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第1章 绪论1

1.1 计算机网络的历史发展1

1.1.1 主机多终端式的发展阶段1

1.1.2 有独立功能的多主机互连阶段2

1.1.3 计算机网络标准化阶段3

1.1.4 计算机网络的高速化、个性化、综合化、智能化发展阶段4

1.2 计算机网络的基本概念4

1.2.1 网络的定义4

1.2.2 资源子网和通信子网5

1.2.3 通信链路5

1.2.4 广域网、局域网和城域网6

1.2.5 公用网和专用网6

1.2.6 互联网6

1.2.7 无线网6

1.2.8 透明和虚拟6

1.2.9 虚拟局域网与虚拟专用网7

1.3 计算机网络的组成7

1.3.1 计算机网络的基本要素7

1.3.2 计算机网络的拓扑结构描述7

1.3.3 计算机网络的系统组成7

1.3.4 计算机网络的功能和特点9

1.3.5 计算机网络分类及拓扑结构10

1.3.6 计算机网络体系结构与协议12

1.3.7 TCP/IP体系结构18

本章小结21

习题21

第2章 应用层核心协议22

2.1 域名系统22

2.1.1 域名系统的研究历史22

2.1.2 域名系统概述23

2.1.3 Internet的域名结构23

2.1.4 域名服务器与域名解析24

2.2 文件传送协议27

2.2.1 FTP概述27

2.2.2 基本工作原理27

2.2.3 主动和被动模式28

2.2.4 FTP和网页浏览器29

2.3 网络文件系统29

2.3.1 NFS组成及配置过程29

2.3.2 NFS的技术优势29

2.4 简单文件传送协议30

2.4.1 TFTP的主要特点30

2.4.2 TFTP的工作原理30

2.4.3 FTP与TFTP的区别32

2.5 远程登录32

2.5.1 客户／服务器工作模式32

2.5.2 Telnet的使用32

2.6 电子邮件33

2.6.1 概述33

2.6.2 电子邮件的组成34

2.6.3 电子邮件的发送和接收过程35

2.6.4 电子邮件的组成35

2.6.5 简单邮件传送协议36

2.6.6 邮件读取协议POP3和IMAP36

2.6.7 通用Internet邮件扩充协议36

2.7 万维网38

2.7.1 伯纳斯-李与万维网的创建38

2.7.2 万维网的工作原理38

2.7.3 统一资源定位符40

2.7.4 超文本传送协议41

2.7.5 超文本标记语言45

2.7.6 万维网页面中的超链46

2.7.7 动态文档48

2.7.8 Web动态编程技术JSP50

2.7.9 万维网上的信息检索系统51

2.8 引导程序协议与动态主机配置协议52

2.8.1 引导程序协议52

2.8.2 动态主机配置协议53

2.9 网络管理55

2.9.1 网络管理的基本概念55

2.9.2 简单网络管理协议56

2.9.3 管理信息库57

2.9.4 SNMPv1的5种协议数据单元57

2.9.5 SNMPv2和SNMPv359

2.10 网络应用进程接口59

2.10.1 应用编程接口与socket编程59

2.10.2 无连接循环服务与面向连接并发服务60

本章小结63

习题63

第3章 传输层核心协议64

3.1 传输层协议概述64

3.1.1 传输层协议的地位64

3.1.2 传输层与应用进程通信64

3.1.3 传输层协议和网络层协议65

3.2 TCP/IP体系中的传输层66

3.2.1 TCP与UDP66

3.2.2 传输层网络端口67

3.3 用户数据报协议67

3.3.1 UDP概述67

3.3.2 用户数据报首部格式68

3.4 传输控制协议68

3.4.1 TCP概述68

3.4.2 TCP报文段的首部68

3.4.3 面向字节的数据编号与确认机制70

3.4.4 流量控制与拥塞控制70

3.4.5 重传机制73

3.4.6 采用随机早期丢弃进行拥塞控制74

3.4.7 TCP的传输连接管理74

3.4.8 管理信息库76

本章小结76

习题76

第4章 网络层核心协议77

4.1 网络层的主要任务及网络互联的基本概念77

4.1.1 网络层的基本概念77

4.1.2 网络互联的基本概念77

4.2 IPv4地址77

4.2.1 IPv4地址概述77

4.2.2 IPv4地址分类79

4.2.3 几种特殊IP地址形式80

4.2.4 子网81

4.2.5 子网地址空间的划分82

4.2.6 超网86

4.2.7 无类域间路由技术87

4.2.8 NAT技术89

4.3 IP分组交付和路由选择96

4.3.1 IP分组交付96

4.3.2 路由选择的基本概念97

4.4 Internet的路由选择协议98

4.4.1 自治系统与路由选择协议98

4.4.2 路由信息协议99

4.4.3 最短路径优先协议104

4.4.4 外部网关协议109

4.5 IPv4协议112

4.5.1 IPv4协议的特点112

4.5.2 IPv4数据报112

4.5.3 IP数据报的分片与重组113

4.6 地址解析协议114

4.6.1 IP地址与物理地址的映射115

4.6.2 地址解析方法的改进116

4.7 路由器与第三层交换117

4.7.1 路由器的基本功能117

4.7.2 路由器的结构119

4.7.3 路由器的基本工作原理120

4.7.4 第三层交换机122

4.7.5 路由器的基本操作与配置方法123

4.7.6 路由器的基本配置及公用命令124

4.7.7 路由器的接口配置125

4.7.8 路由器的静态路由配置126

4.7.9 动态路由协议的配置126

4.7.10 路由器的DHCP功能及其配置129

4.7.11 路由器IP访问控制列表的功能及其配置131

4.8 Internet控制报文协议133

4.8.1 ICMP的作用与特点133

4.8.2 ICMP报文类型134

4.8.3 ICMP差错报告及控制134

4.9 IP组播与Internet组管理协议135

4.9.1 IP组播的基本概念135

4.9.2 Internet组管理协议136

4.9.3 组播路由器与IP组播中的隧道技术136

4.10 IPv6与IPSec137

4.10.1 IPv6的主要特点137

4.10.2 IPv6地址表示方法137

4.10.3 IPv6与IPv4报头的比较138

4.10.4 IPv4到IPv6的过渡139

4.10.5 IPSec安全协议140

本章小结141

习题142

第5章 数据链路层核心协议143

5.1 数据链路层概述143

5.1.1 基本术语143

5.1.2 数据链路层的主要功能143

5.1.3 4个基本问题144

5.2 停止等待协议146

5.2.1 透明化数据传输146

5.2.2 具有最简单流量控制的数据链路层协议147

5.2.3 实用的停止等待协议148

5.2.4 循环冗余检验的原理149

5.2.5 停止等待协议的算法150

5.2.6 停止等待协议的定量分析151

5.3 连续ARQ协议153

5.3.1 连续ARQ协议的工作原理153

5.3.2 滑动窗口的概念154

5.3.3 信道利用率与最佳帧长155

5.3.4 选择重传ARQ协议155

5.4 面向比特的链路层协议HDLC155

5.4.1 HDLC协议概述155

5.4.2 HDLC的帧结构156

5.5 Internet的点对点协议157

5.5.1 点对点协议的工作原理157

5.5.2 点对点协议的帧格式157

5.5.3 点对点协议的工作状态158

本章小结158

习题159

第6章 物理层核心协议160

6.1 物理层的主要功能160

6.1.1 物理层与局域网160

6.1.2 物理层的主要特性161

6.2 Ethernet概述162

6.2.1 Ethernet的工作原理162

6.2.2 Ethernet的连接方法164

6.3 Ethernet的MAC层166

6.3.1 MAC层的硬件地址166

6.3.2 两种不同的MAC帧格式167

6.4 局域网的扩展方式168

6.4.1 在物理层扩展局域网168

6.4.2 在数据链路层扩展局域网168

6.5 虚拟局域网172

6.5.1 虚拟局域网的概念172

6.5.2 虚拟局域网使用的Ethernet帧格式173

6.6 高速Ethernet173

6.6.1 100BASE-T Ethernet173

6.6.2 吉比特Ethernet174

6.6.3 10吉比特Ethernet175

6.7 无线局域网176

6.7.1 无线局域网的组成176

6.7.2 IEEE 802.11标准中的物理层177

6.7.3 IEEE 802.11标准中的MAC层177

本章小结180

习题181

第7章 计算机网络典型实验182

7.1 实验一：数据链路层PPP协议182

7.1.1 实验目的182

7.1.2 应用背景182

7.1.3 实验设备183

7.1.4 实验拓扑183

7.1.5 实验步骤183

7.2 实验二：单台交换机划分VLAN185

7.2.1 实验目的185

7.2.2 应用背景185

7.2.3 实验设备186

7.2.4 实验拓扑186

7.2.5 实验步骤186

7.3 实验三：跨交换机实现相同VLAN互访188

7.3.1 实验目的188

7.3.2 应用背景188

7.3.3 实验设备188

7.3.4 实验拓扑189

7.3.5 实验步骤189

7.4 实验四：RIP路由协议191

7.4.1 实验目的191

7.4.2 应用背景191

7.4.3 实验设备192

7.4.4 实验拓扑192

7.4.5 实验步骤192

7.5 实验五：OSPF路由协议196

7.5.1 实验目的196

7.5.2 应用背景196

7.5.3 实验设备197

7.5.4 实验拓扑197

7.5.5 实验步骤197

7.6 实验六：利用NAT实现内部源地址转换201

7.6.1 实验目的201

7.6.2 应用背景201

7.6.3 实验设备202

7.6.4 实验拓扑202

7.6.5 实验步骤202

7.7 实验七：访问控制列表206

7.7.1 实验目的206

7.7.2 应用背景207

7.7.3 实验设备207

7.7.4 实验拓扑207

7.7.5 实验步骤207

7.8 实验八：IPv6手动隧道211

7.8.1 实验目的211

7.8.2 应用背景211

7.8.3 实验设备211

7.8.4 实验拓扑212

7.8.5 实验步骤212

第8章 计算机网络课程设计219

8.1 课程设计概述219

8.1.1 课程设计内容219

8.1.2 课程设计要求219

8.1.3 课程设计目的219

8.1.4 相关基础知识220

8.1.5 课程设计模板221

8.2 课程设计实例：基于Socket的文本传输（一对一）222

8.2.1 课程设计背景222

8.2.2 功能实现要点222

8.2.3 系统分析222

8.2.4 系统设计227

8.2.5 核心模块实现228

8.2.6 总体实现231

附录A 常用缩略语表233

附录B 期末考试模拟题235

附录C 期末考试模拟题参考答案238

参考文献241