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第1章 基础知识1

1.1计算机网络互联的需求1

1.1.1连通性：节点、链路、路径1

1.1.2可扩展性：节点的数量4

1.1.3资源共享4

1.2基本原理6

1.2.1性能测量6

1.2.2控制平面上的操作9

1.2.3数据平面上的操作10

1.2.4互操作性12

1.3互联网体系结构13

1.3.1连通性解决方案13

1.3.2可扩展性解决方案15

1.3.3资源共享的解决方案17

1.3.4控制平面和数据平面操作18

1.4开放源代码实现19

1.4.1开放与封闭19

1.4.2 Linux系统中的软件体系结构20

1.4.3 Linux内核22

1.4.4客户端和守护进程服务器22

1.4.5接口驱动程序23

1.4.6设备控制器23

1.5本书路标：数据包的生命历程24

1.5.1数据包数据结构：sk_buff24

1.5.2在Web服务器中数据包的生命历程25

1.5.3数据包在网关中的生命历程26

1.6总结29

演变的沙漏29

常见陷阱29

进一步阅读30

常见问题解答32

练习33

第2章 物理层36

2.1一般性问题36

2.1.1数据和信号：模拟的或数字的37

2.1.2发送和接收流39

2.1.3传输：线路编码和数字调制40

2.1.4传输损失41

2.2介质42

2.2.1有线介质42

2.2.2无线介质45

2.3信息编码和基带传输46

2.3.1信源编码和信道编码46

2.3.2线路编码46

2.4数字调制和多路复用54

2.4.1通带调制54

2.4.2多路复用61

2.5高级主题62

2.5.1扩频63

2.5.2单载波与多载波69

2.5.3多输入、多输出70

2.6总结77

常见陷阱77

进一步阅读78

常见问题解答80

练习81

第3章 链路层83

3.1一般问题84

3.1.1成帧84

3.1.2寻址85

3.1.3差错控制和可靠性86

3.1.4流量控制90

3.1.5介质访问控制90

3.1.6桥接91

3.1.7链路层的数据包流91

3.2点到点协议93

3.2.1高级数据链路控制93

3.2.2点到点协议95

3.2.3因特网协议控制协议96

3.2.4以太网上的PPP（PPPoE）98

3.3以太网（IEEE 802.3）98

3.3.1以太网的演变：蓝图98

3.3.2以太网MAC100

3.3.3以太网的精选主题109

3.4无线链路112

3.4.1 IEEE 802.11无线局域网112

3.4.2蓝牙技术119

3.4.3 WiMAX技术121

3.5桥接124

3.5.1自学习125

3.5.2生成树协议128

3.5.3虚拟局域网130

3.6网络接口的设备驱动程序133

3.6.1设备驱动程序的概念133

3.6.2在Linux设备驱动程序中如何与硬件通信134

3.7总结140

常见陷阱140

进一步阅读142

常见问题解答144

练习145

第4章 互联网协议层147

4.1一般问题147

4.1.1连通性问题147

4.1.2可扩展性问题148

4.1.3资源共享问题149

4.1.4 IP层协议和分组流概述149

4.2数据平面协议：互联网协议152

4.2.1互联网协议版本4152

4.2.2网络地址翻译162

4.3互联网协议版本6169

4.3.1 IPv6头部格式170

4.3.2 IPv6扩展头部171

4.3.3 IPv6中的分段171

4.3.4 IPv6地址的表示法172

4.3.5 IPv6地址空间分配172

4.3.6自动配置174

4.3.7从IPv4到IPv6的迁移174

4.4控制平面协议：地址管理175

4.4.1地址解析协议175

4.4.2动态主机配置177

4.5控制平面协议：错误报告181

4.6控制平面协议：路由184

4.6.1路由原理184

4.6.2域内路由192

4.6.3域间路由200

4.7组播路由204

4.7.1将复杂性迁移到路由器204

4.7.2组成员管理205

4.7.3组播路由协议206

4.7.4域间组播212

4.8总结214

常见陷阱214

进一步阅读215

常见问题解答218

练习220

第5章 传输层224

5.1一般问题224

5.1.1节点到节点与端到端225

5.1.2差错控制和可靠性226

5.1.3速率控制：流量控制和拥塞控制226

5.1.4标准编程接口227

5.1.5传输层分组流227

5.2不可靠的无连接传输：UDP229

5.2.1头部格式229

5.2.2差错控制：每个分段的校验和230

5.2.3承载单播/组播实时流量231

5.3可靠的面向连接的传输：TCP231

5.3.1连接管理231

5.3.2数据传输的可靠性234

5.3.3 TCP流量控制236

5.3.4 TCP拥塞控制239

5.3.5 TCP头部格式245

5.3.6 TCP定时器管理246

5.3.7 TCP性能问题及增强249

5.4套接字编程接口258

5.4.1套接字258

5.4.2通过UDP和TCP绑定应用程序258

5.4.3绕过UDP和TCP传输263

5.5用于实时流量的传输协议266

5.5.1实时需求266

5.5.2标准数据平面协议：RTP268

5.5.3标准控制平面协议：RTCP268

5.6总结269

常见陷阱270

进一步阅读270

常见问题解答272

练习273

第6章 应用层276

6.1一般问题277

6.1.1端口如何工作278

6.1.2服务器如何启动278

6.1.3服务器分类278

6.1.4应用层协议的特点282

6.2域名系统282

6.2.1简介282

6.2.2域名空间283

6.2.3资源记录284

6.2.4名字解析286

6.3电子邮件291

6.3.1简介291

6.3.2互联网邮件标准292

6.3.3互联网邮件协议296

6.4万维网303

6.4.1简介303

6.4.2 Web命名和寻址304

6.4.3 HTML和XML306

6.4.4 HTTP306

6.4.5 Web缓存和代理309

6.5文件传输协议314

6.5.1简介314

6.5.2双连接操作模型：带外信令315

6.5.3 FTP协议消息316

6.6简单网络管理协议320

6.6.1简介320

6.6.2体系结构框架320

6.6.3管理信息库321

6.6.4 SNMP中的基本操作324

6.7 VoIP328

6.7.1简介328

6.7.2 H.323329

6.7.3会话初始化协议331

6.8流媒体336

6.8.1简介336

6.8.2压缩算法337

6.8.3流媒体协议337

6.8.4服务质量和同步机制339

6.9对等应用程序342

6.9.1简介342

6.9.2 P2P的体系结构344

6.9.3 P2P应用的性能问题348

6.9.4案例研究：BitTorrent349

6.10总结354

常见陷阱354

进一步阅读355

常见问题解答357

练习359

第7章 互联网服务质量361

7.1一般问题362

7.1.1信令协议362

7.1.2 QoS路由362

7.1.3许可控制363

7.1.4分组分类363

7.1.5监管363

7.1.6调度363

7.2 QoS体系结构365

7.2.1集成服务365

7.2.2区分服务367

7.3 QoS组件的算法372

7.3.1许可控制372

7.3.2流标识374

7.3.3令牌桶375

7.3.4分组调度378

7.3.5分组丢弃383

7.4总结386

常见陷阱386

进一步阅读386

常见问题解答388

练习388

第8章 网络安全390

8.1一般问题390

8.1.1数据安全390

8.1.2访问安全391

8.1.3系统安全392

8.2数据安全392

8.2.1密码学原理392

8.2.2数字签名和消息认证398

8.2.3链路层隧道401

8.2.4 IP安全401

8.2.5传输层安全404

8.2.6 VPN技术的比较406

8.3访问安全407

8.3.1简介407

8.3.2网络层/传输层防火墙407

8.3.3应用层防火墙410

8.4系统安全412

8.4.1信息收集412

8.4.2漏洞利用412

8.4.3恶意代码415

8.4.4典型的防御417

8.5总结424

常见陷阱425

进一步阅读426

常见问题解答428

练习428

附录A 名人录430

附录B Linux内核概述440

附录C 开发工具450

附录D 网络实用工具466