计算机网络（普通高校本科计算机专业特色教材精选·网络与通信）
点此进入淘宝搜索页搜索分類: 图书,计算机/网络,计算机理论,
作者： 沈鑫剡 编著
出 版 社： 清华大学出版社
出版时间： 2008-6-1字数： 806000版次： 1页数： 547印刷时间： 2008/06/01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787302169611包装： 平装编辑推荐
完全根据TCP／IP体系结构和Internet发展现状及趋势组织教材内容，完整介绍Internet组成技术和工作机制，为读者提供先进、系统和完整的网络知识。
在实际网络环境下深入讨论网络基本原理、算法、协议及各协议间的相互作用过程，重点剖析主流网络技术的工作原理和数据传输机制，用大量案例培养读者的实际应用技能。
全面反映最新网络技术和发展趋势，讲解网络技术发展变化规律．深入讨论网络热点技术，为读者进一步深入研究网络提供全新视角和完整的理论知识。
配套教学资源丰富，可从清华大学出版社下载。
本书共14章，是一本真正以TCP/IP体系结构为基础讨论各种传输网络之间的互联，及Internet端到端数据传输机制的教材。书中详细、透彻地讨论了交换式以太网原理，VLAN划分、三层交换等局域网关键技术，无线局域网工作机制及数据安全传输过程，主流Internet接入网和主干网技术，IPv6及基于IPv6网络的数据传输过程，IPv6和IPv4的互联技术，网络安全技术，对提高Internet主干网性能起关键作用的MPLS技术和目前Internet的重要应用之一：VOIP系统的设计原理。
内容简介
本书共14章，是一本真正以TCP/IP体系结构为基础讨论各种传输网络之间的互联，及Internet端到端数据传输机制的教材。书中详细、透彻地讨论了交换式以太网原理，VLAN划分、三层交换等局域网关键技术，无线局域网工作机制及数据安全传输过程，主流Internet接入网和主干网技术，IPv6及基于IPv6网络的数据传输过程，IPv6和IPv4的互联技术，网络安全技术，对提高Internet主干网性能起关键作用的MPLS技术和目前Internet的重要应用之一：VOIP系统的设计原理。本教材不是将这些技术单独作为一个个知识点进行介绍，而是在具体网络环境下深入讨论这些技术之间的相互关系和作用过程，将Internet作为一个有机整体介绍给读者。
本教材在具体网络环境下深入讨论网络的基本原理、算法、协议及各协议间的相互作用过程，既有理论总结，又有应用实例，为读者提供透彻、完整的网络知识。同时，着重对当前主流网络技术及应用展开详细、深入的讨论，解决课程内容和实际应用脱节的问题，使读者能够学以致用。
本教材以通俗易懂、循序渐进的方式叙述网络知识，并通过大量的例子来加深读者对网络知识的理解，内容组织严谨、叙述方法新颖，是一本理想的针对高等院校计算机专业本科生的计算机网络教材，也可作为计算机专业研究生的计算机网络教材，对从事计算机网络工作的工程技术人员，也是一本非常好的参考书。
目录
第1章 概述
1.1 网络发展过程
1.1.1 从ARPA网络到Internet
1.1.2 从低速网络到高速网络
1.1.3 从数据网络到统一网络
1.2 Internet 结构和标准化工作
1.2.1 Internet结构
1.2.2 网络标准化工作
1.3 计算机网络的定义和分类
1.3.1 计算机网络的定义
1.3.2 计算机网络分类
1.4 计算机网络协议和体系结构
1.4.1 分层的必要性
1.4.2 OSI体系结构
1.4.3 TCP/IP体系结构
1.4.4 OSI和TCP/IP体系结构比较
1.4.5 服务和协议之间的关系
1.4.6 TCP/IP体系结构数据封装过程
习题
第2章 数据通信基础
2.1 数据通信基本知识
2.1.1 基本概念
2.1.2 通信方式
2.1.3 数字通信和模拟通信
2.2 传输媒体
2.2.1 同轴电缆
2.2.2 双绞线
2.2.3 光纤
2.3 信号调制技术
2.3.1 振幅键控调制技术
2.3.2 移频键控调制技术
2.3.3 移相键控调制技术
2.3.4 正交幅度调制技术
2.4 复用技术
2.4.1 频分复用技术
2.4.2 时分复用技术
2.4.3 波分复用技术
2.5 差错控制技术
2.5.1 数据检错和纠错
2.5.2 网络数据传输过程
2.5.3 停止等待算法
2.5.4 连续ARQ
2.6 拥塞控制技术
2.6.1 网络结点监测拥塞机制
2.6.2 网络结点通知拥塞机制
2.6.3 流量控制机制
习题2
第3章 以太网
3.1 局域网拓扑结构
3.1.1 总线型拓扑结构
3.1.2 星状拓扑结构
3.1.3 环状拓扑结构
3.1.4 树状拓扑结构
3.1.5 网状拓扑结构
3.2 以太网体系结构
3.3 总线型以太网
3.3.1 基带传输与曼彻斯特编码
3.3.2 MAC帧结构
3.3.3 MAC层差错控制功能
3.3.4 CSMA/CD操作过程
3.3.5 冲突域直径和最短帧长
3.4 网桥与冲突域分割
3.4.1 网桥工作原理
3.4.2 生成树协议
3.5 以太网交换机与交换式以太网
3.5.1 VLAN与广播域分割
3.5.2 802.1Q与VLAN内数据传输
3.5.3 基于MAC地址配置VLAN的方法
3.6 以太网标准
3.6.1 10Mb/s以太网标准
3.6.2 100Mb/s以太网标准
3.6.3 1Gb/s以太网标准
3.6.4 10Gb/s以太网标准
3.6.5 以太网结构和端到端传输距离
习题3
第4章 无线局域网
4.1 无线局域网概述
4.1.1 无线局域网体系结构
4.1.2 无线电传输
4.1.3 无线局域网拓扑结构
4.1.4 无线局域网标准
4.2 无线局域网物理层
4.2.1 扩频技术
4.2.2 802.11 FHSS
4.2.3 802.11 DSSS
4.2.4 802.11b
4.2.5 802.11a
4.2.6 802.11g
4.3 无线局域网MAC层
4.3.1 MAC帧结构
4.3.2 差错控制和寻址过程
4.3.3 DCF
4.3.4 PCF
4.3.5 帧间间隔
4.4 无线局域网工作过程
4.4.1 同步过程
4.4.2 认证过程
4.4.3 建立关联过程
4.5 无线局域网数据传输过程
4.5.1 同一BSS内终端之间数据传输过程
4.5.2 不同BSS内终端之间数据传输过程
4.5.3 同一VLAN内终端之间数据传输过程
4.5.4 MAC层漫游过程
习题4
第5章 广域网
5.1 公共电话交换网
5.1.1 PSTN结构
5.1.2 PCM和时分复用过程
5.1.3 随路信令
5.1.4 No.7信令系统
5.2 SDH
5.2.1 SDH帧结构
5.2.2 SDH复用结构
5.2.3 复用过程
5.2.4 SDH构件
5.2.5 SDH配置
5.2.6 PSTN和SDH的关系
5.2.7 电路交换方式下的同步传输过程
5.2.8 SDH通路结构和开销的层次结构
5.3 ATM
5.3.1 产生ATM的原因
5.3.2 ATM和SDH的关系
5.3.3 ATM结构
5.3.4 信元交换方式下的异步传输过程
5.3.5 ATM信元格式
5.3.6 ATM信元定界和差错控制
5.3.7 ATM适配层
5.3.8 宽带综合业务数字网的设想
5.4 其他广域网技术
习题5
第6章 IP和网络互连
6.1 网络互连
6.1.1 用网桥互连不同类型的传输网络
6.1.2 路由器互连不同类型的传输网络
6.1.3 路由器和网桥结构
6.2 网际协议
6.2.1 IP地址分类
6.2.2 无分类编址
6.2.3 IP分组格式
6.3 路由协议建立路由表过程
6.3.1 路由协议分类
6.3.2 RIP建立路由表过程
6.3.3 OSPF建立路由表过程
6.3.4 BGP和分层路由结构
6.4 IP over 以太网
6.4.1 ARP和地址解析过程
6.4.2 三层交换
6.5 网络地址转换
6.5.1 端口地址转换
6.5.2 动态NAT
6.5.3 静态NAT
6.6 Internet控制报文协议
习题6
第7章 IP组播和移动IP
7.1 IP组播
7.1.1 距离向量组播路由协议
7.1.2 Internet组管理协议
7.1.3 剪枝
7.1.4 IP组播分组的传输过程
7.1.5 其他组播路由协议
7.2 移动IP
7.2.1 正常通信过程
7.2.2 移动IP工作原理
7.2.3 发现外地代理
7.2.4 注册
7.2.5 建立隧道
7.2.6 数据传输过程
习题7
第8章 IPv6
8.1 IPv4的缺陷
8.1.1 地址短缺问题
8.1.2 复杂的分组首部
8.1.3 QoS实现困难
8.1.4 安全机制先天不足
8.2 IPv6首部结构
8.2.1 IPv6基本首部
8.2.2 IPv6扩展首部
8.3 IPv6地址结构
8.3.1 IPv6地址表示方式
8.3.2 IPv6地址分类
8.4 IPv6操作过程
8.4.1 邻站发现协议
8.4.2 路由器建立路由表过程
8.5 IPv6 over 以太网
8.5.1 地址解析过程
8.5.2 IPv6组播地址和MAC组地址之间的关系
8.5.3 IPv6分组传输过程
8.6 IPv6网络和IPv4网络互联
8.6.1 双协议栈技术
8.6.2 隧道技术
8.6.3 网络地址和协议转换技术
习题8
第9章 Internet组成
9.1 Internet接入技术
9.1.1 拨号接入技术
9.1.2 ADSL接入技术
9.1.3 以太网接入技术
9.2 Internet主干技术
9.2.1 IP over ATM
9.2.2 IP over SDH
9.2.3 IP网络成为统一网络的趋势
习题9
第10章 运输层
10.1 运输层端口的概念
10.2 用户数据报协议
10.2.1 UDP报文格式
10.2.2 UDP用途
10.3 传输控制协议
10.3.1 TCP报文格式
10.3.2 TCP建立连接过程
10.3.3 TCP差错控制
10.3.4 TCP拥塞控制机制
10.3.5 TCP连接吞吐率分析
10.3.6 TCP释放连接过程
10.3.7 TCP和RED
习题10
第11章 应用层
11.1 域名系统DNS
11.1.1 域名结构
11.1.2 域名解析过程
11.2 动态主机配置协议
11.3 HTTP和WWW
11.3.1 统一资源定位符
11.3.2 HTTP
11.4 电子邮件
11.4.1 SMTP发送邮件操作过程
11.4.2 POP3读取邮件操作过程
11.5 文件传输协议
11.6 网络管理
11.6.1 网络管理功能
11.6.2 简单网络管理协议
11.6.3 网络管理系统
习题11
第12章 网络安全
12.1 网络安全概述
12.1.1 网络安全目标
12.1.2 网络威胁类型
12.1.3 网络安全机制
12.2 传输安全机制
12.2.1 加密技术
12.2.2 报文摘要技术
12.2.3 数字签名技术
12.3 系统安全机制
12.3.1 防火墙
12.3.2 入侵检测
12.4 应用层安全协议
12.4.1 安全插口层
12.4.2 电子邮件安全协议
12.5 认证过程
12.5.1 EAP
12.5.2 802.1X
12.6 无线局域网安全机制
12.6.1 802.11 WEP认证和加密机制
12.6.2 802.11 WEP算法的安全缺陷
12.6.3 802.11i安全机制
12.7 IPSec和VPN
12.7.1 二层隧道技术和VPN
12.7.2 三层隧道技术和VPN
12.7.3 IPSec
习题12
第13章 MPLS和VPN
13.1 IP交换概述
13.1.1 快速转发机制
13.1.2 MPLS的产生背景
13.2 MPLS的工作原理
13.2.1 MPLS基本工作过程
13.2.2 LDP和LSP建立过程
13.3 基于MPLS 的VPN
13.3.1 VPN概述
13.3.2 基于MPLS的第二层VPN
13.3.3 基于MPLS的第三层VPN
13.3.4 VPN内部结点访问Internet过程
习题13
第14章 VOIP
14.1 端到端QoS实现机制
14.1.1 多媒体传输网络面临的问题和解决方法
14.1.2 信息流分类
14.1.3 队列调度
14.1.4 RSVP和综合服务
14.1.5 区分服务
14.1.6 流量管制
14.2 实时传输协议
14.2.1 RTP的作用
14.2.2 RTP报文格式
14.2.3 RTP传输数字语音数据过程
14.3 基于H.323的VOIP系统
14.3.1 系统结构
14.3.2 H.323
14.3.3 基于H.323的VOIP系统的操作过程
14.4 基于SIP的VOIP系统
14.4.1 系统结构
14.4.2 SIP
14.4.3 基于SIP的VOIP系统的操作过程
14.5 MGCP和软交换
14.5.1 MGCP和语音数据传输通路
14.5.2 软交换系统操作过程
习题14
附录A 英文缩写词
参考文献
书摘插图
第1章 概述
1.1网络发展过程
1.1.1 从ARPA网络到Internet
网络已经成为人们生活中不可分割的一部分，深刻地影响着人们的生活、工作方式，但网络为什么能够在短短几年内如此迅速地发展起来，并占据如此重要的位置？
人们或许更熟悉电视事业，可以通过比较电视事业的发展来更好地了解网络的发展过程。
电视事业的发展取决于以下三个因素：
电视机制造工业。
电视信号传播设备。
电视节目制作、播放单位。
随着电子技术的飞速发展，电视机的生产成本急剧下降，而各种技术指标却迅速提升，使得电视机走进千家万户不仅成为可能，而且是各种类型的优质电视机走进了千家万户。回顾一下20世纪70年代初，当电视机还是稀罕物时，能想象有今天这样繁荣的电视事业吗？
年龄大的读者或许还有这样的记忆，为了得到较好的画面质量，不得不架设很高的天线，并不时加以调整。如果没有卫星和有线电视这样的传播设备的出现和普及，接收如此多画面清晰的频道根本是不可想象的事情。
当然，光有价廉物美的电视机和良好的电视信号还不够，还必须有丰富多彩的电视节目，也就是必须有大量能够制作、播放优秀电视节目的单位，这样才能让人们觉得有购买电视机的必要，有坐在电视机前看电视节目的兴趣。
这三个因素是相辅相成的，对电视节目制作、播放单位而言，只有具有广大的电视观众，它才有经济和精神动力来制作、播放优秀的电视节目，而电视信号传播设备的研发、生产厂家，只有在发现巨大的市场空间的情况下，才有可能投入大量资金进行研发、生产，才能有先进的电视信号传播设备问世，但这一巨大市场空间的形成，又与电视机走人千家万户，形成一个巨大的电视观众群密不可分，而巨大的电视观众群的形成，不仅需要有价廉物美的电视机，更需要有大量电视画面清晰、节目丰富多彩的电视频道，而做到这一点又和其他两个因素相关。可以说，只有当随着电子技术发展，生产出价廉物美的电视机成为可能，电视机真正走人千家万户时；当由于巨大市场空间的推动，卫星和有线电视传播设备应运而生，能够为观众提供画面清晰的电视频道时；当由于存在巨大的电视观众群，电视节目制作和播放单位在强大的经济、精神动力下不断提供丰富多彩的电视节目时，电视事业才能飞速发展、空前繁荣。
事实上，计算机网络并不是20世纪90年代才有的东西，20世纪60年代，美国就有了ARPA网，而人们熟悉的以太网就诞生在20世纪70年代初，第一块可以安装在PC的ISA插槽上的网卡由3C（）M公司在20世纪80年代初研制成功，但在20世纪90年代前，计算机网络离普通人们的生活还很远，即使在20世纪80年代中、后期，虽然有许多企业开始引进以太网，并在局域网上开发信息管理系统，计算机专业的学生也有了机会接触实际的网络，但计算机网络依旧是行业内人士或企业内参与信息管理系统开发的人士所关心的东西。但到了20世纪90年代，学术味很浓的计算机网络一下子和普通人们的生活如此紧密地联系在一起，为什么能发生如此巨大的变化呢？
和电视事业相似，计算机网络的发展程度也由下述三个因素决定。
网络终端设备制造工业。
数据传输设备。
网络信息制作、提供单位。
人们通常所说的上网就是指通过网络终端设备访问网络信息资源，而最常见的网络终端设备就是PC，对于普通人们来说，从20世纪90年代开始，购买PC已经成为可能，PC开始走进千家万户。
只有当某种产品存在巨大市场空间，而当前技术又使研发、制造这种产品成为可能时，该产品才能成为研发热点，并大量出现在市场上。用于互联网络终端、实现网络终端之间数据交换功能的数据传输设备在20世纪90年代就成为了这样一种热点设备。当PC得到普及，而人们希望通过联网来进一步拓展PC的应用范围时，数据传输设备的巨大市场需求出现了，像CiscO公司那样抓住市场机遇，适时推出数据传输设备（路由器）的企业短时间内得到空前发展。20世纪90年代可以说是数据传输设备和PC各领风骚的年代，各种性能的交换机、路由器不断推向市场。
和电视事业一样，普通人上网绝对不是为了开展学术研究，而是为了方便和丰富生活。如果网络不能提升人们的生活质量，为人们提供丰富多彩的信息资源，也势必影响人们上网的积极性，网络应用系统的开发，尤其是Web技术的出现，为人们开辟了另一块精彩的空间。
当然，和电视事业一样，决定计算机网络发展的三个因素也是相辅相成的，PC的飞速发展，形成大量的网络终端需要互联成网的局面，这样巨大的市场需求又强力推动了数据传输设备生产企业研发、生产更多更好的数据传输设备，而web技术和众多网络客户使网络内容提供成为极有生命力的行业，而丰富多彩的网络内容又吸引了更多的网络客户，这种良性循环使Internet急剧膨胀，使其在20世纪90年代成为人们生活中不可分割的一部分。
从ARPA网到Internet，既有技术因素，也有市场因素，从技术层面讲，PC、交换机和路由器及Web技术的诞生及发展为Internet的兴起和发展提供了技术保障。从市场层面讲，丰富的网络信息资源，尤其是网络的交互性，极大地提高了人们上网的积极性，网络彻底改变了人们的生活和T作方式。
1.1.2 从低速网络到高速网络
一旦汽车普及，道路就成为制约因素。同样，当人们开始热衷于上网娱乐、游戏，带宽这里指网络中链路的传输速率）就成为了制约因素。现在用ADSl一10Mb／s（10Mb／s）的以太网上网的用户估计想象不出20世纪90年代初人们通过电话线，以2400b／s传输速率上网的情景，也无法想象20世纪90年代中后期，整个大学用于接人中国教育科研网的链路带宽只有2Mb／s。
熟悉交通运输系统的人应该知道，中国的道路可以分为国道、省道、县道和村级公路等。国道作为国家的交通干道承担着省际之间时汽车通行的任务，随着商业活动的发展，跨省流动的人口、货物越来越多，省际之间的汽车流量越来越大，对国道的通行能力的要求越来越高。同样，在商业活动频繁的今天，对省道、县道甚至村级公路的通行能力也都提出了很高的要求，但由于功能上的差别，对这几级公路的通行能力需求还是有所区别的。除了通行能力的区别外，这几级公路的覆盖范围也存在较大差别。中国道路结构基本上是通过村级公路将村庄连接到县道上，通过县道将整个县连接到省道上，再通过省道又将全省连入全国交通干道。当然，县道可以多点接人省道，省道也可以多点接入国道，图1.1就是张四级公路示意图。
Internet和公路交通网非常相似，一个企业有一个用于将企业内网络终端互联的企业网，而一个城市又有一个用于将城市内各个企业网及个人网络终端互联的城市网，全国又有用于将多个城市网互联的国家网，而每一个国家网只有接人Internet主干网才能实现相互通信。如此，讨论网络的速率变化需要分三个方面进行：一是用于将校园内或企业内各个网络终端互联的校园网或企业网的速率变化，二是用于直接将个人网络终端接入城市网的接入网络（Access Network，AN）的速率变化，三是城市网、全国网甚至是Internet主干网的速率变化。
1.以太网的速率变化过程
以太网是目前用于构建校园网和企业网的主要网络技术。但从以太网诞生到20世纪90年代初，它的速率基本上都维持在10Mb／s，只在20世纪90年代初（1990年）以太网技术从共享发展成了交换（共享和交换的差别在第3章详细讨论）。1992年，以太网速率从l0Mb／s升级到了l00Mb／s。1996年，以太网速率又从100Mb／s升级到了lGb／s（1000Mb／s）。2003年，以太网速率从lGb／s升级到了l0Gb／s。人们从上述发展过程中可以感觉到，以太网从20世纪90年代开始突飞猛进地发展，这恰恰印证了前面所讲的结论：只有当技术和市场相结合，技术和市场形成良性互动，技术才能飞速发展，PC如此，以太网产品也是如此。
2.接入网络的速率变化过程
个人网络终端接入Internet（实际上个人网络终端只接入城市网，由城市网互联成国家网，最终将国家网接入Internet）的技术大致有三种：通过PSTN（Public SwitchedTelephone Network，公共交换电话网）接入、通过ADSl（Asymmetric Digital SubscriberLine，非对称数字用户线）接人和通过10Mb／s的以太网接人。
在20世纪90年代初，通过PSTN接入Internet是主流，PC通过串行口和Modem相连，Modem和电话线相连，PC通过电话线（用户线）接入城市网并因此接入Internet。这种接入方式的传输速率从33.6Kb／s发展到上行速率为33.6Kb／s，下行速率为56Kb／s（上行是指从PC到Internet方向，而下行是指从Internet到PC的方向），如图1.2所示。
到20世纪90年代末，一种新的接入技术——ADSL逐渐取代PSTN成为主流技术，非对称数字用户线（ADSL）仍然使用PSTN的用户线，而且通过PSTN的用户线可以同时传输语音和数据，目前ADSL普遍能够达到的速率是上行32Kb／s或64Kb／s，下行为1Mb／s或2Mb／s。
差不多同时和ADSL一起作为宽带接人技术的还有10Mb／s的以太网，这些接人技术的技术特点和操作过程将在第9章中详细讨论。
3.主干网的速率变化过程
Internet的主干网是相对的，对于个人网络终端或需要接人Internet的企业网或校园网而言，城市网即是主干网，而对于城市网而言，国家网才是主干网，而对于国家网而言，互联国家网的Internet主干网才是真正的主干网。
虽然主干网的定义不同，但速率变化过程却相差不大，主干网的速率变化过程主要分为三个阶段：第一阶段是用DDN（Digital Data Network，数字数据网）作为主干网，传输速率由最初的2Mb／s到几十兆比特每秒，第二阶段是用ATM（Asynchronous TransferMode,异步传输模式）作为主干网。
……
