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第1章 TCP/IP概述1

1.1 网络互联与TCP/IP1

1.1.1 用IP实现异构网络互联1

1.1.2 TCP/IP协议族的引入3

1.2 网络协议的分层3

1.2.1 通用的协议分层思想4

1.2.2 TCP/IP的分层模型6

1.2.3 协议分层的原则7

1.2.4 TCP/IP分层模型中的两个边界7

1.2.5 点到点和端到端8

1.2.6 协议依赖关系9

1.2.7 多路复用和多路分解9

1.3 TCP/IP的发展过程10

1.4 TCP/IP协议的标准化12

习题12

第2章 点到点协议PPP13

2.1 引言13

2.2 PPP协议流程14

2.3 PPP帧格式15

2.4 LCP16

2.4.1 链路配置16

2.4.2 链路终止17

2.4.3 链路维护17

2.5 IPCP18

2.6 认证协议PAP18

2.7 认证协议CHAP19

2.8 PPPoE19

2.8.1 PPPoE的引入19

2.8.2 PPPoE协议流程20

2.8.3 PPPoE报文20

习题22

第3章 Internet地址及地址解析23

3.1 引言23

3.2 Internet地址24

3.2.1 Internet编址方法24

3.2.2 IP地址的格式24

3.2.3 IP地址的分类25

3.2.4 关于IP地址的几点说明26

3.3 地址解析协议ARP28

3.3.1 两种地址解析方式28

3.3.2 ARP的思想和步骤28

3.3.3 跨网通信时ARP的使用方法29

3.3.4 ARP提高通信效率的措施29

3.3.5 ARP报文格式及封装30

3.3.6 ARP命令31

3.3.7 ARP欺骗31

3.4 反向地址解析协议RARP33

3.4.1 RARP的思想33

3.4.2 RARP报文34

3.4.3 RARP服务器设置34

习题34

第4章 互联网协议IP36

4.1 引言36

4.2 IP数据报格式36

4.3 IP数据报的分片和重组40

4.3.1 分片控制40

4.3.2 分片重组41

4.4 IP数据报首部校验和的计算45

4.5 IP选项45

4.5.1 记录路由选项46

4.5.2 源路由选项46

4.5.3 时间戳选项47

4.5.4 与选项相关的DOS命令48

4.6 IP的一些安全问题48

4.6.1 Tiny Fragment48

4.6.2 teardrop49

4.6.3 Ping of Death49

4.7 IP数据报的选路49

4.7.1 路由表49

4.7.2 IP选路算法50

4.7.3 处理传入的数据报51

习题52

第5章 Internet控制报文协议ICMP53

5.1 引言53

5.2 ICMP报文54

5.3 差错报告类报文55

5.3.1 目的站不可达报文55

5.3.2 超时报文56

5.3.3 参数错误报文56

5.4 请求／应答类报文56

5.4.1 回送请求和回送应答报文56

5.4.2 地址掩码请求和应答报文57

5.4.3 时戳请求和应答报文57

5.4.4 路由器通告和路由器恳求报文58

5.5 单向通知的控制类报文59

5.5.1 源站抑制报文59

5.5.2 重定向报文59

5.6 实验性的ICMP报文60

5.6.1 ICMP域名报文60

5.6.2 ICMP安全失败报文61

5.7 ICMP应用举例62

5.7.1 ping程序62

5.7.2 traceroute程序62

习题63

第6章 用户数据报协议UDP65

6.1 引言65

6.2 引入传输层的必要性65

6.3 网络应用的标识66

6.3.1 数据传输的最终目的地66

6.3.2 进程与端口号的关系67

6.4 UDP概述67

6.5 UDP报文68

6.5.1 报文格式68

6.5.2 报文封装68

6.5.3 最大用户数据报长度69

6.6 UDP校验和69

6.6.1 校验和的计算方法69

6.6.2 UDP-Lite69

6.7 UDP的多路复用与多路分解70

6.8 UDP端口号的使用71

6.8.1 客户端／服务器模型71

6.8.2 基于客户端／服务器模型的端口使用方法71

习题72

第7章 传输控制协议TCP73

7.1 引言73

7.2 TCP的特点73

7.3 TCP连接74

7.3.1 TCP连接建立74

7.3.2 TCP连接正常关闭76

7.3.3 TCP连接异常关闭77

7.3.4 TCP半开放连接检测77

7.3.5 端口、端点和连接78

7.4 提供可靠性78

7.4.1 防止丢失的机制78

7.4.2 防止重复和乱序的机制78

7.4.3 TCP确认机制的特点79

7.4.4 超时重传定时器的设置79

7.5 传输效率与流量控制81

7.5.1 一般的滑动窗口机制81

7.5.2 TCP的滑动窗口机制82

7.5.3 端到端流量控制82

7.5.4 TCP的坚持定时器83

7.5.5 糊涂窗口综合征83

7.6 TCP的拥塞控制机制84

7.6.1 慢启动与拥塞避免85

7.6.2 快速重传与快速恢复87

7.7 IP层对改善TCP性能的支持87

7.8 TCP报文段格式88

7.8.1 TCP的码元比特89

7.8.2 TCP的校验和90

7.8.3 TCP选项91

7.9 对TCP的几点说明92

习题93

第8章 Internet地址扩展技术94

8.1 引言94

8.2 使物理网络数目最小的技术94

8.2.1 透明路由器95

8.2.2 代理ARP96

8.2.3 子网编址96

8.3 超网编址99

8.3.1 思想99

8.3.2 CIDR的地址表示99

8.3.3 CIDR的路由查找100

8.3.4 为专用网络保留的CIDR块102

8.4 网络地址转换102

8.4.1 NAT的工作原理102

8.4.2 NAT的地址转换方式103

8.4.3 NAT与ICMP间的交互105

8.4.4 NAT与应用程序间的交互105

8.4.5 NAT穿越106

习题107

第9章 路由协议概述108

9.1 引言108

9.2 路由表的建立与维护109

9.2.1 静态路由配置109

9.2.2 动态路由信息交换109

9.3 路径确定110

9.3.1 路径存在性110

9.3.2 最优化选路110

9.3.3 路由度量111

9.4 路由算法112

9.4.1 向量距离算法112

9.4.2 链路状态算法113

9.5 Internet路由体系的发展114

9.5.1 核心路由体系114

9.5.2 对等主干网路由体系115

9.5.3 自治系统路由体系117

9.6 大规模网络拓扑发现119

9.6.1 背景119

9.6.2 目标120

9.6.3 网络拓扑结构分析及建模120

习题121

第10章 选路信息协议RIP122

10.1 引言122

10.2 RIP概述122

10.3 RIP的工作原理123

10.4 RIP路由信息的时效性123

10.4.1 更新定时器123

10.4.2 过期定时器123

10.4.3 刷新定时器123

10.5 RIPv1的报文格式124

10.6 RIP的慢收敛问题及其对策124

10.7 RIPv1中的额外跳问题126

10.8 RIPv2126

10.8.1 RIPv2的扩展126

10.8.2 RIPv2的报文格式127

习题128

第11章 开放式最短路径优先OSPF130

11.1 引言130

11.2 OSPF概述130

11.3 OSPF的思想131

11.3.1 区域131

11.3.2 虚拟链路133

11.3.3 路由汇总133

11.3.4 路由计算134

11.4 OSPF报文134

11.4.1 公共首部134

11.4.2 Hello报文135

11.4.3 数据库同步138

11.5 几点说明143

11.5.1 对OSPF本身的说明143

11.5.2 对IGP的几点说明144

习题144

第12章 边界网关协议BGP146

12.1 引言146

12.2 BGP概述146

12.3 BGP的有限状态机148

12.4 BGP报文的公共首部150

12.5 BGP的OPEN报文150

12.6 BGP的KEEPALIVE报文152

12.7 BGP的UPDATE报文152

12.7.1 BGP的IP地址前缀编码152

12.7.2 BGP的路径属性153

12.8 BGP的NOTIFICATION报文154

习题155

第13章 Internet组播156

13.1 引言156

13.2 组播地址156

13.3 Internet群组管理协议IGMP157

13.4 IGMP的报文格式158

13.4.1 IGMPv1及IGMPv2报文格式158

13.4.2 IGMPv3报文格式158

13.5 以太网组播数据报的交付161

13.6 组播路由算法161

13.6.1 最短路径树算法161

13.6.2 最小生成树算法162

13.6.3 Steiner树算法162

13.6.4 最大带宽树算法163

13.7 组播路由协议164

13.7.1 DVMRP165

13.7.2 MOSPF166

13.7.3 CBT167

13.7.4 PIM-DM167

13.7.5 PIM-SM168

13.7.6 分析与比较168

13.8 可靠组播170

13.8.1 可靠组播要解决的问题及策略171

13.8.2 ARQ171

13.8.3 前向纠错FEC173

13.8.4 ARQ和FEC组合法173

13.8.5 差错恢复174

习题174

第14章 移动IP176

14.1 引言176

14.2 移动IP操作概述176

14.3 移动IP的工作机制177

14.3.1 代理发现177

14.3.2 注册178

14.3.3 数据传送179

14.4 移动IP的三角路由问题180

14.5 隧道技术181

14.5.1 IP-in-IP封装181

14.5.2 最小封装181

14.5.3 通用路由封装182

习题183

第15章 应用层系统服务184

15.1 引言184

15.2 自举协议BOOTP184

15.2.1 自举协议的引入184

15.2.2 BOOTP的工作机制185

15.2.3 BOOTP的报文格式186

15.3 动态主机配置协议DHCP188

15.3.1 DHCP的引入188

15.3.2 DHCP的工作原理188

15.3.3 DHCP地址租用189

15.3.4 DHCP客户端状态转换189

15.3.5 DHCP报文格式190

15.3.6 DHCP的应用191

15.4 域名系统DNS191

15.4.1 DNS的引入191

15.4.2 互联网的域和域名192

15.4.3 域名解析原理194

15.4.4 递归解析和迭代解析196

15.4.5 高速缓存196

15.4.6 DNS报文格式197

15.4.7 对象类型与DNS资源记录200

15.4.8 减少DNS报文长度的措施202

15.4.9 使用UDP还是TCP203

15.4.10 DNS面临的安全威胁203

15.4.11 DNS的使用204

习题205

第16章 网络管理标准SNMP206

16.1 引言206

16.1.1 网络管理需求206

16.1.2 SNMP参考模型207

16.2 SNMP发展历史208

16.3 管理信息库MIB208

16.3.1 管理对象注册树209

16.3.2 管理对象命名209

16.3.3 管理对象访问约束210

16.3.4 mib-2子树210

16.4 SNMP通信协议213

16.4.1 访问控制机制213

16.4.2 报文格式214

16.4.3 请求报文的处理过程217

16.4.4 读取表格对象值的方法218

16.4.5 端口使用219

16.5 SMI219

16.5.1 抽象标记语法1219

16.5.2 MIB对象定义格式220

16.5.3 基本编码规则BER221

16.5.4 用BER对SNMP报文进行编码223

16.6 SNMP应用225

习题225

第17章 应用层协议226

17.1 引言226

17.2 文件共享226

17.2.1 NFS226

17.2.2 FTP概述228

17.2.3 FTP进程模型228

17.2.4 FTP端口使用229

17.2.5 FTP命令229

17.2.6 FTP报文格式229

17.2.7 数据格式230

17.2.8 访问控制230

17.3 万维网和HTTP232

17.3.1 万维网232

17.3.2 HTTP概述235

17.3.3 HTTP请求方式235

17.3.4 持久连接和长度240

17.3.5 HTTP协商及条件请求241

17.3.6 代理服务器和高速缓存241

17.3.7 HTTP报文格式242

17.3.8 HTTP客户端程序设计245

17.4 电子邮件系统245

17.4.1 电子邮件系统的引入245

17.4.2 邮箱地址及电子邮件格式246

17.4.3 多用途Internet邮件扩充MIME247

17.4.4 简单邮件传输协议SMTP249

17.4.5 邮局协议POP250

17.4.6 Internet报文访问协议IMAP251

17.4.7 电子邮件系统的使用251

17.5 信息查询Whois252

17.5.1 Whois基础252

17.5.2 Whois与WWW252

习题252

附录 缩略语表254

参考文献259