計算機網(wǎng)絡（第4版）

譯者序  I
譯者簡介  III
前  言  IV
第1章  概  述  1
1.1  計算機網(wǎng)絡的應用  2
1.1.1  商業(yè)應用  2
1.1.2  家庭應用  4
1.1.3  移動用戶  7
1.1.4  社會問題  9
1.2  網(wǎng)絡硬件  10
1.2.1  局域網(wǎng)  11
1.2.2  城域網(wǎng)  12
1.2.3  廣域網(wǎng)  13
1.2.4  無線網(wǎng)絡  14
1.2.5  家庭網(wǎng)絡  16
1.2.6  互聯(lián)網(wǎng)  18
1.3  網(wǎng)絡軟件  18
1.3.1  協(xié)議層次  18
1.3.2  各層的設計問題  21
1.3.3  面向連接與無連接的服務  22
1.3.4  服務原語  23
1.3.5  服務與協(xié)議的關系  25
1.4  參考模型  26
1.4.1  OSI參考模型  26
1.4.2  TCP/IP參考模型  28
1.4.3  OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較  30
1.4.4  OSI模型和協(xié)議的缺點  31
1.4.5  TCP/IP參考模型的缺點  33
1.5  網(wǎng)絡實例  34
1.5.1  Internet  34
1.5.2  面向連接的網(wǎng)絡：X.25、幀中繼和ATM  41
1.5.3  以太網(wǎng)  45
1.5.4  無線LAN：802.11  46
1.6  網(wǎng)絡標準化  49
1.6.1  電信領域中最有影響的組織  49
1.6.2  國際標準領域中最有影響的組織  51
1.6.3  Internet標準領域中最有影響的組織  52
1.7  度量單位  53
1.8  本書其余部分的概要  54
1.9  本章小結(jié)  55
習  題  56
第2章  物理層  59
2.1  數(shù)據(jù)通信的理論基礎  59
2.1.1  傅立葉分析  59
2.1.2  帶寬受限的信號  60
2.1.3  信道的最大數(shù)據(jù)傳輸率  61
2.2  有導向的傳輸介質(zhì)  62
2.2.1  磁介質(zhì)  62
2.2.2  雙絞線  63
2.2.3  同軸電纜  64
2.2.4  光  纖  64
2.3  無線傳輸  69
2.3.1  電磁波譜  69
2.3.2  無線電傳輸  71
2.3.3  微波傳輸  72
2.3.4  紅外線和毫米波  73
2.3.5  光波傳輸  74
2.4  通信衛(wèi)星  75
2.4.1  地球同步衛(wèi)星  75
2.4.2  中間軌道衛(wèi)星  78
2.4.3  低軌道衛(wèi)星  78
2.4.4  衛(wèi)星和光纖  80
2.5  公共交換電話網(wǎng)絡  81
2.5.1  電話系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)  81
2.5.2  電話業(yè)中的政治學  83
2.5.3  本地回路：調(diào)制解調(diào)器、ADSL和無線  85
2.5.4  干線和多路復用  94
2.5.5  交  換  100
2.6  移動電話系統(tǒng)  103
2.6.1  第一代移動電話：模擬語音  104
2.6.2  第二代移動電話：數(shù)字語音  107
2.6.3  第三代移動電話：數(shù)字語音與數(shù)據(jù)  114
2.7  有線電視  116
2.7.1  共天線電視  116
2.7.2  基于有線電視網(wǎng)絡的Internet  117
2.7.3  頻譜分配  118
2.7.4  電纜調(diào)制解調(diào)器  119
2.7.5  ADSL與有線電視網(wǎng)  121
2.8  本章小結(jié)  122
習  題  122
第3章  數(shù)據(jù)鏈路層  126
3.1  數(shù)據(jù)鏈路層設計要點  126
3.1.1  為網(wǎng)絡層提供的服務  127
3.1.2  分  幀  128
3.1.3  錯誤控制  131
3.1.4  流控制  131
3.2  錯誤檢測和糾正  132
3.2.1  糾錯碼  132
3.2.2  檢錯碼  134
3.3  基本數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議  137
3.3.1  一個無限制的單工協(xié)議  140
3.3.2  一個單工的停-等協(xié)議  141
3.3.3  有噪聲信道的單工協(xié)議  143
3.4  滑動窗口協(xié)議  145
3.4.1  一個1位滑動窗口協(xié)議  147
3.4.2  使用回退n幀技術的協(xié)議  149
3.4.3  使用選擇性重傳的協(xié)議  154
3.5  協(xié)議驗證  158
3.5.1  有限狀態(tài)機模型  159
3.5.2  Petri網(wǎng)模型  161
3.6  數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議示例  162
3.6.1  HDLC—高級數(shù)據(jù)鏈路控制  162
3.6.2  Internet中的數(shù)據(jù)鏈路層  165
3.7  本章小結(jié)  168
習  題  169
第4章  介質(zhì)訪問控制子層  172
4.1  信道分配問題  172
4.1.1  LAN和MAN中的靜態(tài)信道分配方案  172
4.1.2  LAN和MAN中的動態(tài)信道分配方案  173
4.2  多路訪問協(xié)議  174
4.2.1  ALOHA  174
4.2.2  載波檢測多路訪問協(xié)議  177
4.2.3  無沖突的協(xié)議  179
4.2.4  有限制的競爭協(xié)議  181
4.2.5  波分多路訪問協(xié)議  184
4.2.6  無線LAN協(xié)議  186
4.3  以太網(wǎng)  188
4.3.1 以太網(wǎng)電纜  188
4.3.2  曼切斯特編碼  191
4.3.3  以太網(wǎng)MAC子層協(xié)議  191
4.3.4  二元指數(shù)后退算法  193
4.3.5  以太網(wǎng)的性能  194
4.3.6  交換式以太網(wǎng)  195
4.3.7  快速以太網(wǎng)  196
4.3.8  千兆以太網(wǎng)  199
4.3.9  IEEE 802.2：邏輯鏈路控制  201
4.3.10  關于以太網(wǎng)的回顧  202
4.4  無線LAN  203
4.4.1  802.11協(xié)議棧  203
4.4.2  802.11物理層  204
4.4.3  802.11 MAC子層協(xié)議  205
4.4.4  802.11幀結(jié)構(gòu)  208
4.4.5  服  務  209
4.5  寬帶無線網(wǎng)絡  210
4.5.1  802.11和802.16的比較  211
4.5.2  802.16協(xié)議棧  212
4.5.3  802.16物理層  213
4.5.4  802.16 MAC子層協(xié)議  214
4.5.5  802.16幀結(jié)構(gòu)  215
4.6  藍牙技術  216
4.6.1  藍牙的體系結(jié)構(gòu)  216
4.6.2  藍牙應用  217
4.6.3  藍牙協(xié)議棧  218
4.6.4  藍牙無線電層  219
4.6.5  藍牙基帶層  219
4.6.6  藍牙L2CAP層  220
4.6.7  藍牙的幀結(jié)構(gòu)  220
4.7  數(shù)據(jù)鏈路層交換  221
4.7.1  從802.x到802.y的網(wǎng)橋  223
4.7.2  本地的網(wǎng)絡互連  224
4.7.3  生成樹網(wǎng)橋  225
4.7.4  遠程網(wǎng)橋  227
4.7.5  轉(zhuǎn)發(fā)器、集線器、網(wǎng)橋、交換機、路由器和網(wǎng)關  227
4.7.6  虛擬LAN  229
4.8  本章小結(jié)  235
習  題  236
第5章  網(wǎng)絡層  240
5.1  網(wǎng)絡層設計要點  240
5.1.1  存儲-轉(zhuǎn)發(fā)分組交換  240
5.1.2  向傳輸層提供的服務  241
5.1.3  無連接服務的實現(xiàn)  241
5.1.4  面向連接服務的實現(xiàn)  242
5.1.5  虛電路子網(wǎng)和數(shù)據(jù)報子網(wǎng)的比較  243
5.2  路由算法  244
5.2.1  優(yōu)化化原則  245
5.2.2  最短路徑路由  246
5.2.3  擴散法  249
5.2.4  距離矢量路由  249
5.2.5  鏈路狀態(tài)路由  252
5.2.6  分級路由  256
5.2.7  廣播路由  257
5.2.8  多播路由  259
5.2.9  移動主機的路由  260
5.2.10  Ad Hoc網(wǎng)絡中的路由  262
5.2.11  對等網(wǎng)絡中的節(jié)點查詢  266
5.3  擁塞控制算法  269
5.3.1  擁塞控制的通用原則  270
5.3.2  擁塞預防策略  272
5.3.3  虛電路子網(wǎng)中的擁塞控制  273
5.3.4  數(shù)據(jù)報子網(wǎng)中的擁塞控制  274
5.3.5  負載脫落  276
5.3.6  抖動控制  277
5.4  服務質(zhì)量  278
5.4.1  需  求  278
5.4.2  獲得好的服務質(zhì)量所使用的技術  279
5.4.3  綜合服務  287
5.4.4  區(qū)分服務  289
5.4.5  標簽交換和MPLS  291
5.5  網(wǎng)絡互聯(lián)  293
5.5.1  網(wǎng)絡的不同之處  294
5.5.2  網(wǎng)絡如何連接起來  295
5.5.3  串聯(lián)虛電路  296
5.5.4  無連接的網(wǎng)絡互連  297
5.5.5  隧道技術  298
5.5.6  互聯(lián)網(wǎng)路由  299
5.5.7  分  段  300
5.6  Internet上的網(wǎng)絡層  302
5.6.1  IP協(xié)議  304
5.6.2  IP地址  306
5.6.3  Internet控制協(xié)議  315
5.6.4  OSPF—內(nèi)部網(wǎng)關路由協(xié)議  319
5.6.5  BGP—外部網(wǎng)關路由協(xié)議  323
5.6.6  Internet多播  324
5.6.7  移動IP  325
5.6.8  IPv6  326
5.7  本章小結(jié)  333
習  題  333
第6章  傳輸層  339
6.1  傳輸服務  339
6.1.1  向上層提供的服務  339
6.1.2  傳輸服務原語  340
6.1.3  Berkeley Socket(伯克利套接字)  342
6.1.4  套接字程序設計的例子：一個Internet文件服務器  343
6.2  傳輸協(xié)議的要素  348
6.2.1  編  址  348
6.2.2  建立連接  350
6.2.3 釋放連接  354
6.2.4  流控制和緩沖  357
6.2.5  多路復用  360
6.2.6  崩潰恢復  360
6.3  一個簡單的傳輸協(xié)議  362
6.3.1  服務原語示例  362
6.3.2  傳輸實體示例  363
6.3.3  傳輸實體作為一個有限狀態(tài)機的示例  370
6.4  Internet傳輸協(xié)議—UDP  372
6.4.1  UDP介紹  372
6.4.2  遠過程調(diào)用  373
6.4.3  實時傳輸協(xié)議  375
6.5  Internet傳輸協(xié)議—TCP  377
6.5.1  TCP介紹  377
6.5.2  TCP服務模型  378
6.5.3  TCP協(xié)議  379
6.5.4  TCP數(shù)據(jù)段的頭  380
6.5.5  TCP連接的建立  382
6.5.6  TCP連接的釋放  383
6.5.7  TCP連接的管理模型  384
6.5.8  TCP傳輸策略  386
6.5.9  TCP擁塞控制  388
6.5.10  TCP定時器管理  390
6.5.11  無線TCP和UDP  392
6.5.12  事務型TCP  393
6.6  性能問題  395
6.6.1  計算機網(wǎng)絡中的性能問題  395
6.6.2  網(wǎng)絡性能的測量  398
6.6.3  具有更好性能的系統(tǒng)設計  400
6.6.4  快速的TPDU處理  402
6.6.5  針對千兆網(wǎng)絡的協(xié)議  405
6.7  本章小結(jié)  408
習  題  408
第7章  應用層  412
7.1  DNS—域名系統(tǒng)  412
7.1.1  DNS名字空間  412
7.1.2  資源記錄  414
7.1.3  名字服務器  417
7.2  電子郵件  418
7.2.1  結(jié)構(gòu)與服務  420
7.2.2  用戶代理  421
7.2.3  消息格式  423
7.2.4  消息傳輸  428
7.2.5  最后的投遞  431
7.3  萬維網(wǎng)  435
7.3.1  結(jié)構(gòu)概述  436
7.3.2  靜態(tài)Web文檔  447
7.3.3  動態(tài)Web文檔  458
7.3.4  HTTP—超文本傳輸協(xié)議  464
7.3.5  性能增強  468
7.3.6  無線Web  472
7.4  多媒體  480
7.4.1  數(shù)字音頻介紹  480
7.4.2  音頻壓縮  482
7.4.3  流式音頻  483
7.4.4  Internet電臺  486
7.4.5  IP語音  488
7.4.6 視頻簡介  493
7.4.7  視頻壓縮  495
7.4.8  視頻點播  501
7.4.9  Mbone—多播骨干網(wǎng)  506
7.5  本章小結(jié)  508
習  題  509
第8章  網(wǎng)絡安全  513
8.1  密碼學  515
8.1.1  密碼學簡介  515
8.1.2  置換密碼  517
8.1.3  轉(zhuǎn)置密碼  518
8.1.4  一次一密  519
8.1.5  兩條基本的密碼學原則  523
8.2  對稱密鑰算法  524
8.2.1  DES-數(shù)據(jù)加密標準  525
8.2.2  高級加密標準AES  527
8.2.3  密碼算法的使用模式  530
8.2.4  其他密碼算法  534
8.2.5  密碼分析  534
8.3  公開密鑰算法  535
8.3.1  RSA  536
8.3.2  其他的公開密鑰算法  537
8.4  數(shù)字簽名  538
8.4.1  對稱密鑰簽名  538
8.4.2  公開密鑰數(shù)字簽名  539
8.4.3  消息摘要  540
8.4.4  生日攻擊  543
8.5  公鑰的管理  544
8.5.1  證書  545
8.5.2  X.509  546
8.5.3  公開密鑰基礎設施  547
8.6  通信安全  549
8.6.1  IPSec  550
8.6.2  防火墻  553
8.6.3  虛擬私有網(wǎng)絡  555
8.6.4  無線網(wǎng)絡安全  556
8.7  認證協(xié)議  559
8.7.1  基于共享秘密密鑰的認證  560
8.7.2  建立一個共享密鑰：Diffie-Hellman密鑰交換協(xié)議  563
8.7.3  使用密鑰分發(fā)中心的認證協(xié)議  565
8.7.4  使用Kerberos的認證協(xié)議  567
8.7.5  使用公開密鑰密碼學的認證協(xié)議  569
8.8  電子郵件安全  570
8.81  PGP—Pretty Good Privacy  570
8.8.2  PEM—Privacy Enhanced Mail  573
8.8.3  S/MIME  574
8.9  Web安全  574
8.9.1  威脅  574
8.9.2  安全的命名機制  575
8.9.3  安全套接字層SSL  580
8.9.4  移動代碼的安全  583
8.10  社會問題  585
8.10.1  隱私  585
8.10.2  言論自由  587
8.10.3  版權  590
8.11  本章小結(jié)  591
習  題  592
第9章  閱讀書目和參考文獻  597
9.1  進一步閱讀的建議  597
9.1.1  簡介和綜合論著  597
9.1.2 物理層  599
9.1.3 數(shù)據(jù)鏈路層  600
9.1.4 介質(zhì)訪問控制子層  601
9.1.5 網(wǎng)絡層  602
9.1.6 傳輸層  604
9.1.7 應用層  604
9.1.8 網(wǎng)絡安全  605
9.2 按字母順序的參考文獻  607