《TCP/IP详解，卷1：协议》是一本完整而详细的TCP/IP协议指南。描述了属于每一层的各个协议以及它们如何在不同操作系统中运行。作者用Lawrence Berkeley实验室的tcpdump程序来捕获不同操作系统和TCP/IP实现之间传输的不同分组。对tcpdump输出的研究可以帮助理解不同协议如何工作。
本书适合作为计算机专业学生学习网络的教材和教师参考书。也适用于研究网络的技术人员。
TCP/IP详解 卷1:协议
ISBN：7-111-07566-8
作者：(美) W.Richard Stevens 译者：范建华 胥光辉 张涛 等
出版日期：2000-04-13
前言：
概述
本书采用了一种不同于其他教科书的方式描述了TCP/IP协议族。用一个流行的诊断工具来观察这些协议的运作过程，而不是简单地描述这些协议以及它们做些什么。通过观察这些协议在不同环境下的操作过程，我们可以更好地理解它们是如何工作的，以及为什么要那样设计。另外，本书还对协议的实现进行了概述，当然并不要读者去阅读数千行的源代码。
在20世纪60年代到80年代期间开发网络协议时，需要昂贵的专用硬件来观察分组“通过线路”的情况。同时，要理解硬件所显示的分组信息还需要对协议本身极其熟悉。硬件分析人员的作用受限于硬件本身的设计。
现在，对局域网进行监测的工作站随处可见，情况发生了激动人心的变化[Mogul 1990]。只需要在你的网络上连上一个工作站，并运行一些可公开获得的软件（参见附录A），那么你就可以对线路上的流通情况进行观察。许多人认为它只是一个诊断网络故障的工具，但是，它也是一个理解网络协议运作的强有力的工具，这才是本书的目标。
本书适用于那些希望理解TCP/IP协议如何操作的人：编写网络应用程序的程序员，负责维护基于TCP/IP协议的计算机系统和网络的系统管理员，以及经常与TCP/IP应用程序打交道的用户。
本书的组织
本书所涉及到的所有协议和应用程序如下图所示。每个方框旁边的斜体数字表示本书描述该协议或应用程序的章节。
本书各章中所讨论的细节要点并没有在上图中完全画出来。例如，采用TCP协议的DNS和RPC在这里就没有画出来。
我们采用自底向上的方法来讨论TCP/IP协议族。在第1章对TCP/IP协议进行简单介绍之后，我们将在第2章开始从链路层逐个向上讨论整个协议栈中的协议。这样，为那些在总体上不熟悉TCP/IP或网络的读者阅读后面的章节提供必需的背景知识。
本书还采用了功能方法来讨论各个协议，而并不遵循严格的自底向上次序。例如，第3章描述了IP层和IP首部。但是，IP首部中的许多字段最好是放到使用或受其影响的应用程序中进行解释。例如，分片最好通过UDP协议来理解，因为该协议经常受其影响。当我们在第8章讨论Traceroute程序时就完整地描述了生存时间字段，因为这个字段是该程序进行操作的基础。类似地，ICMP协议的许多特性留在后面的章节中才被讨论，以显示某个特定的ICMP报文如何被某个协议或应用程序所使用。
当然，我们并不想把所有的好戏都留在最后。对于TCP/IP应用程序来说，我们是一旦有了理解基础就对它们进行描述。Ping和Traceroute程序是在讨论完IP和ICMP协议之后就进行描述的。基于UDP协议的应用程序（如多播传送、DNS、TFTP以及BOOTP等）是在讨论完UDP以后才进行描述的。但是，对于TCP应用程序和网络管理来说，则必须留到最后，即完全讨论了TCP协议之后才对它们进行描述。本书着重讨论这些应用程序如何使用TCP/IP协议，而不提供它们运行的所有细节。
读者
本书的内容是独立的，不需要特定的网络或TCP/IP知识。如果读者对特定主题的某些细节感兴趣，本书提供了大量的文献可供参考。
本书可用于多个途径。它可用作自学参考书，适用于那些对TCP/IP协议族所有细节都感兴趣的读者。对于具有一定TCP/IP背景知识的读者可以跳过前面部分章节而从第7章开始阅读，然后着重阅读感兴趣的某些章节。在每一章的最后都附有习题，大多数习题的答案参见附录D。这使得本书可以最大限度地用作自学参考书。
如果作为计算机网络专业的教材，学习一个或两个学期，那么重点应放在IP（第3章和第9章），UDP（第11章），TCP（第17章~第24章），以及一些讨论应用程序的章节。
本书提供了许多相关的参考文献，各章的学习均可以单独进行。全书使用的缩写词以及组合词组都列在本书的最后。
如果你能够上网，那么应该通过网络获得本书中所使用的软件（附录F），并在你的机器上进行实验。对协议进行实际的实验可以获得最好的知识（而且更加有趣）。
用作测试的系统
本书中的每个例子都在一个实际的网络上运行过，输出结果都存在一个文件中。所使用的主机、路由器和网络如图1-11所示（这个图还复制在扉页前的插页中，以方便读者阅读本书时进行参考）。这个网络组合非常简单，其拓扑结构使得例子非常清楚。其中四个系统用作路由器，我们可以观察到路由器所产生的错误。
大多数的系统都有一个名字，以表示所使用的软件类型：bsdi、svr4、sun、solaris、aix、slip等等。这样，我们可以通过打印输出中的系统名字来识别软件的类型。
实际网络中使用了多种不同的操作系统和TCP/IP实现：
●主机bsdi和slip上运行的操作系统是伯克利软件设计公司的BSD/386 1.0版。这个系统是从BSD网络软件2.0版派生出来的（不同版本的BSD系统的派生关系如图1-10所示）。
●主机svr4上运行的操作系统是U. H.公司的UNIX V/386 4.0版。这个系统包含了Lachman协会大多数SVR4版本都使用的实现内容。
●主机sun上运行的操作系统是Sun Microsystems公司的SunOS 4.1.3版。SunOS 4.1.x系统很可能是使用最广泛的TCP/IP实现。TCP/IP代码是从4.2BSD和4.3BSD派生而来的。
●主机solaris上运行的操作系统是Sun Microsystems公司的Solaris 2.2。Solaris 2.x系统是一个与SunOS 4.1.x和SVR4都不相同的TCP/IP实现（操作系统实际上是SunOS 5.2，但通常称作Solaris 2.2）。
●主机aix上运行的操作系统是IBM公司的AIX 3.2.2，其TCP/IP实现是基于4.3BSD Reno发行版。
●主机vangogh.cs.berkeley.edu上运行的是伯克利加利福尼亚大学计算机系统研究小组开发的4.4BSD系统。该系统是伯克利发行的TCP/IP最新版本（这个系统没有画在扉页前图中，但是可以通过Internet访问它）。
尽管这些都是Unix系统，但是TCP/IP是独立于操作系统的，几乎在每个非Unix系统中都可以实现。本书中的大部分内容也可以应用于非Unix系统，但有些程序（如Traceroute）可能不是所有系统都能提供。
有时我们会参考Unix手册中关于某个命令的完整描述，如ifconfig(8)。命令名后面跟一个带括号的数字是参考Unix命令的一般方法。括号中的数字是该命令位于Unix手册中的小节号，在那里可以找到关于该命令的其他信息。不幸的是，并不是所有的Unix系统手册组织结构都一致，即通过小节号来区分不同的命令组。这里，我们采用的是BSD风格（BSD派生系统都是一样的，如SunOS 4.1.3），但是你的手册可能与此并不相同。
W. Richard Stevens
rstevens@noao.edu
Tucson, Arizona
1993年10月
TCP/IP详解 卷1:协议
ISBN：7-111-07566-8
作者：(美) W.Richard Stevens 译者：范建华 胥光辉 张涛 等
出版日期：2000-04-13
序：
W.Richard Stevens：W.Richard Stevens: W. Richard Stevens (1951~1999) 是一位非常受人尊敬的专家，除了《TCP/IP详解》三卷本外，他还有其他两部最为畅销的作品：《UNIX环境高级编程》和《UNIX网络编程》(两卷本)。
范建华 胥光辉 张涛 等：暂无简介
TCP/IP详解 卷1:协议
ISBN：7-111-07566-8
作者：(美) W.Richard Stevens 译者：范建华 胥光辉 张涛 等
出版日期：2000-04-13
译者序：
我们愿意向广大的读者推荐W. Richard Stevens关于TCP/IP的经典著作(共3卷)的中译本。本书是其中的第1卷：《TCP/IP详解，卷1：协议》。
大家知道，TCP/IP已成为计算机网络的事实上的标准。在关于TCP/IP的论著中，最有影响的就是两部著作。一部是Douglas E. Comer的《用TCP/IP进行网际互连》，一套共3卷（中译本已由电子工业出版社于1998年出版）。而另一部就是Stevens写的这3卷书。这两套巨著都很有名，各有其特点。无论是从事计算机网络的教师还是进行科研的技术人员，这两套书都应当是必读的。
本书的特点是内容丰富，概念清楚、准确，讲解详细，例子很多。作者在书中举出的所有例子均在作者安装的计算机网络上通过实际验证。各章都留有一定数量的习题。在附录D中，作者对部分习题给出了解答。在本书的最后，作者给出了许多经典的参考文献，并一一写出评注。
参加本书翻译的有：范建华(序言和第1章~第11章）、杨明(第12章~第18章）、张涛(第19章~第24章）、徐哲(第25章~第26章）、蒋慧(第27章~第28章）和胥光辉(第29章~第30章以及全部附录和各参考文献中作者写的评注）。全书由谢希仁教授校阅。
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
于解放军理工大学，南京
1999年12月
TCP/IP详解 卷1:协议
ISBN：7-111-07566-8
作者：(美) W.Richard Stevens 译者：范建华 胥光辉 张涛 等
出版日期：2000-04-13
目录：
第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 分层 1
1.3 TCP/IP的分层 4
1.4 互联网的地址 5
1.5 域名系统 6
1.6 封装 6
1.7 分用 8
1.8 客户-服务器模型 8
1.9 端口号 9
1.10 标准化过程 10
1.11 RFC 10
1.12 标准的简单服务 11
1.13 互联网 12
1.14 实现 12
1.15 应用编程接口 12
1.16 测试网络 13
1.17 小结 13
第2章 链路层 15
2.1 引言 15
2.2 以太网和IEEE 802封装 15
2.3 尾部封装 17
2.4 SLIP：串行线路IP 17
2.5 压缩的SLIP 18
2.6 PPP：点对点协议 18
2.7 环回接口 20
2.8 最大传输单元MTU 21
2.9 路径MTU 21
2.10 串行线路吞吐量计算 21
2.11 小结 22
第3章 IP：网际协议 24
3.1 引言 24
3.2 IP首部 24
3.3 IP路由选择 27
3.4 子网寻址 30
3.5 子网掩码 32
3.6 特殊情况的IP地址 33
3.7 一个子网的例子 33
3.8 ifconfig命令 35
3.9 netstat命令 36
3.10 IP的未来 36
3.11 小结 37
第4章 ARP：地址解析协议 38
4.1 引言 38
4.2 一个例子 38
4.3 ARP高速缓存 40
4.4 ARP的分组格式 40
4.5 ARP举例 41
4.5.1 一般的例子 41
4.5.2 对不存在主机的ARP请求 42
4.5.3 ARP高速缓存超时设置 43
4.6 ARP代理 43
4.7 免费ARP 45
4.8 arp命令 45
4.9 小结 46
第5章 RARP：逆地址解析协议 47
5.1 引言 47
5.2 RARP的分组格式 47
5.3 RARP举例 47
5.4 RARP服务器的设计 48
5.4.1 作为用户进程的RARP服务器 49
5.4.2 每个网络有多个RARP服务器 49
5.5 小结 49
第6章 ICMP：Internet控制报文协议 50
6.1 引言 50
6.2 ICMP报文的类型 50
6.3 ICMP地址掩码请求与应答 52
6.4 ICMP时间戳请求与应答 53
6.4.1 举例 54
6.4.2 另一种方法 55
6.5 ICMP端口不可达差错 56
6.6 ICMP报文的4.4BSD处理 59
6.7 小结 60
第7章 Ping程序 61
7.1 引言 61
7.2 Ping程序 61
7.2.1 LAN输出 62
7.2.2 WAN输出 63
7.2.3 线路SLIP链接 64
7.2.4 拨号SLIP链路 65
7.3 IP记录路由选项 65
7.3.1 通常的例子 66
7.3.2 异常的输出 68
7.4 IP时间戳选项 69
7.5 小结 70
第8章 Traceroute程序 71
8.1 引言 71
8.2 Traceroute 程序的操作 71
8.3 局域网输出 72
8.4 广域网输出 75
8.5 IP源站选路选项 76
8.5.1 宽松的源站选路的traceroute程序示例 78
8.5.2 严格的源站选路的traceroute程序示例 79
8.5.3 宽松的源站选路traceroute程序的往返路由 80
8.6 小结 81
第9章 IP选路 83
9.1 引言 83
9.2 选路的原理 84
9.2.1 简单路由表 84
9.2.2 初始化路由表 86
9.2.3 较复杂的路由表 87
9.2.4 没有到达目的地的路由 87
9.3 ICMP主机与网络不可达差错 88
9.4 转发或不转发 89
9.5 ICMP重定向差错 89
9.5.1 一个例子 90
9.5.2 更多的细节 91
9.6 ICMP路由器发现报文 92
9.6.1 路由器操作 93
9.6.2 主机操作 93
9.6.3 实现 93
9.7 小结 94
第10章 动态选路协议 95
10.1 引言 95
10.2 动态选路 95
10.3 Unix选路守护程序 96
10.4 RIP：选路信息协议 96
10.4.1 报文格式 96
10.4.2 正常运行 97
10.4.3 度量 98
10.4.4 问题 98
10.4.5 举例 98
10.4.6 另一个例子 100
10.5 RIP版本2 102
10.6 OSPF：开放最短路径优先 102
10.7 BGP：边界网关协议 103
10.8 CIDR：无类型域间选路 104
10.9 小结 105
第11章 UDP：用户数据报协议 107
11.1 引言 107
11.2 UDP首部 107
11.3 UDP检验和 108
11.3.1 tcpdump输出 109
11.3.2 一些统计结果 109
11.4 一个简单的例子 110
11.5 IP分片 111
11.6 ICMP不可达差错（需要分片） 113
11.7 用Traceroute确定路径MTU 114
11.8 采用UDP的路径MTU发现 116
11.9 UDP和ARP之间的交互作用 118
11.10 最大UDP数据报长度 119
11.11 ICMP源站抑制差错 120
11.12 UDP服务器的设计 122
11.12.1 客户IP地址及端口号 122
11.12.2 目标IP地址 122
11.12.3 UDP输入队列 122
11.12.4 限制本地IP地址 124
11.12.5 限制远端IP地址 125
11.12.6 每个端口有多个接收者 125
11.13 小结 126
第12章 广播和多播 128
12.1 引言 128
12.2 广播 129
12.2.1 受限的广播 129
12.2.2 指向网络的广播 129
12.2.3 指向子网的广播 129
12.2.4 指向所有子网的广播 130
12.3 广播的例子 130
12.4 多播 132
12.4.1 多播组地址 133
12.4.2 多播组地址到以太网地址的转换 133
12.4.3 FDDI和令牌环网络中的多播 134
12.5 小结 134
第13章 IGMP：Internet组管理协议 136
13.1 引言 136
13.2 IGMP报文 136
13.3 IGMP协议 136
13.3.1 加入一个多播组 136
13.3.2 IGMP报告和查询 137
13.3.3 实现细节 137
13.3.4 生存时间字段 138
13.3.5 所有主机组 138
13.4 一个例子 138
13.5 小结 141
第14章 DNS：域名系统 142
14.1 引言 142
14.2 DNS基础 142
14.3 DNS的报文格式 144
14.3.1 DNS查询报文中的问题部分 146
14.3.2 DNS响应报文中的资源记录部分 147
14.4 一个简单的例子 147
14.5 指针查询 150
14.5.1 举例 151
14.5.2 主机名检查 151
14.6 资源记录 152
14.7 高速缓存 153
14.8 用UDP还是用TCP 156
14.9 另一个例子 156
14.10 小结 157
第15章 TFTP：简单文件传送协议 159
15.1 引言 159
15.2 协议 159
15.3 一个例子 160
15.4 安全性 161
15.5 小结 162
第16章 BOOTP: 引导程序协议 163
16.1 引言 163
16.2 BOOTP的分组格式 163
16.3 一个例子 164
16.4 BOOTP服务器的设计 165
16.5 BOOTP穿越路由器 167
16.6 特定厂商信息 167
16.7 小结 168
第17章 TCP：传输控制协议 170
17.1 引言 170
17.2 TCP的服务 170
17.3 TCP的首部 171
17.4 小结 173
第18章 TCP连接的建立与终止 174
18.1 引言 174
18.2 连接的建立与终止 174
18.2.1 tcpdump的输出 174
18.2.2 时间系列 175
18.2.3 建立连接协议 175
18.2.4 连接终止协议 177
18.2.5 正常的tcpdump输出 177
18.3 连接建立的超时 178
18.3.1 第一次超时时间 178
18.3.2 服务类型字段 179
18.4 最大报文段长度 179
18.5 TCP的半关闭 180
18.6 TCP的状态变迁图 182
18.6.1 2MSL等待状态 183
18.6.2 平静时间的概念 186
18.6.3 FIN_WAIT_2状态 186
18.7 复位报文段 186
18.7.1 到不存在的端口的连接请求 187
18.7.2 异常终止一个连接 187
18.7.3 检测半打开连接 188
18.8 同时打开 189
18.9 同时关闭 191
18.10 TCP选项 191
18.11 TCP服务器的设计 192
18.11.1 TCP服务器端口号 193
18.11.2 限定的本地IP地址 194
18.11.3 限定的远端IP地址 195
18.11.4 呼入连接请求队列 195
18.12 小结 197
第19章 TCP的交互数据流 200
19.1 引言 200
19.2 交互式输入 200
19.3 经受时延的确认 201
19.4 Nagle算法 203
19.4.1 关闭Nagle算法 204
19.4.2 一个例子 205
19.5 窗口大小通告 207
19.6 小结 208
第20章 TCP的成块数据流 209
20.1 引言 209
20.2 正常数据流 209
20.3 滑动窗口 212
20.4 窗口大小 214
20.5 PUSH标志 215
20.6 慢启动 216
20.7 成块数据的吞吐量 218
20.7.1 带宽时延乘积 220
20.7.2 拥塞 220
20.8 紧急方式 221
20.9 小结 224
第21章 TCP的超时与重传 226
21.1 引言 226
21.2 超时与重传的简单例子 226
21.3 往返时间测量 227
21.4 往返时间RTT的例子 229
21.4.1 往返时间RTT的测量 229
21.4.2 RTT估计器的计算 231
21.4.3 慢启动 233
21.5 拥塞举例 233
21.6 拥塞避免算法 235
21.7 快速重传与快速恢复算法 236
21.8 拥塞举例（续） 237
21.9 按每条路由进行度量 240
21.10 ICMP的差错 240
21.11 重新分组 243
21.12 小结 243
第22章 TCP的坚持定时器 245
22.1 引言 245
22.2 一个例子 245
22.3 糊涂窗口综合症 246
22.4 小结 250
第23章 TCP的保活定时器 251
23.1 引言 251
23.2 描述 252
23.3 保活举例 253
23.3.1 另一端崩溃 253
23.3.2 另一端崩溃并重新启动 254
23.3.3 另一端不可达 254
23.4 小结 255
第24章 TCP的未来和性能 256
24.1 引言 256
24.2 路径MTU发现 256
24.2.1 一个例子 257
24.2.2 大分组还是小分组 258
24.3 长肥管道 259
24.4 窗口扩大选项 262
24.5 时间戳选项 263
24.6 PAWS：防止回绕的序号 265
24.7 T/TCP：为事务用的TCP扩展 265
24.8 TCP的性能 267
24.9 小结 268
第25章 SNMP：简单网络管理协议 270
25.1 引言 270
25.2 协议 270
25.3 管理信息结构 272
25.4 对象标识符 274
25.5 管理信息库介绍 274
25.6 实例标识 276
25.6.1 简单变量 276
25.6.2 表格 276
25.6.3 字典式排序 277
25.7 一些简单的例子 277
25.7.1 简单变量 278
25.7.2 get-next操作 278
25.7.3 表格的访问 279
25.8 管理信息库(续) 279
25.8.1 system组 279
25.8.2 interface组 280
25.8.3 at组 281
25.8.4 ip组 282
25.8.5 icmp组 285
25.8.6 tcp组 285
25.9 其他一些例子 288
25.9.1 接口MTU 288
25.9.2 路由表 288
25.10 trap 290
25.11 ASN.1和BER 291
25.12 SNMPv2 292
25.13 小结 292
第26章 Telnet和Rlogin：远程登录 293
26.1 引言 293
26.2 Rlogin协议 294
26.2.1 应用进程的启动 295
26.2.2 流量控制 295
26.2.3 客户的中断键 296
26.2.4 窗口大小的改变 296
26.2.5 服务器到客户的命令 296
26.2.6 客户到服务器的命令 297
26.2.7 客户的转义符 298
26.3 Rlogin的例子 298
26.3.1 初始的客户-服务器协议 298
26.3.2 客户中断键 299
26.4 Telnet协议 302
26.4.1 NVT ASCII 302
26.4.2 Telnet命令 302
26.4.3 选项协商 303
26.4.4 子选项协商 304
26.4.5 半双工、一次一字符、一次一行或行方式 304
26.4.6 同步信号 306
26.4.7 客户的转义符 306
26.5 Telnet举例 306
26.5.1 单字符方式 306
26.5.2 行方式 310
26.5.3 一次一行方式(准行方式) 312
26.5.4 行方式：客户中断键 313
26.6 小结 314
第27章 FTP：文件传送协议 316
27.1 引言 316
27.2 FTP协议 316
27.2.1 数据表示 316
27.2.2 FTP命令 318
27.2.3 FTP应答 319
27.2.4 连接管理 320
27.3 FTP的例子 321
27.3.1 连接管理：临时数据端口 321
27.3.2 连接管理：默认数据端口 323
27.3.3 文本文件传输：NVT ASCII表示还是图像表示 325
27.3.4 异常中止一个文件的传输：Telnet同步信号 326
27.3.5 匿名FTP 329
27.3.6 来自一个未知IP地址的匿名FTP 330
27.4 小结 331
第28章 SMTP：简单邮件传送协议 332
28.1 引言 332
28.2 SMTP协议 332
28.2.1 简单例子 332
28.2.2 SMTP命令 334
28.2.3 信封、首部和正文 335
28.2.4 中继代理 335
28.2.5 NVT ASCII 337
28.2.6 重试间隔 337
28.3 SMTP的例子 337
28.3.1 MX记录：主机非直接连到Internet 337
28.3.2 MX记录：主机出故障 339
28.3.3 VRFY和EXPN命令 340
28.4 SMTP的未来 340
28.4.1 信封的变化：扩充的SMTP 341
28.4.2 首部变化：非ASCII字符 342
28.4.3 正文变化：通用Internet邮件扩充 343
28.5 小结 346
第29章 网络文件系统 347
29.1 引言 347
29.2 Sun远程过程调用 347
29.3 XDR：外部数据表示 349
29.4 端口映射器 349
29.5 NFS协议 351
29.5.1 文件句柄 353
29.5.2 安装协议 353
29.5.3 NFS过程 354
29.5.4 UDP还是TCP 355
29.5.5 TCP上的NFS 355
29.6 NFS实例 356
29.6.1 简单的例子：读一个文件 356
29.6.2 简单的例子：创建一个目录 357
29.6.3 无状态 358
29.6.4 例子：服务器崩溃 358
29.6.5 等幂过程 360
29.7 第3版的NFS 360
29.8 小结 361
第30章 其他的TCP/IP应用程序 363
30.1 引言 363
30.2 Finger协议 363
30.3 Whois协议 364
30.4 Archie、WAIS、Gopher、Veronica和WWW 366
30.4.1 Archie 366
30.4.2 WAIS 366
30.4.3 Gopher 366
30.4.4 Veronica 366
30.4.5 万维网WWW 367
30.5 X窗口系统 367
30.5.1 Xscope程序 368
30.5.2 LBX: 低带宽X 370
30.6 小结 370
附录A tcpdump程序 371
附录B 计算机时钟 376
附录C sock程序 378
附录D 部分习题的解答 381
附录E 配置选项 395
附录F 可以免费获得的源代码 406
参考文献 409
缩略语 420
