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第1章 引言1

1.1 使用计算机网络2

1.1.1 商业应用2

1.1.2 家庭应用4

1.1.3 移动用户8

1.1.4 社会问题10

1.2 网络硬件13

1.2.1 个域网14

1.2.2 局域网15

1.2.3 城域网18

1.2.4 广域网18

1.2.5 互联网络21

1.3 网络软件22

1.3.1 协议层次结构22

1.3.2 层次设计问题26

1.3.3 面向连接与无连接服务27

1.3.4 服务原语29

1.3.5 服务与协议的关系31

1.4 参考模型32

1.4.1 OSI参考模型32

1.4.2 TCP/IP参考模型35

1.4.3 本书使用的模型37

1.4.4 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较38

1.4.5 OSI模型和协议的评判39

1.4.6 TCP/IP参考模型的评判41

1.5 网络实例42

1.5.1 因特网42

1.5.2 第三代移动电话网络50

1.5.3 无线局域网：802.1154

1.5.4 RFID和传感器网络57

1.6 网络标准化59

1.6.1 电信领域有影响力的组织60

1.6.2 国际标准领域有影响力的组织61

1.6.3 Internet标准领域有影响力的组织62

1.7 度量单位64

1.8 本书其余部分的概要65

1.9 本章总结66

习题67

第2章 物理层70

2.1 数据通信的理论基础70

2.1.1 傅里叶分析70

2.1.2 带宽有限的信号71

2.1.3 信道的最大数据速率73

2.2 引导性传输介质74

2.2.1 磁介质74

2.2.2 双绞线75

2.2.3 同轴电缆76

2.2.4 电力线77

2.2.5 光纤77

2.3 无线传输82

2.3.1 电磁频谱82

2.3.2 无线电传输85

2.3.3 微波传输86

2.3.4 红外传输89

2.3.5 光通信89

2.4 通信卫星90

2.4.1 地球同步卫星91

2.4.2 中地球轨道卫星94

2.4.3 低地球轨道卫星94

2.4.4 卫星与光纤96

2.5 数字调制与多路复用97

2.5.1 基带传输98

2.5.2 通带传输101

2.5.3 频分复用103

2.5.4 时分复用105

2.5.5 码分复用106

2.6 公共电话交换网络108

2.6.1 电话系统结构109

2.6.2 电话政治化111

2.6.3 本地回路：调制解调器、ADSL和光纤112

2.6.4 中继线和多路复用119

2.6.5 交换125

2.7 移动电话系统128

2.7.1 第一代移动电话（1G）：模拟语音130

2.7.2 第二代移动电话（2G）：数字语音132

2.7.3 第三代移动电话（3G）：数字语音和数据136

2.8 有线电视140

2.8.1 共用天线电视140

2.8.2 线缆上的Internet141

2.8.3 频谱分配142

2.8.4 线缆调制解调器143

2.8.5 ADSL与有线电视电缆145

2.9 本章总结146

习题147

第3章 数据链路层151

3.1 数据链路层的设计问题151

3.1.1 提供给网络层的服务152

3.1.2 成帧153

3.1.3 差错控制156

3.1.4 流量控制157

3.2 差错检测和纠正158

3.2.1 纠错码159

3.2.2 检错码163

3.3 基本数据链路层协议167

3.3.1 一个乌托邦式的单工协议171

3.3.2 无错信道上的单工停-等式协议172

3.3.3 有错信道上的单工停-等式协议173

3.4 滑动窗口协议176

3.4.1 1位滑动窗口协议178

3.4.2 回退N协议180

3.4.3 选择重传协议185

3.5 数据链路协议实例189

3.5.1 SONET上的数据包189

3.5.2 对称数字用户线192

3.6 本章总结194

习题195

第4章 介质访问控制子层199

4.1 信道分配问题199

4.1.1 静态信道分配199

4.1.2 动态信道分配的假设201

4.2 多路访问协议202

4.2.1 ALOHA202

4.2.2 载波侦听多路访问协议206

4.2.3 无冲突协议208

4.2.4 有限竞争协议211

4.2.5 无线局域网协议214

4.3 以太网216

4.3.1 经典以太网物理层217

4.3.2 经典以太网的MAC子层协议218

4.3.3 以太网性能221

4.3.4 交换式以太网222

4.3.5 快速以太网224

4.3.6 千兆以太网226

4.3.7 万兆以太网229

4.3.8 以太网回顾230

4.4 无线局域网231

4.4.1 802.11体系结构和协议栈231

4.4.2 802.11物理层232

4.4.3 802.11 MAC子层协议234

4.4.4 802.11帧结构239

4.4.5 服务240

4.5 宽带无线241

4.5.1 802.16与802.11和3G的比较242

4.5.2 802.16体系结构与协议栈243

4.5.3 802.16物理层244

4.5.4 802.16的MAC子层协议245

4.5.5 802.16帧结构246

4.6 蓝牙247

4.6.1 蓝牙体系结构248

4.6.2 蓝牙应用248

4.6.3 蓝牙协议栈249

4.6.4 蓝牙无线电层250

4.6.5 蓝牙链路层250

4.6.6 蓝牙帧结构251

4.7 RFID253

4.7.1 EPC Gen 2体系结构253

4.7.2 EPC Gen 2物理层254

4.7.3 EPC Gen 2标签标识层255

4.7.4 标签标识消息格式256

4.8 数据链路层交换256

4.8.1 网桥的使用257

4.8.2 学习网桥258

4.8.3 生成树网桥260

4.8.4 中继器／集线器／网桥／交换机／路由器和网关263

4.8.5 虚拟局域网265

4.9 本章总结270

习题271

第5章 网络层274

5.1 网络层的设计问题274

5.1.1 存储转发数据包交换274

5.1.2 提供给传输层的服务275

5.1.3 无连接服务的实现276

5.1.4 面向连接服务的实现277

5.1.5 虚电路与数据报网络的比较278

5.2 路由算法279

5.2.1 优化原则281

5.2.2 最短路径算法281

5.2.3 泛洪算法284

5.2.4 距离矢量算法285

5.2.5 链路状态路由288

5.2.6 层次路由292

5.2.7 广播路由293

5.2.8 组播路由295

5.2.9 选播路由297

5.2.10 移动主机路由298

5.2.11 自组织网络路由300

5.3 拥塞控制算法302

5.3.1 拥塞控制的途径304

5.3.2 流量感知路由305

5.3.3 准入控制306

5.3.4 流量调节307

5.3.5 负载脱落310

5.4 服务质量311

5.4.1 应用需求312

5.4.2 流量整形313

5.4.3 包调度316

5.4.4 准入控制319

5.4.5 综合服务322

5.4.6 区分服务324

5.5 网络互联326

5.5.1 网络如何不同327

5.5.2 何以连接网络328

5.5.3 隧道330

5.5.4 互联网路由331

5.5.5 数据包分段332

5.6 Internet的网络层335

5.6.1 IPv4协议337

5.6.2 IP地址340

5.6.3 IPv6协议350

5.6.4 Internet控制协议357

5.6.5 标签交换和MPLS362

5.6.6 OSPF——内部网关路由协议364

5.6.7 BGP——外部网关路由协议369

5.6.8 Internet组播373

5.6.9 移动IP374

5.7 本章总结376

习题377

第6章 传输层382

6.1 传输服务382

6.1.1 提供给上层的服务382

6.1.2 传输服务原语383

6.1.3 Berkeley套接字386

6.1.4 套接字编程实例：Internet文件服务器388

6.2 传输协议的要素392

6.2.1 寻址393

6.2.2 连接建立395

6.2.3 连接释放400

6.2.4 差错控制和流量控制403

6.2.5 多路复用407

6.2.6 崩溃恢复407

6.3 拥塞控制409

6.3.1 理想的带宽分配409

6.3.2 调整发送速率412

6.3.3 无线问题415

6.4 Internet传输协议：UDP417

6.4.1 UDP概述417

6.4.2 远程过程调用419

6.4.3 实时传输协议421

6.5 Internet传输协议：TCP425

6.5.1 TCP概述425

6.5.2 TCP服务模型426

6.5.3 TCP协议428

6.5.4 TCP段的头429

6.5.5 TCP连接建立432

6.5.6 TCP连接释放433

6.5.7 TCP连接管理模型434

6.5.8 TCP滑动窗口435

6.5.9 TCP计时器管理438

6.5.10 TCP拥塞控制440

6.5.11 TCP未来448

6.6 性能问题449

6.6.1 计算机网络中的性能问题449

6.6.2 网络性能测量450

6.6.3 针对快速网络的主机设计452

6.6.4 快速处理段454

6.6.5 头压缩457

6.6.6 长肥网络的协议458

6.7 延迟容忍网络461

6.7.1 DTN体系结构462

6.7.2 数据束协议464

6.8 本章总结466

习题467

第7章 应用层471

7.1 DNS——域名系统471

7.1.1 DNS名字空间472

7.1.2 域名资源记录474

7.1.3 名字服务器477

7.2 电子邮件480

7.2.1 体系结构和服务481

7.2.2 用户代理482

7.2.3 邮件格式486

7.2.4 邮件传送492

7.2.5 最后传递497

7.3 万维网499

7.3.1 体系结构概述500

7.3.2 静态Web页面512

7.3.3 动态Web页面和Web应用519

7.3.4 HTTP——超文本传输协议528

7.3.5 移动Web536

7.3.6 Web搜索537

7.4 流式音视频539

7.4.1 数字音频540

7.4.2 数字视频545

7.4.3 流式存储媒体551

7.4.4 流式直播媒体557

7.4.5 实时会议560

7.5 内容分发568

7.5.1 内容和Internet流量569

7.5.2 服务器农场和Web代理571

7.5.3 内容分发网络574

7.5.4 对等网络578

7.6 本章总结585

习题587

第8章 网络安全591

8.1 密码学593

8.1.1 密码学概论594

8.1.2 置换密码596

8.1.3 替代密码597

8.1.4 一次性密钥598

8.1.5 两个基本的密码学原则602

8.2 对称密钥算法603

8.2.1 DES——数据加密标准605

8.2.2 AES——高级加密标准607

8.2.3 密码模式610

8.2.4 其他密码模式614

8.2.5 密码分析614

8.3 公开密钥算法615

8.3.1 RSA616

8.3.2 其他公开密钥算法618

8.4 数字签名618

8.4.1 对称密钥签名619

8.4.2 公开密钥签名620

8.4.3 消息摘要621

8.4.4 生日攻击624

8.5 公钥的管理626

8.5.1 证书627

8.5.2 X.509628

8.5.3 公钥基础设施629

8.6 通信安全632

8.6.1 IPSec632

8.6.2 防火墙635

8.6.3 虚拟专用网络638

8.6.4 无线安全性639

8.7 认证协议643

8.7.1 基于共享密钥的认证644

8.7.2 建立共享密钥：Diffie—Hellman密钥交换647

8.7.3 使用密钥分发中心的认证649

8.7.4 使用Kerberos的身份认证651

8.7.5 使用公开密钥密码学的认证653

8.8 电子邮件安全性654

8.8.1 PGP——良好的隐私性654

8.8.2 S/MIME658

8.9 Web安全性658

8.9.1 威胁658

8.9.2 安全命名659

8.9.3 SSL——安全套接层664

8.9.4 移动代码安全性667

8.10 社会问题669

8.10.1 隐私670

8.10.2 言论自由672

8.10.3 版权675

8.11 本章总结677

习题678

第9章 阅读清单和参考书目684

9.1 进一步阅读的建议684

9.1.1 概论与综合论著684

9.1.2 The Physical Layer685

9.1.3 数据链路层686

9.1.4 介质访问控制子层686

9.1.5 网络层687

9.1.6 传输层688

9.1.7 应用层688

9.1.8 网络安全689

9.2 按字母顺序参考书目690

索引704