计算机网络与因特网 第6版 全球版 PDF下载

第一部分　网络与互联网应用介绍 

第1章　引言与概述　2

1.1　计算机网络的成长　2

1.2　为什么网络看上去复杂　2

1.3　网络的5个关键方面　3

1.4　互联网的公共与私有部分　5

1.5　网络、互操作性与标准　7

1.6　协议集与分层模型　7

1.7　数据如何在层间传递　9

1.8　头部与层　10

1.9　国际标准化组织（ISO）与OSI七层参考模型　10

1.10　本书其余部分的内容　11

1.11　本章小结　12

练习　12

第2章　互联网发展趋势　13

2.1　引言　13

2.2　资源共享　13

2.3　互联网的成长　13

2.4　从资源共享到通信　15

2.5　从文本到多媒体　16

2.6　近期发展趋势　16

2.7　从单个计算机到云计算　17

2.8　本章小结　18

练习　18

第3章　互联网应用与网络编程　20

3.1　引言　20

3.2　两种基本的互联网通信模式　20

3.3　面向连接的通信　21

3.4　交互中的客户—服务器模型　22

3.5　客户和服务器的特征　22

3.6　服务器程序和服务器类计算机　23

3.7　请求、响应和数据流方向　23

3.8　多客户和多服务器　24

3.9　服务器标识和标识分解　24

3.10　并发服务器　25

3.11　服务器间的循环依赖关系　25

3.12　对等（Peer-To-Peer）交互　26

3.13　网络编程和套接字API　27

3.14　套接字、描述符和网络I/O　27

3.15　参数和套接字API　27

3.16　客户和服务器的套接字调用　28

3.17　客户和服务器共用的套接字函数　28

3.18　仅供客户使用的connect函数　30

3.19　仅供服务器使用的套接字函数　30

3.20　采用消息模式的套接字函数　32

3.21　其他套接字函数　33

3.22　套接字、线程和继承性　33

3.23　本章小结　34

练习　34

第4章　传统互联网应用　36

4.1　引言　36

4.2　应用层协议　36

4.3　表示和传送　37

4.4　Web协议　37

4.5　用HTML表示文档　38

4.6　统一资源定位符和超链接　39

4.7　用HTTP进行Web文档传送　40

4.8　浏览器缓存　42

4.9　浏览器结构　43

4.10　文件传送协议（FTP）　43

4.11　FTP通信模式　44

4.12　电子邮件　46

4.13　简单邮件传送协议（SMTP）　47

4.14　互联网服务提供商、邮件服务器和邮件访问　48

4.15　邮件访问协议（POP、IMAP）　49

4.16　电子邮件表示标准（RFC2822，MIME）　49

4.17　域名系统（DNS）　50

4.18　以服务名称开头的域名　52

4.19　DNS分层结构与服务器模型　53

4.20　名字解析　54

4.21　DNS服务器中的缓存　54

4.22　DNS表项的类型　55

4.23　别名与CNAME资源记录　56

4.24　缩写与DNS　56

4.25　国际化的域名　57

4.26　可扩展表示（XML）　57

4.27　本章小结　58

练习　59

第二部分　数据通信

第5章　数据通信概述　61

5.1　引言　61

5.2　数据通信的本质　61

5.3　数据通信的动机和范围　62

5.4　通信系统的概念组成　62

5.5　数据通信的子问题　64

5.6　本章小结　64

练习　64

第6章　信源与信号　65

6.1　引言　65

6.2　信源　65

6.3　模拟与数字信号　65

6.4　周期与非周期信号　66

6.5　正弦波与信号特征　66

6.6　复合信号　68

6.7　复合信号与正弦函数的重要性　68

6.8　时域与频域表示　68

6.9　模拟信号的带宽　69

6.10　数字信号与信号等级　70

6.11　波特率与比特率　71

6.12　将数字信号转换为模拟信号　71

6.13　数字信号的带宽　72

6.14　信号的同步与协定　72

6.15　线路编码　73

6.16　计算机网络中使用的曼彻斯特编码　74

6.17　将模拟信号转换为数字信号　75

6.18　奈奎斯特定理与采样率　77

6.19　奈奎斯特定理与电话系统传输　77

6.20　非线性编码　77

6.21　编码与数据压缩　78

6.22　本章小结　78

练习　79

第7章　传输介质　80

7.1　引言　80

7.2　导向传输和非导向传输　80

7.3　依据能量形式分类　80

7.4　背景辐射和电噪声　81

7.5　双绞线　81

7.6　屏蔽：同轴电缆和屏蔽双绞线　82

7.7　双绞线的类别　83

7.8　使用光能的介质和光纤　84

7.9　光纤类型和光传输　85

7.10　光纤和铜线的对比　85

7.11　红外线通信技术　86

7.12　点到点激光通信　86

7.13　电磁（无线电）通信　87

7.14　信号传播　87

7.15　卫星的类型　88

7.16　地球同步轨道（GEO）卫星　88

7.17　GEO地球覆盖范围　89

7.18　近地轨道（LEO）卫星和卫星集群　90

7.19　介质类型之间的权衡　90

7.20　测量传输介质　90

7.21　噪声对通信的影响　91

7.22　信道容量的重要性　91

7.23　本章小结　92

练习　92

第8章　可靠性与信道编码　94

8.1　引言　94

8.2　传输差错的3个主要源头　94

8.3　传输差错对数据的影响　95

8.4　处理信道差错的两种策略　95

8.5　分组码和卷积码　96

8.6　分组差错编码举例：单奇偶校验　96

8.7　分组码的数学原理与（n, k）表示　97

8.8　海明距离：编码强度的度量　98

8.9　码簿中码字之间的海明距离　98

8.10　差错检测与开销之间的权衡　99

8.11　采用纵横奇偶校验的纠错　99

8.12　用于互联网的16比特校验和　100

8.13　循环冗余码（CRC）　101

8.14　用硬件高效实现CRC　103

8.15　自动重传（ARQ）机制　103

8.16　本章小结　104

练习　104

第9章　传输模式　106

9.1　引言　106

9.2　传输模式分类　106

9.3　并行传输　106

9.4　串行传输　107

9.5　传输顺序：比特与字节　108

9.6　串行传输的时机　108

9.7　异步传输　108

9.8　RS-232异步字符传输　109

9.9　同步传输　110

9.10　字节、块与帧　110

9.11　等时传输　111

9.12　单工、半双工与全双工传输　111

9.13　DCE和DTE设备　112

9.14　本章小结　113

练习　113

第10章　调制与解调　114

10.1　引言　114

10.2　载波、频率和传播　114

10.3　模拟调制方案　114

10.4　振幅调制　115

10.5　频率调制　115

10.6　相移调制　116

10.7　振幅调制与香农定理　116

10.8　调制、数字输入和键控　116

10.9　相移键控　117

10.10　相移和星座图　118

10.11　正交调幅　119

10.12　调制解调器硬件　119

10.13　光学和射频调制解调器　120

10.14　拨号调制解调器　120

10.15　应用于拨号的QAM　121

10.16　V.32和V.32bis拨号调制解调器　121

10.17　本章小结　122

练习　122

第11章　复用与解复用（信道化）　123

11.1　引言　123

11.2　复用的概念　123

11.3　复用的基本类型　124

11.4　频分多路复用　124

11.5　每个信道使用一个频率范围　126

11.6　分层FDM　126

11.7　波分多路复用　127

11.8　时分多路复用　127

11.9　同步TDM　128

11.10　电话系统中TDM的组帧技术　128

11.11　分级TDM　129

11.12　同步TDM的问题：空闲时隙　130

11.13　统计TDM　130

11.14　反向多路复用　131

11.15　码分多路复用　132

11.16　本章小结　133

练习　133

第12章　接入与互连技术　135

12.1　引言　135

12.2　互联网接入技术：上行和下行　135

12.3　窄带与宽带接入技术　136

12.4　本地环路和ISDN　136

12.5　数字用户线路技术　137

12.6　本地环路特征和适配　138

12.7　ADSL的数据速率　138

12.8　ADSL安装和分离器　139

12.9　电缆调制解调器技术　139

12.10　电缆调制解调器的数据速率　140

12.11　电缆调制解调器的安装　140

12.12　光纤同轴混合　140

12.13　采用光纤的接入技术　141

12.14　头端和尾端调制解调器　142

12.15　无线接入技术　142

12.16　互联网核心的大容量连接　142

12.17　线路终端、DSU/CSU和NIU　143

12.18　数字线路的电话标准　144

12.19　DS术语和数据速率　144

12.20　最大容量线路（STS标准）　145

12.21　光载波标准　145

12.22　后缀C　145

12.23　同步光网络（SONET）　146

12.24　本章小结　147

练习　147

第三部分　分组交换与网络技术

第13章　局域网：分组、帧和拓扑　150

13.1　引言　150

13.2　电路交换与模拟通信　150

13.3　分组交换　151

13.4　局域和广域分组网络　152

13.5　关于分组格式与标识的标准　153

13.6　IEEE 802模型和标准　153

13.7　点到点和多路访问网络　155

13.8　LAN拓扑　155

13.9　分组标识、解复用、MAC地址　156

13.10　单播、广播与组播地址　157

13.11　广播、组播与高效多点传递　158

13.12　帧和组帧　158

13.13　字节填充和比特填充　160

13.14　本章小结　160

练习　161

第14章　IEEE MAC子层　162

14.1　引言　162

14.2　共享访问机制的分类　162

14.3　静态和动态信道分配　163

14.4　信道分配协议　163

14.5　受控访问协议　164

14.6　随机访问协议　166

14.7　本章小结　170

练习　170

第15章　有线局域网技术（以太网和802.3）　171

15.1　引言　171

15.2　伟大的以太网　171

15.3　以太网帧格式　171

15.4　以太网帧类型字段与解复用　172

15.5　IEEE版本的以太网（802.3）　172

15.6　局域网连接与网络接口卡　173

15.7　以太网演进与粗缆网络布线　173

15.8　细缆以太网布线　174

15.9　双绞线以太网布线与集线器　174

15.10　以太网的物理和逻辑拓扑　175

15.11　楼宇布线　176

15.12　以太网数据速率与电缆类型　176

15.13　双绞线连接器与电缆　177

15.14　本章小结　178

练习　178

第16章　无线网络技术　179

16.1　引言　179

16.2　无线网络的分类　179

16.3　个人区域网（PAN）　179

16.4　局域网和个人区域网使用的ISM无线频段　180

16.5　无线局域网技术与Wi-Fi　180

16.6　扩频技术　181

16.7　其他无线局域网标准　181

16.8　无线局域网架构　182

16.9　重叠、关联和802.11帧格式　183

16.10　接入点之间的协调　183

16.11　竞争和无竞争访问　184

16.12　无线城域网技术和WiMAX　185

16.13　个人区域网技术和标准　186

16.14　其他的短距离通信技术　187

16.15　无线广域网技术　188

16.16　微型蜂窝单元　189

16.17　蜂窝单元集群和频率重用　190

16.18　蜂窝技术的发展　191

16.19　VSAT卫星技术　193

16.20　GPS卫星　194

16.21　软件定义无线电和无线的未来　194

16.22　本章小结　195

练习　195

第17章　中继器、网桥与交换机　197

17.1　引言　197

17.2　距离限制与局域网设计　197

17.3　光纤调制解调器扩展　197

17.4　中继器　198

17.5　网桥与桥接　198

17.6　学习型网桥与帧过滤　199

17.7　为什么桥接能很好地工作　200

17.8　分布式生成树　200

17.9　交换与二层交换机　202

17.10　VLAN交换机　203

17.11　多交换机与共享VLAN　203

17.12　桥接的重要性　205

17.13　本章小结　205

练习　205

第18章　广域网技术和动态路由　207

18.1　引言　207

18.2　大跨度与广域网　207

18.3　传统广域网体系结构　207

18.4　组建广域网　209

18.5　存储转发模式　209

18.6　广域网寻址　210

18.7　基于下一跳的转发　211

18.8　源独立性　212

18.9　域网动态路由更新　213

18.10　默认路由　214

18.11　转发表的计算　215

18.12　分布式路由计算　215

18.13　最短路径和权值　218

18.14　路由中的问题　219

18.15　本章小结　219

练习　220

第19章　网络技术的过去和现在　221

19.1　引言　221

19.2　连接和接入技术　221

19.3　局域网技术　222

19.4　广域网技术　223

19.5　本章小结　226

练习　226

第四部分　使用TCP/IP实现网络互联

第20章　网络互联：概念、体系结构与协议　228

20.1　引言　228

20.2　网络互联的动机　228

20.3　普遍服务的概念　228

20.4　异构世界的普遍服务　229

20.5　网络互联　229

20.6　使用路由器连接物理网络　229

20.7　互联网体系结构　230

20.8　内联网和互联网　230

20.9　实现普遍服务　231

20.10　虚拟网络　231

20.11　网络互联协议　232

20.12　TCP/IP分层模型回顾　232

20.13　主机、路由器与协议分层　233

20.14　本章小结　233

练习　233

第21章　IP：互联网编址　235

21.1　引言　235

21.2　向IPv6的迁移　235

21.3　沙漏模型与迁移的困难　235

21.4　虚拟互联网的地址　236

21.5　IP编址方案　237

21.6　IP地址的层次结构　237

21.7　IPv4地址的原始类别　238

21.8　IPv4的点分十进制表示法　239

21.9　地址分配的权威机构　239

21.10　IPv4子网与无类编址　240

21.11　地址掩码　241

21.12　IPv4的CIDR表示形式　242

21.13　一个CIDR的例子　242

21.14　CIDR形式的主机地址　244

21.15　特殊的IPv4地址　244

21.16　特殊IPv4地址总结　246

21.17　IPv4伯克利广播地址形式　246

21.18　路由器与IPv4编址原则　246

21.19　多宿主主机　247

21.20　IPv6多宿主与网络重编号　247

21.21　IPv6编址　248

21.22　IPv6的冒号十六进制表示法　249

21.23　本章小结　250

练习　250

第22章　数据报转发　252

22.1　引言　252

22.2　无连接服务　252

22.3　虚拟分组　252

22.4　IP数据报　253

22.5　IPv4数据报头部格式　254

22.6　IPv6数据报头部格式　255

22.7　IPv6基本头部格式　255

22.8　转发IP数据报　256

22.9　网络前缀提取与数据报转发　257

22.10　最长前缀匹配　258

22.11　目的地址与下一跳地址　258

22.12　尽力而为传递　259

22.13　IP封装　259

22.14　跨越互联网的传输　260

22.15　MTU与数据报分片　261

22.16　IPv6数据报分片　262

22.17　IP数据报片段重组　263

22.18　收集数据报片段　264

22.19　片段丢失的后果　264

22.20　对IPv4片段进行分片　265

22.21　本章小结　265

练习　266

第23章　支撑协议与技术　267

23.1　引言　267

23.2　地址解析　267

23.3　IPv4地址示例　268

23.4　IPv4地址解析协议（ARP）　268

23.5　ARP消息格式　269

23.6　ARP封装　270

23.7　ARP缓存与消息处理　271

23.8　概念性地址边界　272

23.9　互联网控制消息协议（ICMP）　273

23.10　ICMP消息格式及封装　274

23.11　IPv6通过邻居发现实现地址绑定　274

23.12　协议软件、参数与配置　274

23.13　动态主机配置协议（DHCP）　275

23.14　DHCP协议的运行与优化　276

23.15　DHCP消息格式　276

23.16　通过中继的间接DHCP服务器访问　278

23.17　IPv6自动配置　278

23.18　网络地址翻译（NAT）　278

23.19　NAT运行与IPv4私有地址　279

23.20　传输层NAT（NAPT）　280

23.21　NAT与服务器　281

23.22　家用NAT软件与系统　282

23.23　本章小结　282

练习　283

第24章　UDP：数据报传送服务　285

24.1　引言　285

24.2　传送协议与端到端通信　285

24.3　用户数据报协议　285

24.4　无连接模式　286

24.5　面向消息的接口　286

24.6　UDP通信语义　287

24.7　交互模式与组播传递　287

24.8　基于协议端口号的端点识别　288

24.9　UDP数据报格式　288

24.10　UDP校验和与伪头部　289

24.11　UDP封装　290

24.12　本章小结　290

练习　290

第25章　TCP：可靠传输服务　292

25.1　引言　292

25.2　传输控制协议　292

25.3　TCP向应用提供的服务　292

25.4　端到端服务与虚连接　293

25.5　传输协议使用的技术　294

25.6　避免拥塞的技术　297

25.7　协议设计的艺术　298

25.8　TCP处理丢包的技术　299

25.9　适应性重传　300

25.10　重传时间的比较　300

25.11　缓冲区、流控制和窗口　301

25.12　TCP的三次握手　302

25.13　TCP拥塞控制　303

25.14　TCP拥塞控制的版本　304

25.15　其他变种：SACK与ECN　304

25.16　TCP段格式　305

25.17　本章小结　306

练习　306

第26章　互联网路由与路由协议　308

26.1　引言　308

26.2　静态路由与动态路由　308

26.3　主机中的静态路由与默认路由　308

26.4　动态路由与路由器　309

26.5　全球互联网路由　310

26.6　自治系统概念　310

26.7　互联网路由协议的两种类型　311

26.8　路由与数据流量　313

26.9　边界网关协议（BGP）　313

26.10　路由信息协议（RIP）　314

26.11　RIP分组格式　315

26.12　开放最短路径优先协议（OSPF）　315

26.13　OSPF图的示例　316

26.14　OSPF区域　317

26.15　中间系统-中间系统（IS-IS）　317

26.16　组播路由　318

26.17　本章小结　321

练习　321

第五部分　计算机网络的其他方面——网络性能、服务质量、安全、管理，以及新兴技术

第27章　网络性能（服务质量与区分服务）　324

27.1　引言　324

27.2　性能测量　324

27.3　时延或延迟　324

27.4　容量、吞吐率、有效吞吐率　325

27.5　理解吞吐率与时延　326

27.6　延迟抖动　327

27.7　延迟与吞吐率的关系　328

27.8　测量延迟、吞吐率与延迟抖动　329

27.9　被动测量、小分组与NetFlow　330

27.10　服务质量（QoS）　331

27.11　细粒度与粗粒度QoS　332

27.12　QoS的实施　333

27.13　互联网QoS技术　335

27.14　本章小结　335

练习　336

第28章　多媒体与IP电话（VoIP）　338

28.1　引言　338

28.2　实时数据传输与尽力而为传递　338

28.3　延迟播放与延迟抖动缓冲　338

28.4　实时传输协议（RTP）　339

28.5　RTP封装　340

28.6　IP电话　341

28.7　信令与VoIP信令标准　341

28.8　IP电话系统的组成　342

28.9　协议和分层的概述　345

28.10　H.323的特征　345

28.11　H.323分层　345

28.12　SIP的特征与方法　346

28.13　一个SIP会话的例子　346

28.14　电话号码映射与路由　347

28.15　本章小结　348

练习　348

第29章　网络安全　350

29.1　引言　350

29.2　犯罪利用与攻击　350

29.3　安全策略　352

29.4　责任与控制　353

29.5　安全技术　353

29.6　哈希：完整性与认证机制　354

29.7　访问控制与口令　354

29.8　加密：基本的安全技术　355

29.9　私钥加密　355

29.10　公钥加密　356

29.11　使用数字签名的认证　356

29.12　密钥授权与数字证书　357

29.13　防火墙　358

29.14　基于分组过滤器实现的防火墙　359

29.15　入侵检测系统　360

29.16　内容扫描与深度包检测　361

29.17　虚拟专用网络（VPN）　362

29.18　VPN技术在远程办公的应用　363

29.19　分组加密vs隧道　363

29.20　安全技术　365

29.21　本章小结　366

练习　367

第30章　网络管理（SNMP）　369

30.1　引言　369

30.2　管理一个内联网　369

30.3　FCAPS：工业界标准模型　369

30.4　网络元素举例　371

30.5　网络管理工具　372

30.6　网络管理应用　373

30.7　简单网络管理协议（SNMP）　373

30.8　SNMP的获取-储存模式　374

30.9　SNMP MIB与对象名字　375

30.10　MIB变量的种类　375

30.11　对应数组的MIB变量　375

30.12　本章小结　376

练习　377

第31章　软件定义网络（SDN）　378

31.1　引言　378

31.2　市场宣传与现实　378

31.3　新方案的动机　378

31.4　网络元素的概念构成　380

31.5　控制平面模块与硬件接口　381

31.6　新架构：软件定义网络　381

31.7　未解决的问题　382

31.8　共享控制器与网络连接　383

31.9　SDN通信　384

31.10　OpenFlow：控制器-网元通信协议　384

31.11　交换机中的分类引擎　385

31.12　TCAM与高速分类　386

31.13　跨越多个协议层的分类　387

31.14　TCAM规模与多模式需求　387

31.15　OpenFlow可指定的项目　388

31.16　传统及扩展的IP转发　389

31.17　采用二层MPLS的端到端路径　389

31.18　动态规则创建与流控制　390

31.19　流表的流水线模型　390

31.20　SDN对网络供应商的潜在影响　391

31.21　本章小结　392

练习　392

第32章　物联网　393

32.1　引言　393

32.2　嵌入式系统　393

32.3　选择一项网络技术　394

32.4　能量收集　395

32.5　低功耗无线通信　395

32.6　网状拓扑　395

32.7　ZigBee联盟　396

32.8　802.15.4无线电与无线网状网络　396

32.9　互联网连接与网状路由　397

32.10　ZigBee网状网络中的IPv6　398

32.11　ZigBee的转发模式　398

32.12　ZigBee协议栈的其他协议　400

32.13　本章小结　400

练习　400

第33章　网络技术及应用的发展趋势　402

33.1　引言　402

33.2　对可扩展互联网服务的需求　402

33.3　内容缓存（Akamai）　402

33.4　Web负载均衡器　403

33.5　服务器虚拟化　403

33.6　对等通信　404

33.7　分布式数据中心与复制　404

33.8　通用表示（XML）　404

33.9　社交网络　405

33.10　移动性与无线网络　405

33.11　数字视频　405

33.12　更高速的接入和交换　405

33.13　云计算　406

33.14　覆盖网络　406

33.15　中间件　407

33.16　IPv6的广泛部署　407

33.17　本章小结　408

练习　408

附录　一套简化的应用编程接口　409