计算机网络:系统方法(原书第4版)
作者 : Larry L. Peterson;Bruce S. Davie
译者 : 薛静锋 张龙飞 胡晶晶 王勇
丛书名 : 计算机科学丛书
出版日期 : 2009-02-23
ISBN : 7-111-25138-5
定价 : 65.00元
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扩展信息
语种 : 简体中文
页数 : 463
开本 : 16开
原书名 : Computer Networks: A Systems Approach (Fourth Edition)
原出版社: Elsevier
属性分类: 教材
包含CD :
绝版 :
图书简介

“从第1版到第4版的十多年时间里,本书一直在持续不断地更新,但是其基本的价值一直传承至今。本书讲述了计算机网络的基本理论,不仅教授读者知其然,更要知其所以然,使得即使一些技术细节发生改变,读者所学到的这些知识仍将是有价值的。阅读本书,会使读者了解计算机网络的基本理论并为将来的发展做好准备。”

  “Peterson与Davie为读者提供了理解计算机网络原理的背景知识,给出了网络建模的一个框架,并透彻地分析了大型网络体系结构方面的问题。通过本书学习计算机网络系统方法的学生,能够更好地理解相关知识并为将来开发和部署网络做好准备。”
  本书是计算机网络方面的经典畅销教科书,凝聚了两位顶尖网络专家几十年的理论研究、实践经验和大量第一手资料,自出版以来已经成为网络课程主流教材,被哈佛大学、斯坦福大学、卡内基-梅隆大学、康奈尔大学、普林斯顿大学、威斯康星大学、普度大学、得克萨斯大学、芝加哥大学等众多名校采用。
  第4版秉承了前3版的特点,通过丰富的、基于实例的指导,来帮助读者理解计算机网络及其构件。全书的重点在于“为什么这样设计网络”——不仅详细叙述当今网络系统的组成,而且还阐述关键技术和协议如何在实际应用中发挥作用,从而解决具体的问题。
  本书与传统网络教材最大的不同在于,不是按照OSI层次机械地介绍计算机网络,而是采用“系统方法”,将网络看成是交互式的复杂系统。每章开头都给出一些启发式的问题,引导学生或专业人员用新学到的知识来解决实际问题;同时,在每章的最后还会补充一些新的工具和资源,帮助读者巩固和加深所学知识,全面理解复杂网络及其应用的工作原理和工作方式。

图书特色

图书前言

当本书第1版在1996年出版时,在因特网上购物还是很新奇的事情,如果一个公司用它的域名做广告被认为是很超前的。而当今社会,因特网商务已进入日常生活中,“.com”股票已经历了一个完整的兴衰循环。从光交换机到无线网络,一大批新兴技术正在成为主流。似乎关于因特网惟一可以预见的东西就是它会不断地变化。
  尽管有这么大的变化,我们在第1版中提出的问题对于今天来说仍然是有效的:使因特网得以运行的基本概念和技术是什么?回答是,TCP/IP体系结构的大部分功能对于今天仍然适用,这一点正像30年前它的创立者预见的那样。这并不是说因特网的体系结构没什么新鲜的,而是正好相反。一个体系结构30年来不仅幸存下来,而且促进因特网这样快速地增长和变化,了解其中的设计原理正是我们的出发点。正像前几版一样,第4版把因特网的体系结构“何以如此”作为它的基础。
  读者对象
  我们的目的是把本书做为内容广泛的网络课程教材,供研究生或高年级本科生使用。我们相信,这本书的核心概念不但对正在进行再培训以便完成网络相关任务的专业人员有吸引力,而且可以帮助网络从业人员理解每天都要接触的网络协议背后的“为什么”,并且明白网络的整体概念。
  根据我们的经验,第一次学习网络的学生和专业人员通常会把网络协议理解成一种从高层传到低层的命令,认为多学一些术语缩写词就可以了。事实上,协议是从工程设计原理的应用中开发出来的复杂系统的构件。不仅如此,协议总是根据现实世界的经验不断地被精练、扩展和替换。因此,本书的目标并不单纯地介绍当今使用的协议,更侧重于解释合理的网络设计的基本原理。我们认为把握这些基本原理是应对当今网络领域中瞬息万变的最好办法。
  第4版中的变化
  尽管我们关注网络的基本原则,但我们还是要使用正在运行的因特网中的例子来阐述这些原则。因此,我们补充了相当多的新材料,跟踪近期网络技术的重要进展。我们同时对已有材料做了删除、重新组织和改变,以反映过去10年发生的变化。
  也许自从编写第1版以来,我们所察觉到的最重要的变化就是现在几乎每一位读者都对诸如万维网和电子邮件这样的网络化应用有一定的了解。因此,我们从第1章开始就加大了对应用的侧重。我们把应用当做学习网络技术的动机,并得出一组需求,有用的网络只有满足这些需求才能在全球范围内支持当前的和未来的各种应用。然而,我们保留了先前版本解决问题的方法,即从主机的互联问题开始,逐层向上讨论,最后对应用层的问题进行详细的考察。我们认为从各种应用及其需求起步对于在本书所覆盖的各主题间建立联系是很重要的。同时,我们感到对于诸如应用层协议和传输层协议这样的高层协议的问题,只有在讲明白主机连接和分组交换这样的基本问题之后才能很好地理解。
  就像我们在第2版和第3版中所做的一样,我们附加或增大了对重要的新主题的覆盖面,并使其他主题紧跟潮流。这一版中主要的新主题或有实质性改动的主题包括:
   全面修订并更新了网络安全的内容,致力于构建安全系统,而不仅仅是密码算法;
扩展并更新了XML(可扩展标记语言)方面的内容;
更新了覆盖网络的内容,包括对等网和内容分发网络;
增加了Web服务的内容,包括SOAP和REST(代表性状态传输)体系结构;
更新了无线技术的内容,包括802.11(Wi-Fi)和802.16(WiMAX)标准,以及以3G标准为代表的蜂窝无线技术;
扩展了域间路由的内容;
扩展了用于多媒体应用的协议和服务质量的内容,例如,基于IP的语音(VoIP)和视频流;
更新了拥塞控制机制(特别是在高带宽网络环境下)方面的内容。
此外,在这一版中增加了新的特征:“它们现在在哪里”。这个简单的讨论集中于协议在现实世界中的成功和失败。有时它们描述了某个大多数人已经注销了但却比较成功的协议,也有可能是跟踪某个运行了很长时间但却失败了的协议的命运。我们的目的是通过这些材料告诉大家在竞争激烈的网络世界里,这些技术的实际应用。
方法
对于像计算机网络这样动态的和不断变化的领域来说,一本教材能提供的最重要的东西是洞察能力,以便能够分清什么是重要的,什么是不重要的,什么是长久的,什么是表面上的。根据我们致力于网络新技术研究的20多年的经验,和对本科生与研究生讲授网络最新趋势的课堂反馈,以及把先进的网络产品投放市场的经验,我们提炼出了自己的观点,称为系统方法,它是本书的精髓。这种系统方法有以下含义:
与其接受现成的网络产品作为准则,不如从最基本的原理开始,让你了解当今网络技术的发展过程。这能让我们解释网络为什么像现在这样设计。根据我们的经验,一旦理解了基本概念,对于遇到的任何新协议,消化和吸收都将变得相对容易。
虽然材料是围绕传统的网络层次松散地组织起来,从底层开始沿协议栈向上展开的,但是我们并不采用严格的分层方法。许多主题涉及多层,例如拥塞控制和安全性就是这样,所以我们在传统的分层模型之外讨论它们。简言之,我们相信可以很好地使用分层,但是不必受它的限制。采用端到端的观点常常是更有用的。
与其抽象地解释协议如何工作,不如使用当今最重要的协议具体地说明网络是如何工作的,许多协议都是源自TCP/IP因特网的。这就允许我们在讨论中借鉴实际经验。
虽然在最底层可以用从计算机销售商那里购买的硬件建立网络,并且通信服务可从电话公司租用,但是只有软件才可以使网络提供新的服务,并且迅速地适应新的需求。这就是我们为什么强调网络软件是如何实现的理由,而不是只停留在描述所涉及的抽象算法上。我们还会给出一些来自运行的协议栈的代码段,以说明如何实现某些协议和算法。
网络是由许多组件构成的,虽然在解决一个具体问题时忽略一些不重要的元素是必要的,但也必须要理解如何将这些组件组合在一起,以构成一个具有一定功能的网络。所以我们花大量的时间解释网络总体的端到端行为,而不只是个别的组成部分,以便能够理解一个完整的网络是如何运行的,包括从应用到硬件的所有方面。
这种系统方法包含要进行实验性的性能研究,然后使用从定量分析各种设计选项和指导优化实现这两个方面收集的数据。这种强调经验分析的方法贯穿全书。
网络很像其他计算机系统,例如操作系统、处理器体系结构、分布式和并行系统等等。它们都很大并很复杂。为了处理这种复杂性,系统设计者常常提出一组设计原则。我们重点介绍这些贯穿全书的设计原则,并用计算机网络中的例子加以说明。
教学法和特点
第4版保留了以前版本中的一些特点,并增加了一个特点,我们鼓励读者利用这些特点:
问题描述。在每一章的开头,我们描述在网络设计中必须解决的一组问题,由它引出本章探讨的一些主题。
相关主题。在本书中,相关主题详细说明要探讨的题目或介绍相关的高级主题。在许多情况下,这些主题与实际中的网络技术有关。
“它们现在在哪里?”。这些新的内容跟踪现实情况下协议的成功与失败。
突出的段落。这些段落归纳了在讨论中得出的重要结论,例如广泛使用的系统设计原则。
实际的协议。虽然本书着重核心概念而不是现成的协议说明,但实际的协议常用来说明大部分重要的思想。因此本书可以用做许多协议的参考源。为了帮助你找到这些协议的描述,每节标题中用括号括起来的是协议名称,指明在那一节定义的协议。例如,5.2节描述可靠的端到端协议的原则,它提供对TCP的详细描述,TCP是这个协议的典型例子。
开放问题。每章的叙述以对一个重要问题的讨论结尾,这个问题是研究领域、业界或整个社会正在探讨的课题。我们发现这些讨论能使读者更关心所讨论的网络课题并对其产生浓厚的兴趣。
补充读物。在每一章结尾列有精选的参考书目。这些书目一般包含刚讨论的有关题目的创新性论文。我们竭力推荐高级读者(如研究生)学习这个书目中的文章,以便补充各章所讲的材料。
本书结构和课程使用
本书按以下方式组织:
第1章介绍全书使用的核心概念。涉及各种应用,讨论了网络体系结构,介绍了协议实现,并定义了通常促使人们进行网络设计的定量性能标准。
第2章综述广泛的低层网络技术,从以太网到令牌环再到无线网络,还描述了所有链路协议必须解决的许多问题,包括编码、组帧和差错检测。
第3章讲述交换网(数据报网与虚电路网)的基本模型,并详细地介绍两种流行的交换技术—交换式以太网和ATM。同时也讨论基于硬件的交换机设计问题。
第4章讲述网络互联,并且描述网际协议(IP)的基本原理。这一章讨论的一个中心问题是像因特网这样规模的网络如何对分组进行路由选择。单播、多播和域间路由问题也在讨论之列。
第5章讲述传输层,详细地描述因特网用于建立客户机/服务器应用的传输控制协议(TCP)和远程过程调用(RPC),同时介绍了支持多媒体应用的实时传输协议(RTP)。
第6章讨论拥塞控制和资源分配。这一章的问题贯穿网络层(第3、4章)和传输层(第5章)。特别注意,这一章会描述拥塞控制如何在TCP上工作,并且介绍在IP中为提供服务质量所使用的机制。
第7章考虑通过网络发送的数据,这涉及表示格式和数据压缩方面的问题,也包括XML。压缩的讨论包括解释MPEG视频压缩和MP3音频压缩是如何工作的。
第8章讨论网络安全,首先介绍加密工具、密钥分配问题,讨论几种使用公钥和私钥的鉴别技术。这一章的主要内容是使用诸如极好隐私(PGP)、安全外壳(SSH)和IP安全体系结构(IPSEC)建立安全系统。这一章也讨论防火墙。
第9章描述网络应用的典型实例和它们使用的协议,包括像电子邮件和万维网这样的传统应用,和像IP电话和视频流这样的多媒体应用,以及像对等文件共享和内容分发网络这样的覆盖网络。这一章也介绍用于开发新应用协议的Web服务体系结构。
对本科生的课程,可能需要追加课时帮助学生理解第1章的导论材料,而放弃第6~8章的高级主题。然后,在第9章转到网络应用的通常主题上。相反,研究生的指导教师可用一、两次课讲完第1章的内容,让学生自己更仔细地研究材料,以腾出更多的时间深入讲授最后四章的内容。研究生和本科生都要完成中间四章(第2~5章)的核心材料,但本科生可以有选择地跳过那些更深入的章节(如2.2节,4.4节和4.5节)。
对于自学本书的读者,我们相信所选的主题涵盖了计算机网络的核心内容,因此建议从前到后顺序阅读。另外我们提供了详细的参考文献目录,帮助读者进一步确定感兴趣领域的补充材料。我们还提供了选题解答。
本书采取独特的方法来讨论拥塞控制,即把有关拥塞控制和资源分配的所有专题集中到第6章。这样做是因为拥塞控制问题不能在任何一层单独解决,并且我们希望读者同时能够考虑各种设计选择(这和我们的观点是一致的,即严格的层次性常常模糊了重要的设计权衡)。然而,对拥塞控制的更传统的处理方式是可能的,即在学习第3章时参考6.2节的内容,以及在学习第5章时参考6.4节的内容。
习题
在每一个新版本中都对习题进行了重大改进,在第2版中基于课堂练习增加了习题的数量,改进了习题的质量,在第3版中对习题做了两方面的重大修改,包括:
对那些我们认为很有挑战性或需要本书以外知识(例如,概率知识)的习题,我们加上★标记以表明它们具有更高层次的难度。
在每一章我们都附加了一些范例习题并在书后“选题解答”中给出答案。这些习题用√标记,目的是为解决书中的其他习题提供一些帮助。
在新版本中增加了新的习题以反映更新的内容,现有的习题分为如下几类:
分析性的习题,要求学生做简单的代数计算,展示他们对基本关系的理解。
设计问题,要求学生提出和评价各种情况下的协议。
动手的习题,要求学生写少量代码去测试一个想法或使用现成的网络工具进行实验。
文献研究问题,能够让学生更深入地了解某个特别的问题。
此外,正如下面所详细描述的那样,在线提供基于Socket的编程任务以及模拟实验。
补充材料和在线资源
为便于教学,我们准备了教学手册,其中包含一些习题的解答。可以向出版商索取该手册。
其他辅助材料,包括课件、教材图片、基于Socket的编程练习、测验习题以及编程习题,可以在Morgan Kaufmann出版公司的网站http://www.elsevierdirect.com/index.jsp上找到。建议读者经常访问关于本书的网页,我们正在逐步增加辅助材料并创建与网络技术相关站点的链接。
最后,与第3版一样,本书配有一套实验。这些实验是由马萨诸塞大学达特茅斯分校的Emad Aboelela教授开发的,通过模拟实验来探讨本书中协议的行为、可扩展性和性能。
致谢
如果没有许多朋友的帮助,本书是不可能问世的。我们非常感谢所有为改进本书做出贡献的人。然而,在致谢之前要提到的是,我们已经尽力改正审阅人指出的错误以及尽量准确地描述同事们给我们解释的协议和机制。如果还有什么错误,那就是我们的责任。如果你发现任何错误,请发电子邮件给我们的出版商Morgan Kaufmann,地址是netbugsPD4e@ elsevier. com,我们将在本书再次印刷时进行改正。
首先,我们衷心感谢审阅过全部或部分手稿的人。除了审阅过以前版本的人,我们感谢David Maltz, Bobby Bhattacharjee和Sarvesh Kaulkarni对全书的审阅。还要感谢Ric Pruss和Mike Takefman对各章节的审阅。我们也要感谢所有提供反馈意见和信息来帮助我们决定如何写该版的人,他们是Tim Batten, Julio Pontes和Kevin Mills。
普林斯顿网络系统组的几位成员贡献了他们的想法,例如,提供了修订、数据以及本书早期版本的代码段。我们特别感谢Andy Bavier, Tammo Spalink, Mike Wawrzoniak, Zuki Gottlieb, George Tzanetakis和Chad Mynhier。KyoungSoo Park在系统解答、教师手册和课件方面提供了有益的帮助。正如以前一样,我们感谢国防部高级研究计划署、国家科学基金、Intel公司和Cisco公司在过去几年对我们网络研究课题的支持。同时也感谢Cisco公司为我们提供了进行本书工作的机会。
没有Mark Abbott实质性的帮助,我们就不可能完成本书的修订,他为本书提供了大量新材料,我们表示衷心地感谢。
最后,我们衷心地感谢丛书编辑David Clark 以及Morgan Kaufmann出版公司在本书编写期间帮助过我们的所有人。还要特别感谢我们原来的责任编辑Jennifer Young,本版的编辑Rick Adams,我们的制作编辑Rachel Roumeliotis和先前版本的助理编辑Karyn Johnson。在本书的写作过程中,与MKP出版公司全体人员合作的过程很令人愉快。

图书序言

这本经典著作问世已经10余年了,在这些年中发生的许多事情是令人惊奇的。Web已经从实验阶段变革到了万维网时期,基于IP的语音和P2P内容共享已经出现了,百兆技术已经普及,宽带网也已经进入了家庭,僵尸网络和其他可怕的安全问题越来越多。很多事情都发生了变化,新技术不断出现,但因特网的基础依旧存在。
  10年中,本书也进行了多次修改,发展到了第4版。但本书的基本创作理念与第1版是相同的,本书给出了你所需要的事实,并将这些事实置于更广泛的背景下,这样,即使细节发生了改变,你所掌握的知识仍然是有用的。本书不仅告诉你网络的今天,而且使你能够为网络的明天做准备。本书增加了新的特征,即通过页边插文来描述书中所提概念的原因,为什么一种观点失败了?为什么一种观点成功了?
本书做了哪些修改呢?有些技术已经从人们的视线中读出,本版中对这些内容做了删减,例如FDDI和ATM局域网。有些技术已经逐步成熟起来并以新的形式出现了,远程过程调用不再是一种基于局域网的低层调用机制,而是因特网范围Web服务的基础。我们欢迎吉比特以太网,对有关无线技术的章节进行了更新和扩展,在路由实现上也进行了改进。关于TCP的内容也做了更新,讨论了新的确认机制和对高速的扩展。
  本书在安全方面进行了更多考虑,该章内容进行了全面修订,强调了网络安全的系统方法,讨论了安全威胁及防范方法。最后一章帮助你把所学知识综合起来,在应用层使用案例研究(VoIP、多媒体和P2P)来讲述如何把前面各章的所有概念组合起来,构造支持这些应用的系统。
  网络的发展不会减慢,不久我们就会谈论基于IP的电视效果、因特网和传感器网络的冲突,以及其他许多很新和很令人兴奋的思想。请放松下来,今天你读了这本书,你就会有明天所需要的视野。
  David D. Clark
  麻省理工学院

  第1版序言
  “长龙式编码”(spaghetti code)一词普遍被认为是一种轻蔑的称谓。所有优秀的计算机科学家都推崇模块化,这是因为它能带来许多好处,其中包括在解决问题的同时不必了解问题的所有环节。因此,在一本书中以及在编写代码时,模块化扮演着重要的角色。如果一本书的材料以模块化的方式有效地组织起来,那么读者就会很乐意从头读到尾。
  在网络协议领域,采用国际标准的形式,即ISO的7层网络协议参考模型,给出“真正的”模块化,这或许是独一无二的。这种模型反映模块化的一种层次方法,无论设计是符合还是偏离这种模型,这种模型都广泛地用做协议组织讨论的起点。
看上去围绕这种分层的模型来组织一本网络书藉是显而易见的。但事实上这样做是有风险的,因为在组织网络的核心概念时,OSI的模型其实是不成功的。一些基本的需求,如可靠性、流量控制或安全性问题并不能完全纳入OSI的分层中。因此,导致对理解参考模型的巨大混乱,有时甚至产生怀疑。实际上,如果严格地按照层次模型来组织一本书,那么它就具有某些长龙式编码的属性。
  本书作者遵循传统的分层模型,但并没有拘泥于完全利用这种模型去帮助我们理解网络中的重大问题。相反,作者采用独立于层次模型的方法来组织基本概念的讨论。因此,在阅读本书后,读者将会理解流量控制、拥塞控制、可靠性增强、数据的表示以及同步等问题。同时,读者将会分别了解这些问题是如何涉及传统分层模型的这一层或那一层的。
  这是一本适时的书。本书考察当今使用的主要协议,尤其是有关因特网的协议。作者有丰富的从事因特网工作的经验,因此能够不仅从理论上而且从实践上揭示协议设计的问题。本书介绍许多最新的协议,读者可以从中获得最新的观点。更重要的是,基本问题的讨论是基于问题的本质属性,不受分层参考模型或当前的协议细节的限制。在这一点上,本书既体现了适时性,又不受时间的限制。本书的独特之处在于它将有关的实际问题、现实的事例和基本概念的解释有机地结合在一起。
  David D. Clark
  麻省理工学院

作者简介

Larry L. Peterson;Bruce S. Davie:Larry L. Peterson: 是普林斯顿大学计算机科学系主任和教授,ACM会士。他于1985年在普度大学获得博士学位,研究主要集中在计算机网络的端到端问题。他曾担任ACM Transactions on Computer Systems的主编,以及IEEE/ACM Transactions on Networking 和IEEE Journal on Select Areas in Communication的编委,曾担任SOSP和HotNets等会议的程序主席。
Bruce S. Davie: Bruce Davie 博士毕业于英国爱丁堡大学,现任职于Cisco IOS技术部门,1998年被授予Cisco会士称号,IEEE高级会员。他主持设计了MPLS协议,并开发了其他重要的因特网技术。在加入Cisco之前,Davie博士曾担任贝尔通信研究公司的首席科学家。

译者简介

薛静锋 张龙飞 胡晶晶 王勇:暂无简介

译者序

自20世纪90年代以来,计算机网络技术与应用在我国迅猛发展,网络技术已成为广大计算机用户应用的主流。网络从业人员越来越多,计算机网络方面的专业技术人员和在校学生迫切需要一本面向用户、面向应用和理论联系实际的,介绍新技术、新成果和新趋势的,以及难易程度适当的计算机网络书籍。
  为了使广大从事网络应用系统开发和应用的人员尽快和全面地掌握网络的基本理论,熟悉网络环境以及各种网络实用技术,我们将Larry L. Peterson 和 Bruce S. Davie的畅销经典教科书《计算机网络:系统方法》第4版推荐给广大读者。这一版对第3版做了重大的提升和改进,扩充了网络安全、XML、覆盖网络(包括对等网和内容分发网络)、Web服务(包括SOAP和REST体系结构)、无线技术(包括Wi-Fi、WiMAX标准和以3G标准为代表的蜂窝无线技术)、域间路由、多媒体应用的服务质量(包括VoIP和视频流)、拥塞控制机制等方面的最新材料,调整和增加了一些章的习题,并给出了部分习题解答。
  本书作者强调网络现有工作方式的成因,采用“系统方法”,把网络看作一个由相互关联的构造模块组成的系统(反对严格地分层),并引入丰富的因特网实例,说明实际网络的设计。书中给出的程序代码不再基于某个特定的操作系统,而是重新改编为适用于通用的环境,说明网络软件是如何实现的,借此让读者了解所有建造网络的基础构件是如何结合在一起的。
  本书是确保成功的课堂教学和高效网络运行的重要资源。与通常的网络教材不同,本书用系统化的观点探讨计算机网络。它通过给出构建网络的基础构件,讲述这些基础构件如何架构一个完整的网络,以及网络为什么这样设计。它是一本最新版的计算机网络的优秀教材,为学生和专业人士理解现行的网络技术以及即将出现的新技术奠定了良好的理论基础。
  本书由北京理工大学薛静锋副教授主持翻译,参加本书翻译工作的有薛静锋(第5、6章、前言、选题解答、术语)、张龙飞(第3、4、7章)、胡晶晶(第1、2章)和王勇(第8、9章)。全书由北京理工大学曹元大教授审校。
  由于译者水平有限,书中可能有错误或不甚完善之处,欢迎读者批评指正。读者如果对翻译方面有意见,可以通过E-mail与译者联系,地址为:  xuejf@bit.edu.cn。
  译  者
  2008年2月

图书目录

出版者的话
译者序
序言
第1版序言
前言
第1章  基础 1
1.1 应用 1
1.2 需求 3
1.2.1 连通性 3
1.2.2 成本-效益合算的资源共享 6
1.2.3 支持公共服务 8
1.3 网络体系结构 11
1.3.1 分层和协议 11
1.3.2 OSI体系结构 15
1.3.3 因特网体系结构 16
1.4 实现网络软件 17
1.4.1 应用编程接口(套接字) 18
1.4.2 应用实例 19
1.4.3 协议实现的问题 22
1.5 性能 24
1.5.1 带宽与时延 24
1.5.2 延迟和带宽的乘积 27
1.5.3 高速网络 28
1.5.4 应用程序性能需求 29
1.6 小结 30
第2章 直接连接的网络 38
2.1 网络构件 38
2.1.1 节点 38
2.1.2 链路 41
2.2 编码(NRZ、NRZI、Manchester、
4B/5B) 46
2.3 组帧 49
2.3.1 面向字节的协议(PPP) 49
2.3.2 面向比特的协议(HDLC) 51
2.3.3 基于时钟的组帧(SONET) 52
2.4 差错检测 53
2.4.1 二维奇偶校验 54
2.4.2 因特网校验和算法 55
2.4.3 循环冗余校验 56
2.5 可靠传输 59
2.5.1 停止和等待 59
2.5.2 滑动窗口 61
2.5.3 并发逻辑信道 67
2.6 以太网(802.3) 67
2.6.1 物理特性 68
2.6.2 访问协议 69
2.6.3 以太网的经验 72
2.7 环网(802.5,FDDI,RPR) 72
2.7.1 令牌环介质访问控制 74
2.7.2 令牌环维护 75
2.7.3 FDDI 76
2.7.4 弹性分组环(802.17) 77
2.8 无线网络 78
2.8.1 蓝牙(802.15.1) 80
2.8.2 Wi-Fi(802.11) 81
2.8.3 WiMAX(802.16) 84
2.8.4 蜂窝电话技术 85
2.9 小结 86
第3章 分组交换 96
3.1 交换和转发 96
3.1.1 数据报 98
3.1.2 虚电路交换 99
3.1.3 源路由选择 104
3.2 网桥和局域网交换机 106
3.2.1 学习型网桥 106
3.2.2 生成树算法 108
3.2.3 广播和多播 111
3.2.4 网桥的局限性 111
3.3 信元交换(ATM) 113
3.3.1 信元 113
3.3.2 分段和重组 116
3.3.3 虚路径 119
3.3.4 ATM的物理层 120
3.4 实现和性能 121
3.4.1 端口 123
3.4.2 网状结构 125
3.5 小结 127
第4章 网络互联 135
4.1 简单的网络互联(IP) 135
4.1.1 什么是互联网 136
4.1.2 服务模型 137
4.1.3 全局地址 144
4.1.4 IP中的数据报转发 146
4.1.5 地址转换(ARP) 148
4.1.6 主机配置(DHCP) 151
4.1.7 差错报告(ICMP) 153
4.1.8 虚拟网络和隧道 153
4.2 路由 155
4.2.1 用图表示网络 156
4.2.2 距离向量(RIP) 157
4.2.3 链路状态(OSPF) 162
4.2.4 度量标准 167
4.2.5 移动主机的路由 169
4.2.6 路由器实现 172
4.3 全球因特网 174
4.3.1 划分子网 175
4.3.2 无类路由(CIDR) 178
4.3.3 域间路由(BGP) 179
4.3.4 路由区 185
4.3.5 IP版本6(IPv6) 187
4.4 多播 194
4.4.1 多播地址 194
4.4.2 多播路由(DVMRP, PIM, MSDP) 195
4.5 多协议标记交换 202
4.5.1 基于目的地的转发 203
4.5.2 显式路由 207
4.5.3 虚拟专用网和隧道 208
4.6 小结 210
第5章 端到端协议 223
5.1 简单的多路分解协议(UDP) 224
5.2 可靠的字节流(TCP) 225
5.2.1 端到端的问题 226
5.2.2 报文段格式 227
5.2.3 连接的建立与终止 229
5.2.4 滑动窗口再讨论 232
5.2.5 触发传输 235
5.2.6 自适应重传 237
5.2.7 记录边界 239
5.2.8 TCP扩展 239
5.2.9 其他设计选择 240
5.3 远程过程调用 241
5.3.1 RPC基础 242
5.3.2 RPC的实现(SunRPC和DCE) 246
5.4 实时传输协议(RTP) 250
5.4.1 需求 251
5.4.2 RTP细节 252
5.4.3 控制协议 254
5.5 性能 256
5.6 小结 258
第6章 拥塞控制和资源分配 266
6.1 资源分配中的问题 266
6.1.1 网络模型 267
6.1.2 分类法 269
6.1.3 评价标准 270
6.2 排队规则 272
6.2.1 FIFO 272
6.2.2 公平排队 274
6.3 TCP拥塞控制 276
6.3.1 加性增/乘性减 277
6.3.2 慢启动 278
6.3.3 快速重传和快速恢复 282
6.4 拥塞避免机制 283
6.4.1 DECbit 283
6.4.2 随机早期检测(RED) 284
6.4.3 基于源的拥塞避免 287
6.5 服务质量 291
6.5.1 应用需求 291
6.5.2 综合服务(RSVP) 295
6.5.3 区分服务(EF和AF) 301
6.5.4 基于等式的拥塞控制 305
6.6 小结 306
第7章 端到端的数据 315
7.1 表示格式化 316
7.1.1 分类方法 317
7.1.2 例子(XDR、ASN.1、NDR) 319
7.1.3 标记语言(XML) 322
7.2 数据压缩 324
7.2.1 无损压缩算法 325
7.2.2 图像压缩(JPEG) 327
7.2.3 视频压缩(MPEG) 329
7.2.4 在网上传输MPEG 332
7.2.5 音频压缩(MP3) 335
7.3 小结 336
第8章 网络安全 341
8.1 密码工具 342
8.1.1 密码原理 342
8.1.2 对称密钥密码 344
8.1.3 公钥密码 345
8.1.4 认证码 346
8.2 密钥预分发 348
8.2.1 公钥的预分配 349
8.2.2 对称密钥的预分发 351
8.3 认证协议 352
8.3.1 原始性和实效性技术 352
8.3.2 公钥认证协议 353
8.3.3 对称密钥认证协议 354
8.3.4 Diffie-Hellman密钥协商 356
8.4 安全系统 358
8.4.1 极好隐私(PGP) 358
8.4.2 安全外壳(SSH) 359
8.4.3 传输层安全(TLS、SSL、
HTTPS) 361
8.4.4 IP安全(IPsec) 363
8.4.5 无线安全(802.11i) 365
8.5 防火墙 366
8.6 小结 369
第9章 应用 374
9.1 传统应用 374
9.1.1 电子邮件(SMTP、MIME、
IMAP) 375
9.1.2 万维网(HTTP) 380
9.1.3 域名服务(DNS) 384
9.1.4 网络管理(SNMP) 390
9.2 Web服务 391
9.2.1 定制应用协议(WSDL,SOAP) 392
9.2.2 一个通用的应用协议(REST) 396
9.3 多媒体应用 397
9.3.1 会话控制和呼叫控制
(SDP、SIP、H.323) 397
9.3.2 多媒体应用的资源分配 403
9.4 覆盖网络 406
9.4.1 路由覆盖 408
9.4.2 对等网(Gnutella,BitTorrent) 412
9.4.3 内容分发网络 419
9.5 小结 423
术语 428
习题选答 443
参考文献 452

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