譯者序
前言
作者簡(jiǎn)介
第1章　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)1
　1.1　什么是因特網(wǎng)1
　　1.1.1　具體構(gòu)成描述1
　　1.1.2　服務(wù)描述4
　　1.1.3　什么是協(xié)議5
　1.2　網(wǎng)絡(luò)邊緣6
　　1.2.1　接入網(wǎng)8
　　1.2.2　物理媒介13
　1.3　網(wǎng)絡(luò)核心15
　　1.3.1　分組交換15
　　1.3.2　電路交換18
　　1.3.3　網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)21
　1.4　分組交換網(wǎng)中的時(shí)延、丟包和吞吐量24
　　1.4.1　分組交換網(wǎng)中的時(shí)延24
　　1.4.2　排隊(duì)時(shí)延和丟包26
　　1.4.3　端到端時(shí)延28
　　1.4.4　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的吞吐量29
　1.5　協(xié)議層次及其服務(wù)模型32
　　1.5.1　分層的體系結(jié)構(gòu)32
　　1.5.2　封裝35
　1.6　面對(duì)攻擊的網(wǎng)絡(luò) 36
　1.7　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)的歷史 39
　　1.7.1　分組交換的發(fā)展：1961～1972 39
　　1.7.2　專用網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)：1972～1980 40
　　1.7.3　網(wǎng)絡(luò)的激增：1980～1990 41
　　1.7.4　因特網(wǎng)爆炸：20世紀(jì)90年代 42
　　1.7.5　新發(fā)展42
　1.8　小結(jié)43
　課后習(xí)題和問(wèn)題44
　　復(fù)習(xí)題44
　　習(xí)題46
　Wireshark實(shí)驗(yàn)50
　人物專訪51
第2章　應(yīng)用層53
　2.1　網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用原理53
　　2.1.1　網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)55
　　2.1.2　進(jìn)程通信56
　　2.1.3　可供應(yīng)用程序使用的運(yùn)輸服務(wù)58
　　2.1.4　因特網(wǎng)提供的運(yùn)輸服務(wù)59
　　2.1.5　應(yīng)用層協(xié)議62
　　2.1.6　本書(shū)涉及的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用62
　2.2　Web和HTTP63
　　2.2.1　HTTP概述63
　　2.2.2　非持續(xù)連接和持續(xù)連接64
　　2.2.3　HTTP報(bào)文格式66
　　2.2.4　用戶與服務(wù)器的交互：cookie69
　　2.2.5　Web緩存71
　　2.2.6　HTTP/274
　2.3　因特網(wǎng)中的電子郵件76
　　2.3.1　SMTP77
　　2.3.2　郵件報(bào)文格式79
　　2.3.3　郵件訪問(wèn)協(xié)議80
　2.4　DNS：因特網(wǎng)的目錄服務(wù)81
　　2.4.1　DNS提供的服務(wù)81
　　2.4.2　DNS工作機(jī)理概述83
　　2.4.3　DNS記錄和報(bào)文87
　2.5　P2P文件分發(fā)90
　2.6　視頻流和內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)95
　　2.6.1　因特網(wǎng)視頻95
　　2.6.2　HTTP流和DASH96
　　2.6.3　內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)96
　　2.6.4　學(xué)習(xí)案例：Netflix和YouTube 100
　2.7　套接字編程：生成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用102
　　2.7.1　UDP套接字編程103
　　2.7.2　TCP套接字編程107
　2.8　小結(jié)110
　課后習(xí)題和問(wèn)題110
　　復(fù)習(xí)題110
　　習(xí)題112
　套接字編程作業(yè) 116
　Wireshark實(shí)驗(yàn)：HTTP 117
　Wireshark實(shí)驗(yàn)：DNS 117
　人物專訪117
第3章　運(yùn)輸層118
　3.1　概述和運(yùn)輸層服務(wù)118
　　3.1.1　運(yùn)輸層和網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)系119
　　3.1.2　因特網(wǎng)運(yùn)輸層概述120
　3.2　多路復(fù)用與多路分解122
　3.3　無(wú)連接運(yùn)輸：UDP127
　　3.3.1　UDP報(bào)文段結(jié)構(gòu)129
　　3.3.2　UDP檢驗(yàn)和130
　3.4　可靠數(shù)據(jù)傳輸原理131
　　3.4.1　構(gòu)造可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議132
　　3.4.2　流水線可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議140
　　3.4.3　回退N步142
　　3.4.4　選擇重傳145
　3.5　面向連接的運(yùn)輸：TCP149
　　3.5.1　TCP連接149
　　3.5.2　TCP報(bào)文段結(jié)構(gòu)151
　　3.5.3　往返時(shí)間的估計(jì)與超時(shí)154
　　3.5.4　可靠數(shù)據(jù)傳輸156
　　3.5.5　流量控制161
　　3.5.6　TCP連接管理163
　3.6　擁塞控制原理167
　　3.6.1　擁塞原因與代價(jià)168
　　3.6.2　擁塞控制方法172
　3.7　TCP擁塞控制173
　　3.7.1　經(jīng)典的TCP擁塞控制173
　　3.7.2　網(wǎng)絡(luò)輔助明確擁塞通告和基于時(shí)延的擁塞控制180
　　3.7.3　公平性182
　3.8　運(yùn)輸層功能的演化184
　3.9　小結(jié)186
　課后習(xí)題和問(wèn)題187
　　復(fù)習(xí)題187
　　習(xí)題189
　編程作業(yè)196
　Wireshark實(shí)驗(yàn)：探究TCP196
　Wireshark實(shí)驗(yàn)：探究UDP196
　人物專訪196
第4章　網(wǎng)絡(luò)層：數(shù)據(jù)平面198
　4.1　網(wǎng)絡(luò)層概述198
　　4.1.1　轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇：數(shù)據(jù)平面和控制平面199
　　4.1.2　網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型201
　4.2　路由器工作原理203
　　4.2.1　輸入端口處理和基于目的地轉(zhuǎn)發(fā)205
　　4.2.2　交換207
　　4.2.3　輸出端口處理209
　　4.2.4　何處出現(xiàn)排隊(duì)209
　　4.2.5　分組調(diào)度212
　4.3　網(wǎng)際協(xié)議：IPv4、尋址、IPv6及其他216
　　4.3.1　IPv4數(shù)據(jù)報(bào)格式216
　　4.3.2　IPv4編址218
　　4.3.3　網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換226
　　4.3.4　IPv6229
　4.4　泛化轉(zhuǎn)發(fā)和SDN232
　　4.4.1　匹配234
　　4.4.2　操作235
　　4.4.3　運(yùn)行中的匹配加操作的OpenFlow例子235
　4.5　中間盒237
　4.6　小結(jié)239
　課后習(xí)題和問(wèn)題240
　　復(fù)習(xí)題240
　　習(xí)題241
　Wireshark實(shí)驗(yàn)：IP245
　人物專訪245
第5章　網(wǎng)絡(luò)層：控制平面247
　5.1　概述247
　5.2　路由選擇算法249
　　5.2.1　鏈路狀態(tài)路由選擇算法251
　　5.2.2　距離向量路由選擇算法254
　5.3　因特網(wǎng)中自治系統(tǒng)內(nèi)部的路由選擇：OSPF259
　5.4　ISP之間的路由選擇：BGP262
　　5.4.1　BGP的作用262
　　5.4.2　通告BGP路由信息262
　　5.4.3　確定好的路由264
　　5.4.4　IP任播266
　　5.4.5　路由選擇策略267
　　5.4.6　拼裝在一起：在因特網(wǎng)中呈現(xiàn)269
　5.5　SDN控制平面270
　　5.5.1　SDN控制平面：SDN控制器和SDN網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)用程序272
　　5.5.2　OpenFlow協(xié)議273
　　5.5.3　數(shù)據(jù)平面和控制平面交互的例子274
　　5.5.4　SDN的過(guò)去與未來(lái)275
　5.6　ICMP：因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議277
　5.7　網(wǎng)絡(luò)管理、SNMP和NETCONF/YANG 279
　　5.7.1　網(wǎng)絡(luò)管理框架280
　　5.7.2　簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議和管理信息庫(kù)281
　　5.7.3　NETCONF和YANG 284
　5.8　小結(jié)287
　課后習(xí)題和問(wèn)題287
　　復(fù)習(xí)題287
　　習(xí)題288
　套接字編程作業(yè)291
　編程作業(yè)291
　Wireshark實(shí)驗(yàn)：ICMP 292
　人物專訪292
第6章　鏈路層和局域網(wǎng)294
　6.1　鏈路層概述294
　　6.1.1　鏈路層提供的服務(wù)296
　　6.1.2　鏈路層在何處實(shí)現(xiàn)296
　6.2　差錯(cuò)檢測(cè)和糾正技術(shù)297
　　6.2.1　奇偶校驗(yàn)298
　　6.2.2　檢驗(yàn)和方法299
　　6.2.3　循環(huán)冗余檢測(cè)300
　6.3　多路訪問(wèn)鏈路和協(xié)議301
　　6.3.1　信道劃分協(xié)議303
　　6.3.2　隨機(jī)接入?yún)f(xié)議304
　　6.3.3　輪流協(xié)議310
　　6.3.4　DOCSIS：用于電纜因特網(wǎng)接入的鏈路層協(xié)議310
　6.4　交換局域網(wǎng)311
　　6.4.1　鏈路層尋址和ARP312
　　6.4.2　以太網(wǎng)317
　　6.4.3　鏈路層交換機(jī)322
　　6.4.4　虛擬局域網(wǎng)326
　6.5　鏈路虛擬化：網(wǎng)絡(luò)作為鏈路層328
　6.6　數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)331
　　6.6.1　數(shù)據(jù)中心體系結(jié)構(gòu)331
　　6.6.2　數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)334
　6.7　回顧：Web頁(yè)面請(qǐng)求的歷程336
　　6.7.1　準(zhǔn)備：DHCP、UDP、IP和以太網(wǎng)336
　　6.7.2　仍在準(zhǔn)備：DNS和ARP338
　　6.7.3　仍在準(zhǔn)備：域內(nèi)路由選擇到DNS服務(wù)器339
　　6.7.4　Web客戶-服務(wù)器交互：TCP和HTTP339
　6.8　小結(jié)340
　課后習(xí)題和問(wèn)題341
　　復(fù)習(xí)題341
　　習(xí)題342
　Wireshark實(shí)驗(yàn)：802.3以太網(wǎng)346
　人物專訪346
第7章　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)348
　7.1　概述348
　7.2　無(wú)線鏈路和網(wǎng)絡(luò)特征351
　7.3　WiFi：802.11無(wú)線局域網(wǎng)356
　　7.3.1　802.11無(wú)線局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)357
　　7.3.2　802.11 MAC協(xié)議359
　　7.3.3　IEEE 802.11幀363
　　7.3.4　在相同的IP子網(wǎng)中的移動(dòng)性365
　　7.3.5　802.11中的高級(jí)特色367
　　7.3.6　個(gè)人域網(wǎng)絡(luò)：藍(lán)牙368
　7.4　蜂窩網(wǎng)絡(luò)：4G和5G369
　　7.4.1　4G LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)：架構(gòu)和部件370
　　7.4.2　LTE協(xié)議棧375
　　7.4.3　LTE無(wú)線電接入網(wǎng)376
　　7.4.4　LTE附加功能：網(wǎng)絡(luò)連接和功率管理376
　　7.4.5　全球蜂窩網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)377
　　7.4.6　5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)378
　7.5　移動(dòng)性管理原理380
　　7.5.1　設(shè)備移動(dòng)性：網(wǎng)絡(luò)層視角380
　　7.5.2　歸屬網(wǎng)絡(luò)和在被訪網(wǎng)絡(luò)漫游381
　　7.5.3　去往/來(lái)自移動(dòng)設(shè)備的直接和間接路由382
　7.6　實(shí)踐中的移動(dòng)性管理386
　　7.6.1　4G/5G網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理387
　　7.6.2　移動(dòng)IP390
　7.7　無(wú)線和移動(dòng)性：對(duì)高層協(xié)議的影響391
　7.8　小結(jié)393
　課后習(xí)題和問(wèn)題393
　　復(fù)習(xí)題393
　　習(xí)題394
　Wireshark實(shí)驗(yàn)：WiFi 396
　人物專訪396
第8章　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的安全398
　8.1　什么是網(wǎng)絡(luò)安全398
　8.2　密碼學(xué)原理400
　　8.2.1　對(duì)稱密鑰密碼體制401
　　8.2.2　公開(kāi)密鑰加密405
　8.3　報(bào)文完整性和數(shù)字簽名409
　　8.3.1　密碼散列函數(shù)410
　　8.3.2　報(bào)文鑒別碼411
　　8.3.3　數(shù)字簽名412
　8.4　端點(diǎn)鑒別417
　8.5　安全電子郵件419
　　8.5.1　安全電子郵件概述420
　　8.5.2　PGP422
　8.6　使TCP連接安全：TLS423
　　8.6.1　宏觀描述424
　　8.6.2　更完整的描述426
　8.7　網(wǎng)絡(luò)層安全性：IPsec和虛擬專用網(wǎng)427
　　8.7.1　IPsec和虛擬專用網(wǎng)428
　　8.7.2　AH協(xié)議和ESP協(xié)議429
　　8.7.3　安全關(guān)聯(lián)429
　　8.7.4　IPsec數(shù)據(jù)報(bào)430
　　8.7.5　IKE：IPsec中的密鑰管理433
　8.8　實(shí)現(xiàn)安全的無(wú)線局域網(wǎng)和4G/5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)433
　　8.8.1　802.11無(wú)線局域網(wǎng)中的鑒別和密鑰協(xié)商434
　　8.8.2　4G/5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的鑒別和密鑰協(xié)商436
　8.9　運(yùn)行安全性：防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)439
　　8.9.1　防火墻439
　　8.9.2　入侵檢測(cè)系統(tǒng)444
　8.10　小結(jié)447
　課后習(xí)題和問(wèn)題447
　　復(fù)習(xí)題447
　　習(xí)題449
　Wireshark實(shí)驗(yàn)：TLS452
　IPsec實(shí)驗(yàn)452
　人物專訪452
參考文獻(xiàn)454