计算机网络（第6版） 自顶向下方法

本书采用了作者独创的自顶向下的方法来讲授计算机网络的原理及其协议，即从应用层协议开始沿协议栈向下展开学习，强调应用层范例和应用编程接口，使读者尽快进入每天使用的应用程序环境之中进行学习和“创造”。本书是原书第6版，反映了网络技术的最新变化。

Computer  Networking：A  Top-Down  Approach，Sixth  Edition

出版者的话

作译者简介

译者序

前言

第1章　计算机网络和因特网1

1.1　什么是因特网1

1.1.1　具体构成描述1

1.1.2　服务描述4

1.1.3　什么是协议5

1.2　网络边缘6

1.2.1　接入网7

1.2.2　物理媒体13

1.3　网络核心15

1.3.1　分组交换16

1.3.2　电路交换19

1.3.3　网络的网络22

1.4　分组交换网中的时延、丢包和吞吐量25

1.4.1　分组交换网中的时延概述25

1.4.2　排队时延和丢包27

1.4.3　端到端时延29

1.4.4　计算机网络中的吞吐量30

1.5　协议层次及其服务模型33

1.5.1　分层的体系结构33

1.5.2　封装37

1.6　面对攻击的网络38

1.7　计算机网络和因特网的历史41

1.7.1　分组交换的发展：1961～197241

1.7.2　专用网络和网络互联：1972～198043

1.7.3　网络的激增：1980～199043

1.7.4　因特网爆炸：20世纪90年代44

1.7.5　最新发展45

1.8　小结45

课后习题和问题47

复习题47

习题48

Wireshark实验52

人物专访53

第2章　应用层55

2.1　应用层协议原理55

2.1.1　网络应用程序体系结构56

2.1.2　进程通信58

2.1.3　可供应用程序使用的运输服务60

2.1.4　因特网提供的运输服务62

2.1.5　应用层协议64

2.1.6　本书涉及的网络应用65

2.2　Web和HTTP65

2.2.1　HTTP概况65

2.2.2　非持续连接和持续连接67

2.2.3　HTTP报文格式69

2.2.4　用户与服务器的交互：cookie72

2.2.5　Web缓存74

2.2.6　条件GET方法76

2.3　文件传输协议：FTP77

2.4　因特网中的电子邮件79

2.4.1　SMTP81

2.4.2　与HTTP的对比83

2.4.3　邮件报文格式和MIME83

2.4.4　邮件访问协议84

2.5　DNS：因特网的目录服务87

2.5.1　DNS提供的服务88

2.5.2　DNS工作机理概述89

2.5.3　DNS记录和报文93

2.6　P2P应用97

2.6.1　P2P文件分发98

2.6.2　分布式散列表102

2.7　TCP套接字编程106

2.7.1　UDP套接字编程107

2.7.2　TCP套接字编程110

2.8　小结114

课后习题和问题114

复习题114

习题116

套接字编程作业120

Wireshark实验：HTTP121

Wireshark实验：DNS121

人物专访122

第3章　运输层123

3.1　概述和运输层服务123

3.1.1　运输层和网络层的关系124

3.1.2　因特网运输层概述125

3.2　多路复用与多路分解127

3.3　无连接运输：UDP132

3.3.1　UDP报文段结构135

3.3.2　UDP检验和135

3.4　可靠数据传输原理136

3.4.1　构造可靠数据传输协议137

3.4.2　流水线可靠数据传输协议144

3.4.3　回退N步147

3.4.4　选择重传151  [1]

3.5　面向连接的运输：TCP155

3.5.1　TCP连接155

3.5.2　TCP报文段结构157

3.5.3　往返时间的估计与超时160

3.5.4　可靠数据传输163

3.5.5　流量控制168

3.5.6　TCP连接管理169

3.6　拥塞控制原理174

3.6.1　拥塞原因与代价174

3.6.2　拥塞控制方法178

3.6.3　网络辅助的拥塞控制例子：ATM  ABR拥塞控制179

3.7　TCP拥塞控制181

3.8　小结190

课后习题和问题192

复习题192

习题193

编程作业200

Wireshark实验：探究TCP200

Wireshark实验：探究UDP201

人物专访201

第4章　网络层202

4.1　概述202

4.1.1　转发和路由选择203

4.1.2　网络服务模型205

4.2　虚电路和数据报网络207

4.2.1　虚电路网络207

4.2.2　数据报网络209

4.2.3　虚电路和数据报网络的由来211

4.3　路由器工作原理211

4.3.1　输入端口214

4.3.2　交换结构215

4.3.3　输出端口217

4.3.4　何处出现排队217

4.3.5　路由选择控制平面220

4.4　网际协议：因特网中的转发和编址220

4.4.1　数据报格式221

4.4.2　IPv4编址225

4.4.3　因特网控制报文协议236

4.4.4　IPv6238

4.4.5　涉足IP安全性242

4.5　路由选择算法243

4.5.1　链路状态路由选择算法245

4.5.2　距离向量路由选择算法248

4.5.3　层次路由选择254

4.6　因特网中的路由选择257

4.6.1　因特网中自治系统内部的路由选择：RIP257

4.6.2　因特网中自治系统内部的路由选择：OSPF260

4.6.3　自治系统间的路由选择：BGP262

4.7　广播和多播路由选择268

4.7.1　广播路由选择算法269

4.7.2　多播273

4.8　小结277

课后习题和问题278

复习题278

习题280

套接字编程作业287

编程作业287

Wireshark实验288

人物专访288

第5章　链路层：链路、接入网和局域网289

5.1　链路层概述289

5.1.1　链路层提供的服务291

5.1.2　链路层在何处实现291

5.2　差错检测和纠正技术292

5.2.1　奇偶校验293

5.2.2　检验和方法294

5.2.3　循环冗余检测295

5.3　多路访问链路和协议296

5.3.1　信道划分协议298

5.3.2　随机接入协议299

5.3.3　轮流协议305

5.3.4　DOCSIS：用于电缆因特网接入的链路层协议305

5.4　交换局域网306

5.4.1　链路层寻址和ARP307

5.4.2　以太网312

5.4.3　链路层交换机317

5.4.4　虚拟局域网321

5.5　链路虚拟化：网络作为链路层323

5.6　数据中心网络326

5.6.1　负载均衡327

5.6.2　等级体系结构327

5.6.3　数据中心网络的发展趋势328

5.7　回顾：Web页面请求的历程329

5.7.1　准备：DHCP、UDP、IP和以太网330

5.7.2　仍在准备：DNS和ARP331

5.7.3　仍在准备：域内路由选择到DNS服务器332

5.7.4　Web客户-服务器交互：TCP和HTTP332

5.8　小结333

课后习题和问题335

复习题335

习题335  [1]

Wireshark实验339

人物专访339

第6章　无线网络和移动网络341

6.1　概述342

6.2　无线链路和网络特征345

6.3　WiFi：802.11无线LAN349

6.3.1　802.11体系结构350

6.3.2　802.11  MAC协议353

6.3.3　IEEE  802.11帧356

6.3.4　在相同的IP子网中的移动性358

6.3.5　802.11中的高级特色359

6.3.6　802.11以外的标准：蓝牙和ZigBee360

6.4　蜂窝因特网接入361

6.4.1　蜂窝网体系结构概述362

6.4.2　3G蜂窝数据网：将因特网扩展到蜂窝用户363

6.4.3　走向4G：LTE365

6.5　移动管理：原理366

6.5.1　寻址369

6.5.2　路由选择到移动结点369

6.6　移动IP373

6.7　蜂窝网中的移动性管理376

6.7.1　对移动用户呼叫的路由选择377

6.7.2　GSM中的切换378

6.8　无线和移动性：对高层协议的影响380

6.9　小结382

课后习题和问题382

复习题382

习题383

Wireshark实验385

人物专访385

第7章　多媒体网络387

7.1　多媒体网络应用387

7.1.1　视频的性质387

7.1.2　音频的性质388

7.1.3　多媒体网络应用的类型389

7.2　流式存储视频391

7.2.1　UDP流392

7.2.2　HTTP流392

7.2.3　适应性流和DASH395

7.2.4　内容分发网396

7.2.5　学习案例：Netflix、YouTube和“看看”401

7.3　IP语音404

7.3.1　尽力而为服务的限制404

7.3.2　在接收方消除音频的时延抖动405

7.3.3　从丢包中恢复408

7.3.4　学习案例：使用Skype的VoIP410

7.4　实时会话式应用的协议412

7.4.1　RTP412

7.4.2　SIP414

7.5　支持多媒体的网络418

7.5.1　定制尽力而为网络419

7.5.2　提供多种类型的服务420

7.5.3　区分服务427

7.5.4　每连接服务质量保证：资源预约和呼叫准入430

7.6　小结432

课后习题和问题433

复习题433

习题434

编程作业439

人物专访439

第8章　计算机网络中的安全441

8.1　什么是网络安全441

8.2　密码学的原则443

8.2.1　对称密钥密码体制444

8.2.2　公开密钥加密449

8.3　报文完整性和数字签名453

8.3.1　密码散列函数453

8.3.2　报文鉴别码454

8.3.3　数字签名456

8.4　端点鉴别460

8.4.1　鉴别协议ap1.0461

8.4.2　鉴别协议ap2.0461

8.4.3　鉴别协议ap3.0462

8.4.4　鉴别协议ap3.1462

8.4.5　鉴别协议ap4.0463

8.5　安全电子邮件463

8.5.1　安全电子邮件464

8.5.2　PGP467

8.6　使TCP连接安全：SSL468

8.6.1　宏观描述469

8.6.2　更完整的描述471

8.7　网络层安全性：IPsec和虚拟专用网472

8.7.1　IPsec和虚拟专用网473

8.7.2　AH协议和ESP协议474

8.7.3　安全关联474

8.7.4　IPsec数据报475

8.7.5　IKE：IPsec中的密钥管理477

8.8　使无线LAN安全478

8.8.1　有线等效保密479

8.8.2　IEEE  802.11i480

8.9　运行安全性：防火墙和入侵检测系统482

8.9.1　防火墙482

8.9.2　入侵检测系统487

8.10　小结490

课后习题和问题490

复习题490

习题492

Wireshark实验496

IPsec实验496

人物专访496

第9章　网络管理498

9.1　什么是网络管理498

9.2　网络管理的基础设施501

9.3　因特网标准管理框架504

9.3.1　管理信息结构：SMI505

9.3.2　管理信息库：MIB507

9.3.3　SNMP协议运行和传输映射510

9.3.4　安全性和管理511

9.4　ASN.1513

9.5　小结516

课后习题和问题517

复习题517

习题517

人物专访518

参考文献520