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第1章 计算机网络概论1

1.1计算机网络发展的4个阶段1

1.1.1计算机网络发展不同阶段的特点1

1.1.2计算机网络的形成与发展2

1.1.3互联网应用的高速发展10

1.2计算机网络技术发展的3条主线11

1.2.1第一条主线：从ARPANET到互联网11

1.2.2第二条主线：从无线分组网到无线自组网、无线传感器网络12

1.2.3第三条主线：网络安全技术12

1.3计算机网络的定义与分类13

1.3.1计算机网络的定义13

1.3.2计算机网络的分类13

1.4计算机网络的拓扑构型14

1.4.1计算机网络拓扑的定义14

1.4.2计算机网络拓扑的分类与特点15

1.5计算机网络的结构与组成15

1.5.1早期计算机网络的结构与组成15

1.5.2互联网的结构与组成16

1.6网络体系结构的基本概念16

1.6.1网络体系结构与网络协议16

1.6.2 OSI参考模型的基本概念19

1.6.3 TCP/IP参考模型的基本概念23

1.6.4一种建议的参考模型24

1.6.5互联网协议标准、RFC文档与管理机构25

1.7我国互联网应用的发展26

1.7.1我国互联网网民数量增长情况26

1.7.2我国互联网网民接入方式的变化27

1.7.3我国IP地址、域名与国际出口带宽增长情况28

1.7.4我国互联网应用情况分析28

1.8本章总结30

第2章 广域网、局域网与城域网技术的发展31

2.1广域网技术的特征与发展31

2.1.1广域网的主要特征31

2.1.2广域网技术的发展趋势32

2.1.3广域网技术的发展与TCP/IP协议的关系38

2.2局域网技术的演变与发展39

2.2.1局域网技术的发展过程39

2.2.2高速以太网技术的研究与发展40

2.2.3无线局域网技术的研究与发展42

2.3宽带城域网技术的演变与发展44

2.3.1城域网概念的发展与演变44

2.3.2宽带城域网的结构与层次划分46

2.3.3接入技术48

2.4计算机网络两个融合的发展趋势51

2.4.1计算机网络、广播电视网与电信网的三网融合51

2.4.2局域网、城域网与广域网的三网融合52

2.5本章总结52

第3章 互联网应用技术53

3.1互联网应用技术发展的3个阶段与2种工作模式53

3.1.1互联网应用技术发展的3个阶段53

3.1.2 C/S模式与P2P模式54

3.2互联网基本网络应用与应用层协议57

3.2.1远程登录服务与TELNET协议57

3.2.2电子邮件服务与SMTP协议58

3.2.3文件传输服务与FTP、 TFTP协议59

3.2.4网络新闻与NNTP协议61

3.3基于Web的网络应用65

3.3.1 Web服务的基本概念65

3.3.2电子商务应用67

3.3.3电子政务应用69

3.3.4远程教育应用71

3.3.5远程医疗应用73

3.3.6搜索引擎应用74

3.4博客、播客、网络电视与网络电话应用77

3.4.1博客应用77

3.4.2播客应用79

3.4.3网络电视应用79

3.4.4网络电话与无线网络电话应用80

3.5基于P2P的网络应用81

3.5.1文件共享P2P软件81

3.5.2即时通信P2P软件83

3.5.3流媒体P2P软件84

3.5.4共享存储P2P软件85

3.5.5分布式计算P2P软件86

3.5.6协同工作P2P软件87

3.6本章总结87

第4章 应用层协议与应用系统设计方法88

4.1网络应用与应用系统设计方法88

4.1.1互联网端系统与核心交换的基本概念88

4.1.2应用进程间的相互作用模式90

4.1.3应用层C/S工作模式与P2P工作模式91

4.1.4网络应用与应用层协议92

4.1.5网络应用对低层提供服务的要求92

4.1.6网络应用对传输层协议的选择93

4.2域名系统DNS95

4.2.1 DNS的基本概念95

4.2.2 DNS的实现97

4.2.3域名数据库99

4.2.4域名解析的基本工作原理100

4.2.5域名系统的性能优化102

4.3主机配置与动态主机配置协议DHCP103

4.3.1主机配置的基本概念103

4.3.2 DHCP协议的基本内容104

4.4电子邮件系统106

4.4.1互联网电子邮件系统设计的基本思路106

4.4.2电子邮件体系结构与基本工作原理107

4.4.3邮件报文交付的3个阶段109

4.4.4 SMTP协议的基本内容110

4.4.5 MIME协议的基本内容112

4.4.6 POP3、 IMAP4协议与基于Web的电子邮件113

4.5 FTP服务与协议114

4.5.1 FTP协议工作模型114

4.5.2 FTP主要命令与协议执行过程115

4.6 Web服务与HTTP协议117

4.6.1 HTTP协议的发展117

4.6.2 HTTP的非持续连接与持续连接117

4.6.3 HTTP报文格式119

4.6.4超文本标记语言HTML123

4.6.5 Web浏览器126

4.7即时通信与SIP协议128

4.7.1即时通信工作模型128

4.7.2 SIP协议的基本内容129

4.8网络管理与SNMP协议132

4.8.1网络管理的基本概念132

4.8.2 SNMP协议的基本内容134

4.9本章总结137

第5章 传输层协议与传输层软件编程方法139

5.1传输层的基本概念139

5.1.1传输层的基本功能139

5.1.2传输层与应用层、网络层之间的关系140

5.1.3应用进程、传输层接口与套接字140

5.1.4网络环境中的应用进程标识141

5.1.5传输层的多路复用与多路分解143

5.2传输层协议的特点与比较144

5.2.1 TCP协议与UDP协议的比较144

5.2.2 TCP协议、UDP协议与应用层协议的关系145

5.3 UDP协议145

5.3.1 UDP协议的主要特点145

5.3.2 UDP数据报格式146

5.3.3 UDP校验和的基本概念与计算示例146

5.3.4 UDP协议适用的范围148

5.4 TCP协议149

5.4.1 TCP协议的主要特点149

5.4.2 TCP报文格式150

5.4.3 TCP连接建立与释放153

5.4.4 TCP滑动窗口与确认、重传机制155

5.4.5 TCP窗口与流量控制、拥塞控制159

5.4.6 UNIX进程通信的实现方法166

5.5本章总结170

第6章 网络层与IP协议171

6.1 IPv4协议的演变与发展171

6.2 IPv4协议的基本内容172

6.2.1 IPv4协议的主要特点172

6.2.2 IPv4分组的格式173

6.3 IPv4地址178

6.3.1 IP地址概念与划分地址新技术的研究178

6.3.2标准分类IP地址180

6.3.3划分子网的三级地址结构185

6.3.4无类别域间路由技术188

6.3.5专用IP地址与内部网络地址规划方法190

6.3.6网络地址转换技术192

6.4路由选择算法与分组交付193

6.4.1分组交付和路由选择的基本概念193

6.4.2路由表的建立、更新与路由选择协议198

6.4.3路由信息协议RIP199

6.4.4最短路径优先协议OSPF201

6.4.5外部网关协议BGP204

6.4.6路由器与第三层交换技术206

6.5互联网控制报文协议ICMP210

6.5.1 ICMP的作用与特点210

6.5.2 ICMP报文类型210

6.6 IP多播与IGMP协议214

6.6.1 IP多播的基本概念214

6.6.2 IP多播地址215

6.6.3 IGMP协议的基本内容216

6.6.4多播路由与IP多播中的隧道技术216

6.7 QoS与RSVP、 DiffServ、 MPLS协议217

6.7.1资源预留协议RSVP217

6.7.2区分服务DiffServ219

6.7.3多协议标记交换MPLS221

6.8地址解析协议ARP226

6.8.1 IP地址与物理地址的映射226

6.8.2 ARP分组格式227

6.9移动IP协议228

6.9.1移动IP协议的基本概念228

6.9.2移动IP的设计目标与主要特征229

6.9.3移动IP的结构与基本术语230

6.9.4移动IPv4的基本工作原理231

6.9.5移动IPv4中移动结点和通信对端的基本操作235

6.10 IPv6协议235

6.10.1 IPv6协议的基本概念235

6.10.2 IPv6的主要特征236

6.10.3 IPv6地址237

6.10.4 IPv6分组的结构与基本报头239

6.10.5 IPv6扩展报头243

6.10.6 IPv4到IPv6的过渡的基本方法245

6.11本章总结248

第7章 数据链路层协议及编程方法249

7.1数据链路层的基本概念249

7.1.1物理线路与数据链路249

7.1.2数据链路层的主要功能249

7.1.3数据链路层向网络层提供的服务250

7.2差错产生与差错控制方法250

7.2.1设计数据链路层的原因250

7.2.2差错产生的原因和差错类型251

7.2.3误码率的定义252

7.2.4检错码与纠错码252

7.2.5循环冗余码工作原理252

7.2.6差错控制机制254

7.3面向字符型数据链路层协议255

7.3.1数据链路层协议的分类255

7.3.2面向字符型协议实例——BSC协议255

7.4面向比特型数据链路层协议实例——HDLC协议257

7.4.1 HDLC协议产生的背景257

7.4.2数据链路的配置方式和数据传送方式257

7.4.3 HDLC的帧结构258

7.4.4数据链路层的工作过程261

7.4.5数据链路层与物理层的关系263

7.5数据链路层滑动窗口协议及帧传输效率分析263

7.5.1数据链路层滑动窗口协议的分类263

7.5.2单帧停止等待协议264

7.5.3多帧连续发送协议265

7.6 PPP协议268

7.6.1互联网数据链路层协议268

7.6.2 PPP协议的基本内容269

7.7以太网工作原理与局域网组网270

7.7.1 IEEE 802参考模型270

7.7.2以太网基本工作原理272

7.7.3以太网卡与物理地址277

7.8高速以太网工作原理279

7.8.1快速以太网279

7.8.2千兆以太网280

7.8.3十千兆以太网281

7.9交换式局域网与虚拟局域网技术282

7.9.1交换式局域网技术282

7.9.2虚拟局域网技术283

7.10以太网组网设备与组网方法284

7.11局域网互联与网桥的基本工作原理286

7.11.1局域网互联的基本概念286

7.11.2网桥的层次结构287

7.11.3网桥的路由选择策略287

7.12本章总结289

第8章 物理层与物理层协议290

8.1物理层的基本概念290

8.1.1物理层的主要服务功能290

8.1.2物理层协议的类型290

8.2信息、数据与信号291

8.2.1信息与数据291

8.2.2信号的基本概念293

8.3数据编码技术293

8.3.1数据编码类型293

8.3.2模拟数据编码方法294

8.3.3数字数据编码方法295

8.3.4脉冲编码调制方法296

8.4数据通信系统结构与通信方式298

8.4.1数据通信系统结构298

8.4.2数据通信方式298

8.5传输介质的主要类型300

8.5.1双绞线的主要特性300

8.5.2同轴电缆的主要特性301

8.5.3光纤电缆的主要特性301

8.5.4无线与卫星通信技术302

8.6数据传输速率的定义与信道速率的极限305

8.6.1数据传输速率的定义305

8.6.2奈奎斯特准则与香农定理的基本内容306

8.7多路复用技术307

8.7.1多路复用的基本概念307

8.7.2时分多路复用308

8.7.3频分多路复用309

8.7.4波分多路复用310

8.7.5码分多址与正交频分多路复用311

8.8同步光纤网SONET与同步数字体系SDH311

8.8.1 SONET与SDH的基本概念311

8.8.2基本速率标准的制定312

8.8.3 SDH速率体系313

8.9本章总结314

第9章 无线网络技术的研究、应用与发展315

9.1无线网络的基本概念315

9.1.1无线网络技术的分类315

9.1.2无线分组网与无线自组网316

9.1.3无线自组网与无线传感器网络316

9.1.4无线自组网与无线网状网316

9.2无线局域网与802.11协议317

9.2.1无线局域网的应用领域与协议制定的过程317

9.2.2 802.11的层次模型结构318

9.2.3 802.11的CSMA/CA基本工作原理318

9.2.4无线局域网的物理层传输技术320

9.3无线城域网与802.16协议322

9.4蓝牙、ZigBee与802.15.4协议323

9.4.1蓝牙技术与协议323

9.4.2无线个人区域网与802.15.4协议324

9.4.3 ZigBee技术与协议326

9.5无线自组网应用领域与关键技术的研究327

9.5.1无线自组网的特点327

9.5.2无线自组网的主要应用领域328

9.5.3无线自组网关键技术的研究329

9.6无线传感器网络应用领域与关键技术的研究331

9.6.1无线传感器网络发展的背景331

9.6.2无线传感器网络的特点331

9.6.3无线传感器网络的应用前景331

9.6.4无线传感器网络的基本结构333

9.65无线传感器网络关键技术的研究335

9.7无线网状网应用领域与关键技术的研究338

9.7.1无线网状网发展的背景338

9.7.2无线网状网的特点339

9.7.3无线网状网的网络结构340

9.8本章总结341

附录A RFC文档342

附录B词汇索引345

附录C参考文献351