.6.1 BGP基礎(chǔ) 237

16.6.2 BGP路由屬性 241

16.6.3 BGP消息格式 244

16.6.4 BGP路徑選擇 245

16.7 網(wǎng)關(guān)–網(wǎng)關(guān)協(xié)議 246

小結(jié) 246
綜合練習(xí)十六 247
一、選擇題 247
二、填空題 249
三、問答題 250
四、實(shí)驗(yàn)題 250
第17章 網(wǎng)絡(luò)安全 254
17.1 虛擬專用網(wǎng)VPN技術(shù) 254
17.1.1 VPN簡介 254
17.1.2 VPN的模型 254
17.1.3 VPN的基本要求 255
17.2 隧道技術(shù) 256
17.2.1 隧道的基礎(chǔ)技術(shù) 256
17.2.2 隧道類型 256
17.2.3 隧道協(xié)議的目標(biāo) 257
17.2.4 隧道協(xié)議 257
17.3 IPSec協(xié)議 264
17.3.1 IPSec概述 264
17.3.2 IPSec的安全特性 266
17.3.3 IPSec協(xié)議類型 267
17.3.4 密鑰交換和密鑰保護(hù) 269
17.3.5 IPSec體系結(jié)構(gòu) 272
17.4 安全技術(shù) 274
17.4.1 加密技術(shù) 274
17.4.2 密鑰管理 278
17.4.3 認(rèn)證技術(shù) 280
17.5 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 283
17.5.1 NAT技術(shù)的基本原理 283
17.5.2 NAT技術(shù)的類型 286
17.5.3 應(yīng)用NAT技術(shù)的安全策略 289
17.5.4 IPSec與NAT和平共處 290
小結(jié) 291
綜合練習(xí)十七 292
一、選擇題 292
二、填空題 293
三、問答題 294
四、實(shí)驗(yàn)題 294
第18章 下一代Internet協(xié)議IPv6 299
18.1 IPv6發(fā)展背景 299
18.2 IPv6基礎(chǔ)知識 300
18.2.1 IPv6的地址規(guī)劃 300
18.2.2 IPv6的地址格式 301
18.2.3 IPv6的分組格式 301
18.3 IPv6的技術(shù)優(yōu)勢 303
18.4 IPv4到IPv6的轉(zhuǎn)換 303
18.4.1 雙棧操作和隧道技術(shù) 304
18.4.2 翻譯轉(zhuǎn)換 304
18.5 IPv6在我國的發(fā)展 305
小結(jié) 307
綜合練習(xí)十八 307
一、選擇題 307
二、填空題 308
三、問答題 308
第19章 異步傳輸模式上的IP 309
19.1 IP與ATM 309

19.2 IP與ATM的結(jié)合 310

19.3 IP與ATM結(jié)合技術(shù) 311

19.3.1 IP與ATM結(jié)合技術(shù)的分類 311

19.3.2 重疊技術(shù) 311

19.3.3 集成技術(shù) 313

小結(jié) 314

綜合練習(xí)十九 314

一、選擇題 314
二、填空題 315
三、問答題 315
第20章 實(shí)時(shí)語音與視頻傳輸VoIP 316
20.1 VoIP的概念 316
20.2 VoIP實(shí)現(xiàn)過程 316
20.3 VoIP技術(shù)的發(fā)展方向 318
20.3.1 H.323標(biāo)準(zhǔn) 318
20.3.2 SIP協(xié)議 318
20.3.3 軟交換 318
20.4 VoIP在中國的發(fā)展 319
小結(jié) 319
綜合練習(xí)二十 319
一、選擇題 319
二、填空題 320
三、問答題 320
第21章 移動IP 321
21.1 什么是Mobile IP以及Mobile IP
的應(yīng)用 321
21.2 移動IP實(shí)現(xiàn)原理以及存在的問題 322
21.2.1 移動IP實(shí)現(xiàn)原理 322
21.2.2 移動IP存在的問題 323
21.3 移動IPv6 323
21.4 移動IP技術(shù)的未來展望 324
小結(jié) 325
綜合練習(xí)二十一 325
一、選擇題 325
二、填空題 326
三、問答題 326
第22章 服務(wù)質(zhì)量QoS 327
22.1 QoS的提出 327
22.2 支持QoS的方法 328
22.2.1 綜合業(yè)務(wù)模型 328
22.2.2 區(qū)分業(yè)務(wù)模型 330
22.2.3 綜合業(yè)務(wù)模型與區(qū)分業(yè)務(wù)
模型的結(jié)合 331
22.2.4 基于MPLS提供的QoS 331
小結(jié) 332
綜合練習(xí)二十二 332
一、選擇題 332
二、填空題 333
三、問答題 333
參考文獻(xiàn) 334