計算機網(wǎng)絡(luò)（第5版）

第1章  引言 1
1.1  使用計算機網(wǎng)絡(luò) 2
1.1.1  商業(yè)應(yīng)用 2
1.1.2  家庭應(yīng)用 4
1.1.3  移動用戶 8
1.1.4  社會問題 10
1.2  網(wǎng)絡(luò)硬件 13
1.2.1  個域網(wǎng) 14
1.2.2  局域網(wǎng) 15
1.2.3  城域網(wǎng) 18
1.2.4  廣域網(wǎng) 18
1.2.5  互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 21
1.3  網(wǎng)絡(luò)軟件 22
1.3.1  協(xié)議層次結(jié)構(gòu) 22
1.3.2  層次設(shè)計問題 26
1.3.3  面向連接與無連接服務(wù) 27
1.3.4  服務(wù)原語 29
1.3.5  服務(wù)與協(xié)議的關(guān)系 31
1.4  參考模型 32
1.4.1  OSI參考模型 32
1.4.2  TCP/IP參考模型 35
1.4.3  本書使用的模型 37
1.4.4  OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較 38
1.4.5  OSI模型和協(xié)議的評判 39
1.4.6  TCP/IP參考模型的評判 41
1.5  網(wǎng)絡(luò)實例 42
1.5.1  因特網(wǎng) 42
1.5.2  第三代移動電話網(wǎng)絡(luò) 50
1.5.3  無線局域網(wǎng)：802.11 54
1.5.4  RFID和傳感器網(wǎng)絡(luò) 57
1.6  網(wǎng)絡(luò)標準化 59
1.6.1  電信領(lǐng)域有影響力的組織 60
1.6.2  國際標準領(lǐng)域有影響力的組織 61
1.6.3  Internet標準領(lǐng)域有影響力的組織 62
1.7  度量單位 64
1.8  本書其余部分的概要 65
1.9  本章總結(jié) 66
習題 67
第2章  物理層 70
2.1  數(shù)據(jù)通信的理論基礎(chǔ) 70
2.1.1  傅里葉分析 70
2.1.2  帶寬有限的信號 71
2.1.3  信道的最大數(shù)據(jù)速率 73
2.2  引導(dǎo)性傳輸介質(zhì) 74
2.2.1  磁介質(zhì) 74
2.2.2  雙絞線 75
2.2.3  同軸電纜 76
2.2.4  電力線 77
2.2.5  光纖 77
2.3  無線傳輸 82
2.3.1  電磁頻譜 82
2.3.2  無線電傳輸 85
2.3.3  微波傳輸 86
2.3.4  紅外傳輸 89
2.3.5  光通信 89
2.4  通信衛(wèi)星 90
2.4.1  地球同步衛(wèi)星 91
2.4.2  中地球軌道衛(wèi)星 94
2.4.3  低地球軌道衛(wèi)星 94
2.4.4  衛(wèi)星與光纖 96
2.5  數(shù)字調(diào)制與多路復(fù)用 97
2.5.1  基帶傳輸 98
2.5.2  通帶傳輸 101
2.5.3  頻分復(fù)用 103
2.5.4  時分復(fù)用 105
2.5.5  碼分復(fù)用 106
2.6  公共電話交換網(wǎng)絡(luò) 108
2.6.1  電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 109
2.6.2  電話政治化 111
2.6.3  本地回路：調(diào)制解調(diào)器、ADSL和光纖 112
2.6.4  中繼線和多路復(fù)用 119
2.6.5  交換 1252.7  移動電話系統(tǒng) 128
2.7.1  第一代移動電話（1G）：模擬語音 130
2.7.2  第二代移動電話（2G）：數(shù)字語音 132
2.7.3  第三代移動電話（3G）：數(shù)字語音和數(shù)據(jù) 136
2.8  有線電視 140
2.8.1  共用天線電視 140
2.8.2  線纜上的Internet 141
2.8.3  頻譜分配 142
2.8.4  線纜調(diào)制解調(diào)器 143
2.8.5  ADSL與有線電視電纜 145
2.9  本章總結(jié) 146
習題 147
第3章  數(shù)據(jù)鏈路層 151
3.1  數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)計問題 151
3.1.1  提供給網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù) 152
3.1.2  成幀 153
3.1.3  差錯控制 156
3.1.4  流量控制 157
3.2  差錯檢測和糾正 158
3.2.1  糾錯碼 159
3.2.2  檢錯碼 163
3.3  基本數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 167
3.3.1  一個烏托邦式的單工協(xié)議 171
3.3.2  無錯信道上的單工停-等式協(xié)議 172
3.3.3  有錯信道上的單工停-等式協(xié)議 173
3.4  滑動窗口協(xié)議 176
3.4.1  1位滑動窗口協(xié)議 178
3.4.2  回退N協(xié)議 180
3.4.3  選擇重傳協(xié)議 185
3.5  數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議實例 189
3.5.1  SONET上的數(shù)據(jù)包 189
3.5.2  對稱數(shù)字用戶線 192
3.6  本章總結(jié) 194
習題 195
第4章  介質(zhì)訪問控制子層 199
4.1  信道分配問題 199
4.1.1  靜態(tài)信道分配 199
4.1.2  動態(tài)信道分配的假設(shè) 2014.2  多路訪問協(xié)議 202
4.2.1  ALOHA 202
4.2.2  載波偵聽多路訪問協(xié)議 206
4.2.3  無沖突協(xié)議 208
4.2.4  有限競爭協(xié)議 211
4.2.5  無線局域網(wǎng)協(xié)議 214
4.3  以太網(wǎng) 216
4.3.1  經(jīng)典以太網(wǎng)物理層 217
4.3.2  經(jīng)典以太網(wǎng)的MAC子層協(xié)議 218
4.3.3  以太網(wǎng)性能 221
4.3.4  交換式以太網(wǎng) 222
4.3.5  快速以太網(wǎng) 224
4.3.6  千兆以太網(wǎng) 226
4.3.7  萬兆以太網(wǎng) 229
4.3.8  以太網(wǎng)回顧 230
4.4  無線局域網(wǎng) 231
4.4.1  802.11體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧 231
4.4.2  802.11物理層 232
4.4.3  802.11 MAC子層協(xié)議 234
4.4.4  802.11幀結(jié)構(gòu) 239
4.4.5  服務(wù) 240
4.5  寬帶無線 241
4.5.1  802.16 與802.11和3G的比較 242
4.5.2  802.16體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議棧 243
4.5.3  802.16物理層 244
4.5.4  802.16的MAC子層協(xié)議 245
4.5.5  802.16幀結(jié)構(gòu) 246
4.6  藍牙 247
4.6.1  藍牙體系結(jié)構(gòu) 248
4.6.2  藍牙應(yīng)用 248
4.6.3  藍牙協(xié)議棧 249
4.6.4  藍牙無線電層 250
4.6.5  藍牙鏈路層 250
4.6.6  藍牙幀結(jié)構(gòu) 251
4.7  RFID 253
4.7.1  EPC Gen 2體系結(jié)構(gòu) 253
4.7.2  EPC Gen 2物理層 254
4.7.3  EPC Gen 2標簽標識層 255
4.7.4  標簽標識消息格式 256
4.8  數(shù)據(jù)鏈路層交換 256
4.8.1  網(wǎng)橋的使用 257
4.8.2  學(xué)習網(wǎng)橋 258
4.8.3  生成樹網(wǎng)橋 260
4.8.4  中繼器/集線器/網(wǎng)橋/交換機/路由器和網(wǎng)關(guān) 263
4.8.5  虛擬局域網(wǎng) 265
4.9  本章總結(jié) 270
習題 271
第5章  網(wǎng)絡(luò)層 274
5.1  網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計問題 274
5.1.1  存儲轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包交換 274
5.1.2  提供給傳輸層的服務(wù) 275
5.1.3  無連接服務(wù)的實現(xiàn) 276
5.1.4  面向連接服務(wù)的實現(xiàn) 277
5.1.5  虛電路與數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)的比較 278
5.2  路由算法 279
5.2.1  優(yōu)化原則 281
5.2.2  最短路徑算法 281
5.2.3  泛洪算法 283
5.2.4  距離矢量算法 285
5.2.5  鏈路狀態(tài)路由 288
5.2.6  層次路由 292
5.2.7  廣播路由 293
5.2.8  組播路由 295
5.2.9  選播路由 297
5.2.10  移動主機路由 298
5.2.11  自組織網(wǎng)絡(luò)路由 300
5.3  擁塞控制算法 302
5.3.1  擁塞控制的途徑 304
5.3.2  流量感知路由 305
5.3.3  準入控制 306
5.3.4  流量調(diào)節(jié) 307
5.3.5  負載脫落 310
5.4  服務(wù)質(zhì)量 311
5.4.1  應(yīng)用需求 312
5.4.2  流量整形 313
5.4.3  包調(diào)度 316
5.4.4  準入控制 319
5.4.5  綜合服務(wù) 322
5.4.6  區(qū)分服務(wù) 324
5.5  網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 326
5.5.1  網(wǎng)絡(luò)如何不同 327
5.5.2  何以連接網(wǎng)絡(luò) 328
5.5.3  隧道 330
5.5.4  互聯(lián)網(wǎng)路由 331
5.5.5  數(shù)據(jù)包分段 332
5.6  Internet的網(wǎng)絡(luò)層 335
5.6.1  IPv4協(xié)議 337
5.6.2  IP地址 340
5.6.3  IPv6協(xié)議 350
5.6.4  Internet控制協(xié)議 357
5.6.5  標簽交換和MPLS 362
5.6.6  OSPF——內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議 364
5.6.7  BGP——外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議 368
5.6.8  Internet組播 373
5.6.9  移動IP 374
5.7  本章總結(jié) 376
習題 377
第6章  傳輸層 382
6.1  傳輸服務(wù) 382
6.1.1  提供給上層的服務(wù) 382
6.1.2  傳輸服務(wù)原語 383
6.1.3  Berkeley套接字 386
6.1.4  套接字編程實例：Internet文件服務(wù)器 388
6.2  傳輸協(xié)議的要素 392
6.2.1  尋址 393
6.2.2  連接建立 395
6.2.3  連接釋放 400
6.2.4  差錯控制和流量控制 403
6.2.5  多路復(fù)用 407
6.2.6  崩潰恢復(fù) 407
6.3  擁塞控制 409
6.3.1  理想的帶寬分配 409
6.3.2  調(diào)整發(fā)送速率 412
6.3.3  無線問題 415
6.4  Internet傳輸協(xié)議：UDP 417
6.4.1  UDP概述 417
6.4.2  遠程過程調(diào)用 419
6.4.3  實時傳輸協(xié)議 421
6.5  Internet傳輸協(xié)議：TCP 425
6.5.1  TCP概述 425
6.5.2  TCP服務(wù)模型 426
6.5.3  TCP協(xié)議 428
6.5.4  TCP段的頭 429
6.5.5  TCP連接建立 432
6.5.6  TCP連接釋放 433
6.5.7  TCP連接管理模型 434
6.5.8  TCP滑動窗口 435
6.5.9  TCP計時器管理 438
6.5.10  TCP擁塞控制 440
6.5.11  TCP未來 448
6.6  性能問題 449
6.6.1  計算機網(wǎng)絡(luò)中的性能問題 449
6.6.2  網(wǎng)絡(luò)性能測量 450
6.6.3  針對快速網(wǎng)絡(luò)的主機設(shè)計 452
6.6.4  快速處理段 454
6.6.5  頭壓縮 457
6.6.6  長肥網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議 458
6.7  延遲容忍網(wǎng)絡(luò) 461
6.7.1  DTN體系結(jié)構(gòu) 462
6.7.2  數(shù)據(jù)束協(xié)議 464
6.8  本章總結(jié) 466
習題 467
第7章  應(yīng)用層 471
7.1  DNS——域名系統(tǒng) 471
7.1.1  DNS名字空間 472
7.1.2  域名資源記錄 474
7.1.3  名字服務(wù)器 477
7.2  電子郵件 480
7.2.1  體系結(jié)構(gòu)和服務(wù) 481
7.2.2  用戶代理 482
7.2.3  郵件格式 486
7.2.4  郵件傳送 492
7.2.5  最后傳遞 497
7.3  萬維網(wǎng) 499
7.3.1  體系結(jié)構(gòu)概述 500
7.3.2  靜態(tài)Web頁面 512
7.3.3  動態(tài)Web頁面和Web應(yīng)用 519
7.3.4  HTTP——超文本傳輸協(xié)議 529
7.3.5  移動Web 536
7.3.6  Web搜索 538
7.4  流式音視頻 539
7.4.1  數(shù)字音頻 541
7.4.2  數(shù)字視頻 545
7.4.3  流式存儲媒體 551
7.4.4  流式直播媒體 557
7.4.5  實時會議 560
7.5  內(nèi)容分發(fā) 568
7.5.1  內(nèi)容和Internet流量 569
7.5.2  服務(wù)器農(nóng)場和Web代理 571
7.5.3  內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò) 574
7.5.4  對等網(wǎng)絡(luò) 578
7.6  本章總結(jié) 586
習題 587
第8章  網(wǎng)絡(luò)安全 591
8.1  密碼學(xué) 593
8.1.1  密碼學(xué)概論 594
8.1.2  置換密碼 596
8.1.3  替代密碼 597
8.1.4  一次性密鑰 598
8.1.5  兩個基本的密碼學(xué)原則 602
8.2  對稱密鑰算法 603
8.2.1  DES—數(shù)據(jù)加密標準 605
8.2.2  AES—高級加密標準 607
8.2.3  密碼模式 610
8.2.4  其他密碼模式 614
8.2.5  密碼分析 615
8.3  公開密鑰算法 615
8.3.1  RSA 616
8.3.2  其他公開密鑰算法 618
8.4  數(shù)字簽名 618
8.4.1  對稱密鑰簽名 619
8.4.2  公開密鑰簽名 620
8.4.3  消息摘要 621
8.4.4  生日攻擊 624
8.5  公鑰的管理 626
8.5.1  證書 627
8.5.2  X.509 628
8.5.3  公鑰基礎(chǔ)設(shè)施 629
8.6  通信安全 632
8.6.1  IPSec 632
8.6.2  防火墻 635
8.6.3  虛擬專用網(wǎng)絡(luò) 638
8.6.4  無線安全性 639
8.7  認證協(xié)議 643
8.7.1  基于共享密鑰的認證 644
8.7.2  建立共享密鑰：Diffie-Hellman密鑰交換 647
8.7.3  使用密鑰分發(fā)中心的認證 649
8.7.4  使用Kerberos的身份認證 651
8.7.5  使用公開密鑰密碼學(xué)的認證 653
8.8  電子郵件安全性 654
8.8.1  PGP-良好的隱私性 654
8.8.2  S/MIME 658
8.9  Web安全性 658
8.9.1  威脅 658
8.9.2  安全命名 659
8.9.3  SSL—安全套接層 664
8.9.4  移動代碼安全性 667
8.10  社會問題 669
8.10.1  隱私 670
8.10.2  言論自由 672
8.10.3  版權(quán) 675
8.11  本章總結(jié) 677
習題 678
第9章  閱讀清單和參考書目 684
9.1  進一步閱讀的建議 684
9.1.1  概論與綜合論著 684
9.1.2  The Physical Layer 685
9.1.3  數(shù)據(jù)鏈路層 686
9.1.4  介質(zhì)訪問控制子層 686
9.1.5  網(wǎng)絡(luò)層 687
9.1.6  傳輸層 688
9.1.7  應(yīng)用層 688
9.1.8  網(wǎng)絡(luò)安全 689
9.2  按字母順序參考書目 690