本书以问题求解为宗旨，以简明、全面为特色安排全书内容，帮助学生轻松学习网络原理的相关知识，在网络原理、网络体系结构及网络应用开发三个方面着重介绍，使读者头脑中建立关于计算机网络协议的逻辑。本书涵盖各大软件公司面试中涉及的网络题目，以及众多实际问题，帮助各个层次的读者系统学习网络知识。也可作为网络技术人员的参考书。
本书的最大特点是将计算机网络的基本理论、实践概念、难题以及面试题有机地融为一体来进行介绍。书中详细介绍了计算机网络体系结构与通信协议，同时辅之以大量的案例教学；深入介绍了不同的协议与计算机网络体系结构设计之间的依赖关系；同时深入研究了相关协议机制。
本书涵盖各大软件公司面试以及一些竞赛（如GATE）中涉及的网络题目，帮助读者在面试中脱颖而出。书中针对各类竞赛和面试中的每个难点和考点提供了大量习题和详细解答，帮助读者理解所学概念、强化相关知识，顺利通过各种考试。
本书适合作为高等院校计算机科学、计算机工程、电气工程及相关专业计算机网络课程的参考教材，也可作为IT和网络通信行业从业人员技术面试的参考书，有助于读者了解计算机网络的具体设计挑战与解决方案。
本书特点：
以简明易懂的方式全面介绍计算机网络的基本原理和相关概念。
涵盖各大软件公司面试中涉及的网络题目（包括一些竞赛如GATE的题目），帮助学生在面试中脱颖而出。
提供丰富的题目及解析，帮助高校计算机相关专业的本科生、研究生通过各种考试。
可作为网络技术人员的参考书。
作者简介：
纳拉辛哈·卡鲁曼希（Narasimha Karumanchi），印度理工学院孟买分校工程硕士，CareerMonk创始人，亚马逊印度公司资深软件开发人员，之前曾就职于IBM和微软公司。他是数据结构、算法及设计方面的畅销书作家，善于用轻松、浅显的方式编写技术书籍，其作品在亚马逊上深受好评，翻译为多国文字，并作为很多高校的参考教材。
A.达莫达拉姆（A.Damodaram），博士，1989年在海德拉巴加入尼赫鲁科技大学计算机科学与工程学院。在校二十年做出了杰出贡献，历任教授、系主任、副校长、UGC学术人员主任、继续及远程教育学院主任，现任大学学术审计主任。
M.斯里尼瓦萨·拉奥（M.Sreenivasa Rao），博士，现任IT学院主任及SIT计算机科学系教授，出版多部著作和文章。
亲爱的读者：
请坚持看下去！虽然我们知道很多人都不会仔细阅读前言，但在此仍然强烈建议你至少能够通读此篇。
目前，市面上已经有了许多关于计算机网络的书籍。读者自然会问：为什么还需要再写一本同样的书呢？
本书假设读者具备计算机科学的基础知识。撰写本书的初衷并不是为大家提供一份计算机网络协议的目录以及相关的面试题。早在动笔之前，我们就为本书设定了如下目标：
本书旨在为没有任何背景知识的读者介绍计算机网络，帮助他们轻松而全面地了解相关知识。
本书以简单直接的方式给出计算机网络协议等概念的准确解释。
本书提供丰富的实时案例，以便读者更好地理解计算机网络并有效地准备面试。换句话说，本书囊括了计算机网络的相关面试题。
请记住，市面上的那些计算机网络书籍都未能同时实现上述三个目标。根据多年的教学与工作经验，我们尝试在写作中以一种简明易懂的方式来达成上述目标。首先用通俗易懂的语言来阐释各种概念。这样即使是在校生理解起来也毫不费力。一旦进入讨论概念阶段，我们将引入一些难题，然后，再详细解析每一个难题的解决方案。
最后，我们针对本书的所有概念设置了带有答案的面试题。这些题目均源自于各大顶级软件开发公司的面试真题。
本书以日常用语介绍网络，通俗易懂。即使你没有研究生的学习经历，阅读本书也没有任何障碍。
倘若你是一名求职者，我们相信在你认真阅读全书并融会贯通之后，一定会给面试官留下深刻的印象。这也是我们撰写本书的初衷之一。
对于在读的工程专业本科生与硕士而言，将本书作为学术课程的教材可谓益处多多。本书的所有章节既包含了理论又有相关问题难点。如果你是一名正在准备竞赛（比如GATE）的考生，本书的内容更是详尽地涵盖了所有相关的知识点。
如果你想要全面透彻地理解本书的所有知识点，那么请至少先通读全书一遍。在后续的阅读中，你可以挑选任意一章来查阅参考。此外，足够的阅读量也有利于本书的错误校正。由于疏忽，本书难免存在一些细小的错误。
一旦发现错误，我们将会在网站CareerMonk.com上及时地发布勘误。恳请读者经常查阅该网站，关注新的更正信息，以及新难题和解决方案。同时，欢迎你将自己的宝贵建议发送至Info@CareerMonk.com。
祝一切顺利！我们相信你会从本书中获益良多。
Narasimha Karumanchi
印度理工学院孟买分校，工程硕士
网站CareerMonk.com建设者
A. Damodaram
计算机科学与工程专业工程硕士、博士
信息技术学院主管
M. Sreenivasa Rao
MSIT计划主持人
计算机科学与工程专业工程硕士、博士
信息技术学院主管
计算机\网络
本书特点：
•以简明易懂的方式全面介绍计算机网络的基本原理和相关概念。
•涵盖各大软件公司面试中涉及的网络题目（包括一些竞赛如GATE的题目），帮助学生在面试中脱颖而出。
•提供丰富的题目及解析，帮助高校计算机相关工程技术专业的本科生、研究生通过各种考试。
•可作为网络技术人员的参考书。
作者简介：
纳拉辛哈•卡鲁曼希（Narasimha Karumanchi），印度理工学院孟买分校工程硕士，CareerMonk创始人，亚马逊印度公司资深软件开发人员，之前曾就职于IBM和微软公司。他是数据结构、算法及设计方面的畅销书作家，善于用轻松、浅显的方式编写技术书籍，其作品在亚马逊上深受好评，翻译为多国文字，并作为很多高校的参考教材。
A.达莫达拉姆（A.Damodaram），博士，1989年在海德拉巴加入尼赫鲁科技大学计算机科学与工程学院。在校二十年做出了杰出贡献，历任教授、系主任、副校长、UGC学术人员主任、继续及远程教育学院主任，现任大学学术审计主任。
M.斯里尼瓦萨•拉奥（M.Sreenivasa Rao），博士，现任IT学院主任及SIT计算机科学系教授，出版多部著作和文章。
[印]纳拉辛哈·卡鲁曼希（Narasimha Karumanchi），A.达莫达拉姆（A.Damodaram），M.斯里尼瓦萨·拉奥（M.Sreenivasa Rao） 著：纳拉辛哈•卡鲁曼希（Narasimha Karumanchi），印度理工学院孟买分校工程硕士，CareerMonk创始人，亚马逊印度公司资深软件开发人员，之前曾就职于IBM和微软公司。他是数据结构、算法及设计方面的畅销书作家，善于用轻松、浅显的方式编写技术书籍，其作品在亚马逊上深受好评，翻译为多国文字，并作为很多高校的参考教材。
A.达莫达拉姆（A.Damodaram），博士，1989年在海德拉巴加入尼赫鲁科技大学计算机科学与工程学院。在校二十年做出了杰出贡献，历任教授、系主任、副校长、UGC学术人员主任、继续及远程教育学院主任，现任大学学术审计主任。
M.斯里尼瓦萨•拉奥（M.Sreenivasa Rao），博士，现任IT学院主任及SIT计算机科学系教授，出版多部著作和文章。
许昱玮 等译：暂无简介
我愿意向广大读者推荐本书。
众所周知，计算机网络是信息科学技术发展的重要领域，而网络知识也是当代大学生必备的一项计算机科学基础知识。目前，市面上有许多关于计算机网络的书籍，然而本书却有着独特的定位。作者在开始撰写时就为本书设定了以下3个目标：
1）面向没有任何专业背景知识的读者，帮助他们了解并掌握计算机网络的相关知识。
2）以简单直接的方式介绍计算机网络的相关协议，帮助读者准确地了解网络协议的原理与内涵。
3）提供了大量的案例与试题，帮助读者深入理解计算机网络并有效地准备相关的笔试与面试。
本书首先用通俗易懂的语言来阐述概念，帮助读者快速理解；然后引入一些问题，通过细致深入的分析帮助读者找出答案；最后提供了大量顶级软件开发公司的面试题并辅之以答案，帮助读者进阶提高。
本书内容丰富，表达通俗易懂，讲解详细，习题丰富，适合作为工科专业本科生与硕士研究生的教材。此外，本书每章既包含了理论介绍又涵盖了相关难点问题，适合选作相关竞赛教材。上述特点使本书一经面世便受到了读者的欢迎，在Amazon上获得了广泛好评。
参加本书翻译的人员有：许昱玮（第1～6章，第15～17章）、刘婷婷（第7～10章）、袁媛（第11～14章）。全书由许昱玮审校完成。同时感谢吴功宜教授、徐敬东教授、张建忠教授、吴英副教授，以及陈正阳、王健、王紫凡、谢忱辉、陆苗同学在本书翻译过程中所提供的帮助。
限于水平，翻译中不妥或错误之处在所难免，敬请广大读者批评指正。
译者
于南开大学，天津
2016年3月
译者序
前 言
第1章 章节安排 1
1.1 我们为什么需要计算机网络 1
1.2 本书讲些什么 1
1.3 我该买这本书吗 2
1.4 怎样使用这本书 2
1.5 本书章节安排 2
第2章 导论 7
2.1 什么是计算机网络 7
2.2 计算机网络的基础元素 7
2.3 什么是因特网 8
2.4 数据和信号的基础 8
2.5 网络拓扑 12
2.6 网络操作系统 16
2.7 传输介质 17
2.8 网络类型 19
2.9 面向连接与无连接服务 22
2.10 分段和复用 23
2.11 网络性能 23
2.12 网络交换 31
习题与解答 37
第3章 OSI模型和TCP/IP模型 45
3.1 为什么是OSI模型 45
3.2 什么是协议栈 45
3.3 OSI模型 46
3.4 TCP/IP模型 50
3.5 OSI模型与TCP/IP模型的不同 52
3.6 TCP/IP模型（因特网）如何工作 53
3.7 理解端口 56
习题与解答 57
第4章 网络设备 61
4.1 词汇表 61
4.2 终端设备 62
4.3 中介设备 62
4.4 连通设备 63
4.5 互联设备 68
习题与解答 86
第5章 LAN技术 88
5.1 简介 88
5.2 网络链路的类型 88
5.3 介质访问控制技术 90
5.4 随机访问技术 91
5.5 静态信道化技术 102
5.6 LocalTalk 115
5.7 以太网 116
5.8 令牌环 122
5.9 差错检测技术 130
习题与解答 139
第6章 ARP和RARP 147
6.1 地址解析协议 147
6.2 逆向地址解析协议 152
习题与解答 155
第7章 IP寻址 157
7.1 简介 157
7.2 IP地址 158
7.3 理解IP地址 158
7.4 IP地址的重要性 159
7.5 IPv4与IPv6 160
7.6 分类编址：IPv4地址的类别 161
7.7 IPv4寻址种类 164
7.8 保留的IPv4地址 165
7.9 IPv4网络的数据包流 166
7.10 IPv4数据报首部格式 168
7.11 IPv4分片 170
7.12 IPv4分类编址的局限性 172
7.13 子网掩码和子网划分 173
7.14 超网与无类别域间选路 185
7.15 变长子网掩码 191
7.16 IPv6 192
7.17 IPv6的特征 193
7.18 十六进制计数系统 195
7.19 IPv6编址记法（IPv6地址结构） 195
7.20 IPv6前缀 197
7.21 IPv6子网 198
7.22 IPv6寻址种类 199
7.23 单播IPv6地址 200
7.24 多播IPv6地址 201
7.25 任播IPv6地址 201
7.26 IPv6数据报首部格式 201
习题与解答 203
第8章 IP路由 216
8.1 简介 216
8.2 什么是路由算法 221
8.3 路由算法的分类 221
8.4 路由算法的度量标准 224
8.5 洪泛路由算法 225
8.6 互联网架构 226
8.7 路由协议 227
8.8 路由信息协议 228
8.9 开放最短路径优先 236
8.10 边界网关协议 251
习题与解答 262
第9章 TCP与UDP 267
9.1 简介 267
9.2 TCP和UDP 268
9.3 TCP/IP术语 269
9.4 端口和套接字 269
9.5 用户数据报协议 273
9.6 传输控制协议 279
9.7 TCP与UDP的比较 294
9.8 一些TCP/IP应用使用UDP的原因 296
习题与解答 297
第10章 TCP差错控制 306
10.1 简介 306
10.2 TCP可靠性与确认 306
10.3 往返时间与超时 307
10.4 冗余段 310
10.5 乱序段 311
10.6 丢失或缺失的段 311
10.7 被破坏的段 312
10.8 ARQ重传技术 312
10.9 选择确认（SACK） 315
10.10 TCP校验和计算 316
习题与解答 321
第11章 TCP流控制 325
11.1 简介 325
11.2 什么是流控制 325
11.3 流控制与差错控制 325
11.4 TCP与流控制 326
11.5 停止等待流控制 326
11.6 主动确认与重传 328
11.7 数据传输中的滑动窗口机制 328
11.8 利用通知窗口进行流控制 331
11.9 分段与纳格算法 334
习题与解答 337
第12章 TCP拥塞控制 341
12.1 简介 341
12.2 什么是网络拥塞 341
12.3 拥塞的类型 342
12.4 TCP流控制概述 342
12.5 流控制与拥塞控制的比较 345
12.6 TCP自同步 345
12.7 拥塞崩溃问题 346
12.8 TCP连接流的生存期 347
12.9 拥塞避免与拥塞控制 349
12.10 TCP拥塞控制技术 349
12.11 TCP拥塞避免技术 353
12.12 数据包丢弃技术 356
12.13 流量整形算法 357
习题与解答 361
第13章 会话层 367
13.1 简介 367
13.2 会话层的意义 367
13.3 会话层的任务 368
13.4 会话层的服务 368
13.5 远程过程调用协议 370
13.6 主要的会话层协议 375
第14章 表示层 378
14.1 简介 378
14.2 表示层的意义是什么 378
14.3 表示层的任务 379
14.4 数据转换 379
14.5 数据表示 380
14.6 数据压缩 381
14.7 数据加密 384
习题与解答 386
第15章 网络安全 387
15.1 什么是网络安全 387
15.2 相关的案例史 387
15.3 为什么我们需要安全 388
15.4 网络安全报告怎么说 388
15.5 网络安全的历史 389
15.6 网络安全的四大支柱 390
15.7 网络安全术语 390
15.8 网络安全成分 396
15.9 攻击的类型 398
15.10 已知安全攻击的讨论 400
15.11 密码学 407
15.12 密码的类型 410
15.13 加密与解密 411
15.14 哈希算法：信息完整性 417
15.15 数字签名 421
15.16 Kerberos认证系统 428
15.17 防火墙 439
习题与解答 451
第16章 应用层协议 455
16.1 简介 455
16.2 超文本传输协议 456
16.3 简单邮件传输协议 459
16.4 文件传输协议 462
16.5 域名服务器 465
16.6 简单文件传输协议 471
16.7 动态主机配置协议 471
习题与解答 478
第17章 其他概念 483
17.1 路由跟踪的工作原理 483
17.2 Ping程序的工作原理 484
17.3 服务质量 484
17.4 无线网络 485
习题与解答 486
参考文献 487
