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第1章 计算机网络的基础知识1

1.1计算机网络的基本概念1

1.1.1计算机网络的分类1

1.1.2采用C/S和B/S模式访问网络3

1.1.3对等网（P2P）4

1.2计算机网络的拓扑结构和组成6

1.2.1计算机网络的拓扑结构6

1.2.2资源子网和通信子网6

1.3计算机网络的发展7

1.3.1计算机网络的发展历程7

1.3.2远程登录和终端仿真7

1.4计算机网络体系结构8

1.4.1 OSI参考模型和TCP/IP模型8

1.4.2网络协议标准化组织9

1.4.3网络嗅探器Wireshark的使用9

1.4.4数据在层次参考模型中的传递和封装11

1.4.5获取网络上传输的账号和密码13

1.4.6网络逻辑拓扑结构的探测15

1.5思考题16

第2章 数据信号传输17

2.1通信代码17

2.1.1 ASCII码17

2.1.2 Unicode17

2.1.3汉字编码19

2.1.4查询字符编码的简单方法19

2.1.5 Unicode编码网络应用实例的验证20

2.2数据传输的基本概念21

2.2.1数据传输方式分类21

2.2.2传输速率22

2.2.3比较不同情况下的数据传输速率23

2.2.4利用虚拟串口在局域网上实现异步串行通信23

2.3传输损耗25

2.3.1误码率和信道容量25

2.3.2 MATLAB的使用26

2.3.3误码率的测试和仿真30

2.4传输媒介31

2.4.1有线媒介和无线媒介31

2.4.2双绞线插头的制作32

2.5数字信号编码技术34

2.5.1数字信号编码的分类和方案34

2.5.2仿真输出曼彻斯特编码信号波形36

2.6调制解调技术38

2.6.1数字信号的调制技术38

2.6.2仿真输出FSK信号波形39

2.7思考题39

第3章 流量控制和差错控制41

3.1流量控制41

3.1.1流量控制方法41

3.1.2滑动窗口流量控制实验43

3.2校验码45

3.2.1校验码的分类46

3.2.2奇偶校验码47

3.2.3校验和49

3.2.4 CRC码50

3.3差错控制方法53

3.3.1反馈重发纠错方式53

3.3.2前向纠错方式54

3.3.3混合纠错方式54

3.4 ARQ差错控制方法55

3.4.1停止等待ARQ55

3.4.2返回N-ARQ56

3.4.3选择拒绝ARQ57

3.5 ARQ差错控制机制的模拟57

3.5.1 3种ARQ方式运行机制的模拟58

3.5.2 ARQ超时重发机制的模拟59

3.5.3 ARQ最大窗口尺寸与序号空间的关系60

3.6思考题62

第4章 局域网技术63

4.1局域网的协议体系结构63

4.1.1 IEEE 802参考模型63

4.1.2局域网应用数据的封装64

4.2媒介访问控制方法65

4.2.1 ALOHA66

4.2.2 CSMA66

4.2.3 CSMA/CD67

4.2.4 802.11 MAC67

4.3 MAC方法的仿真68

4.3.1 OPNET网络仿真软件的使用68

4.3.2 ALOHA网络吞吐率的测试71

4.3.3 CSMA/CD的运行机制和效率74

4.3.4 ALOHA与CSMA效率的比较75

4.4以太网标准76

4.4.1 1 0Mbit/s以太网77

4.4.2快速以太网77

4.4.3千兆位以太网78

4.4.4万兆位以太网79

4.4.5 40GE和100 GE79

4.5以太网MAC帧格式80

4.5.1 IEEE 802.3 MAC帧80

4.5.2以太网MAC帧81

4.5.3以太网两种MAC帧格式的兼容81

4.5.4 NKPP软件的使用83

4.6交换式以太网84

4.6.1交换机的逆向学习法和洪泛方式85

4.6.2以太网交换机转发表的形成机制86

4.6.3网络嗅探器Sniffer的使用88

4.6.4截获其他计算机之间通信的数据包90

4.7无线局域网91

4.7.1 IEEE 802.11和Wi-Fi91

4.7.2 802.11 MAC帧结构92

4.7.3 Ad Hoc组网92

4.8 SAN93

4.9思考题94

第5章 IP95

5.1 IP地址95

5.1.1 IP地址的分类95

5.1.2 IP地址的配置96

5.2 IP数据报97

5.2.1 IP数据报的格式98

5.2.2 IP数据报的分片和重装101

5.3 IP数据报的传递和路由103

5.3.1子网和子网掩码103

5.3.2路由表104

5.3.3 IP数据报的封装和传递105

5.4网际控制报文协议108

5.4.1 ICMP的报文格式108

5.4.2 ICMP报文的应用——ping命令112

5.4.3 ICMP报文的应用——tracert命令114

5.5 ARP116

5.5.1 ARP的报文格式116

5.5.2 ARP缓存表118

5.5.3 ARP欺骗119

5.6 IPv6121

5.6.1 IPv6的地址格式和类型122

5.6.2 IPv6的分组格式125

5.6.3 IPv6分组的扩展首部126

5.6.4 IPv6分组在IPv4网络中的传递126

5.7思考题129

第6章 TCP和UDP130

6.1端口和套接字130

6.1.1端口号130

6.1.2套接字132

6.2 TCP报文段134

6.2.1 TCP报文段格式134

6.2.2 TCP的编码标志位136

6.3 TCP的连接过程140

6.3.1 TCP连接的建立141

6.3.2 TCP连接的终止142

6.4 TCP的控制机制144

6.4.1 TCP的流量控制145

6.4.2 TCP的差错控制147

6.4.3 TCP的拥塞控制150

6.5 TCP性能的仿真分析155

6.5.1 NS2网络仿真软件简介及其安装155

6.5.2 NS2的使用157

6.5.3 TCP性能的NS2仿真分析159

6.6 UDP160

6.7思考题162

第7章 应用层协议163

7.1域名系统163

7.1.1域名系统的组成164

7.1.2域名解析原理167

7.1.3 DNS服务器的搭建169

7.1.4域名系统的解析过程171

7.1.5 DNS报文格式174

7.1.6 DNS报文解析177

7.2电子邮件系统179

7.2.1邮件系统结构179

7.2.2 SMTP179

7.2.3利用IIS组件搭建SMTP邮件服务器180

7.2.4使用ESMTP命令发送邮件181

7.2.5 POP3183

7.2.6 MIME184

7.3文件传输协议185

7.3.1 FTP的工作机制186

7.3.2 FTP服务器的搭建186

7.3.3 FTP命令和响应187

7.4 HTTP190

7.4.1 HTTP的消息格式190

7.4.2 HTTP消息的交互过程192

7.4.3 Web服务器的搭建193

7.4.4 HTML195

7.4.5浏览器的连接过程和HTTP消息的解析196

7.4.6网页设计199

7.5 SNMP203

7.5.1 SNMP网管系统的组成203

7.5.2管理信息库MIB203

7.5.3 SNMP的操作207

7.5.4 SNMP的报文209

7.6思考题211

第8章 广域网技术213

8.1交换网213

8.1.1电路交换网络和分组交换网络213

8.1.2帧中继网络215

8.1.3 ATM网络219

8.2传输网222

8.2.1 SDH传输网222

8.2.2数字数据网DDN222

8.2.3 OTN222

8.3接入网223

8.3.1接入网的种类223

8.3.2 PPP225

8.3.3路由器PPPoE的配置228

8.4路由选择协议231

8.4.1 OSPF路由协议231

8.4.2 OSPF路由器之间邻居关系的建立233

8.4.3 OSPF路由的模拟配置237

8.4.4多区域OSPF路由及身份验证的模拟配置241

8.4.5 BGP路由协议243

8.5思考题246

第9章 组网技术247

9.1网络设备247

9.1.1交换机247

9.1.2路由器248

9.1.3集线器249

9.1.4网络适配器249

9.1.5调制解调器250

9.2交换机和路由器的配置250

9.2.1交换机和路由器的硬件结构250

9.2.2 Packet Tracer模拟软件的使用251

9.2.3交换机的配置253

9.2.4路由器的配置255

9.2.5使用telnet远程配置交换机256

9.3组建小型局域网257

9.3.1一台计算机分配一个IP地址的组网方案257

9.3.2多台计算机分配一个IP地址的组网方案258

9.3.3多子网的组网方案260

9.3.4利用模拟软件设计组网方案261

9.4 NAT263

9.4.1 NAT的实现方法263

9.4.2 NAPT对ping命令报文的转换264

9.4.3 NAPT对端口号的转换265

9.5 DHCP268

9.5.1 DHCP的报文类型和报文格式268

9.5.2 DHCP的工作过程269

9.5.3 DHCP报文的发送和解析270

9.6 VLAN273

9.6.1 VLAN的划分和配置273

9.6.2 VLAN Trunk的配置276

9.6.3单臂路由278

9.7网吧组网282

9.7.1光纤接入的组网方案282

9.7.2 ADSL接入的组网方案282

9.8校园网的组建283

9.8.1校园网体系结构的设计284

9.8.2利用软件模拟校园网组网285

9.9思考题288

第10章 网络编程289

10.1网络编程语言和编程模式289

10.1.1网络编程语言290

10.1.2 C/S编程模式295

10.1.3 B/S编程模式298

10.1.4主机字节顺序和网络字节顺序299

10.2 Socket编程300

10.2.1 Socket的类型和函数301

10.2.2利用Socket编写聊天程序301

10.2.3利用Socket发送IP数据报304

10.2.4利用Socket编写屏幕监视程序306

10.3 Winpcap编程308

10.3.1 Winpcap的原理与函数308

10.3.2编程发送MAC帧310

10.3.3发送假冒的ARP报文310

10.3.4网络协议分析器的实现312

10.3.5网络活动主机的扫描316

10.4网络应用编程318

10.4.1编程实现电子邮件的发送318

10.4.2利用组件实现邮件的收发319

10.5思考题321

第11章 网络新技术322

11.1网络的发展趋势322

11.2网格系统的使用323

11.3云计算系统的使用324

11.4 SIP的使用326

11.5思考题329

参考文献330