計算機網絡高級教程（第3版）

目錄

第1章計算機網絡概論1

1.1計算機網絡的發展歷程1

1.1.1從信息技術角度看計算機網絡1

1.1.2從信息產業角度看計算機網絡2

1.2從計算機網絡到互聯網3

1.2.1ARPANET與分組交換技術3

1.2.2TCP/IP與網絡體系結構7

1.2.3互聯網的形成與發展9

1.2.4互聯網應用的發展12

1.2.5我國互聯網發展現狀15

1.2.6下一代互聯網研究16

1.3從互聯網到移動互聯網18

1.3.1早期的移動分組網研究18

1.3.2無線網絡技術研究20

1.3.3移動IP協議研究24

1.3.4移動通信網技術發展25

1.3.5移動互聯網應用發展26

1.4從移動互聯網到物聯網28

1.4.1物聯網產生背景28

1.4.2物聯網技術研究29

1.5深入理解計算機網絡結構30

1.5.1從計算機體系結構角度看計算機網絡30

1.5.2從操作系統角度看計算機網絡33

1.5.3從計算機外設角度看計算機網絡35

1.6網絡安全技術36

1.6.1網絡安全與現實社會的關系36

1.6.2網絡安全與密碼學的關系37

1.6.3網絡空間與國家信息安全戰略的關系38

1.7互聯網發展經驗與挑戰39

1.7.1預測互聯網發展的新摩爾定律39

1.7.2互聯網發展的成功經驗40目錄計算機網絡高級教程(第3版)第2章傳輸網技術43

2.1傳輸網的基本概念43

2.1.1支撐教學科研的計算機網絡環境43

2.1.2傳輸網結構模型45

2.1.3傳輸網技術演變47

2.2廣域網技術研究與發展47

2.2.1廣域網的技術特點47

2.2.2廣域網體系結構49

2.2.3廣域網技術演變51

2.2.4SONET/SDH技術54

2.2.5光傳輸網技術56

2.2.6光以太網技術58

2.2.7廣域網與TCP/IP的關系59

2.3城域網技術研究與發展60

2.3.1城域網概念的演變60

2.3.2寬帶城域網結構與層次62

2.3.3城域以太網技術63

2.3.4無線寬帶城域網技術64

2.4局域網技術研究與發展64

2.4.1局域網技術演變64

2.4.2以太網技術65

2.4.3高速以太網技術67

2.4.4無線局域網技術69

2.5個人區域網技術研究與發展71

2.5.1個人區域網研究背景71

2.5.2LRWPAN技術71

2.5.3藍牙技術72

2.5.4ZigBee技術73

2.5.56LoWPAN技術74

2.5.6超寬帶技術76

2.6人體區域網技術研究與發展77

2.6.1人體區域網研究背景77

2.6.2WBAN技術78

2.6.3近場通信技術80

2.7蜂窩移動通信技術研究與發展81

2.7.1空中接口的概念81

2.7.2蜂窩移動通信系統的概念82

2.7.3蜂窩移動通信網結構83

2.7.43G/4G/5G技術84

2.7.5M2M工作模式及應用87

2.8傳輸網的兩個融合趨勢90

2.8.1計算機網絡、電信網與電視網的融合90

2.8.2局域網、城域網與廣域網的融合91

第3章網絡層與網絡互聯92

3.1網絡層的概念92

3.1.1網絡層核心協議92

3.1.2IP協議的演變93

3.1.3IPv6的特點94

3.2IPv4與IPv6的對比96

3.2.1IP分組頭的變化96

3.2.2IP分組的轉發過程102

3.2.3IP地址的變化106

3.2.4ICMP協議的變化113

3.2.5IPv6地址自動配置119

3.3路由技術發展121

3.3.1路由選擇的概念121

3.3.2路由協議與自治系統126

3.3.3RIP協議127

3.3.4OSPF協議128

3.3.5BGP協議130

3.3.6路由體系面臨的問題131

3.4移動IP技術發展132

3.4.1移動性帶來的問題132

3.4.2移動IP的概念133

3.4.3移動IPv4134

3.4.4移動IPv6的變化135

3.5QoS技術發展137

3.5.1QoS的概念137

3.5.2QoS服務模型138

3.5.3MPLS技術139

3.6IPv4向IPv6的過渡141

3.6.1雙協議棧技術141

3.6.2隧道技術141

3.7路由器技術發展142

3.7.1路由器的概念142

3.7.2數據平面的功能143

3.7.3路由器發展階段145

3.8下一代互聯網體系結構研究146

3.8.1技術路線分析146

3.8.2革命式路線的相關研究147

3.8.3IPv6實驗網149

3.8.4SDN技術151

3.8.5NFV技術154

第4章傳輸層與分布式進程通信156

4.1分布式進程通信的概念156

4.1.1單機系統的進程通信156

4.1.2分布式的進程標識157

4.1.3進程間的作用模式157

4.1.4C/S模式的實現方法158

4.2傳輸層的概念160

4.2.1傳輸層的功能160

4.2.2傳輸層協議設計161

4.2.3端口號設計162

4.3可靠的TCP163

4.3.1TCP的特點163

4.3.2TCP報文格式164

4.3.3TCP可靠性機制165

4.3.4TCP連接管理170

4.4高效的UDP172

4.4.1UDP的特點172

4.4.2UDP報文格式173

4.4.3UDP校驗和計算173

4.4.4UDP與TCP的對比174

4.5流媒體應用與相關協議175

4.5.1流媒體應用分析175

4.5.2QUIC協議177

4.5.3RTP/RTCP協議179

4.6DTN技術研究183

4.6.1DTN研究背景183

4.6.2DTN體系結構184

第5章應用層與互聯網應用186

5.1互聯網應用技術發展186

5.1.1互聯網應用的概念186

5.1.2互聯網應用的類型187

5.2傳統的互聯網應用189

5.2.1遠程登錄應用189

5.2.2電子郵件應用190

5.2.3文件傳輸應用194

5.3Web應用及衍生服務196

5.3.1Web應用的概念196

5.3.2HTTP協議198

5.3.3HTML語言201

5.3.4瀏覽器的概念203

5.3.5搜索引擎服務204

5.3.6CDN服務206

5.4網絡分享類應用207

5.4.1博客應用207

5.4.2播客應用209

5.4.3社交網絡應用210

5.5網絡流媒體應用211

5.5.1流媒體的概念211

5.5.2流媒體系統結構212

5.5.3流媒體應用協議213

5.5.4DASH協議214

5.6即時消息類應用215

5.6.1即時消息應用215

5.6.2IP電話應用217

5.6.3即時消息協議219

5.6.4SIP協議220

5.7基於P2P的互聯網應用222

5.7.1P2P的概念222

5.7.2P2P應用類型223

5.7.3文件共享P2P應用224

5.8域名系統應用228

5.8.1域名技術發展228

5.8.2域名空間結構229

5.8.3域名服務器結構230

5.8.4DNS報文格式233

5.8.5DNS工作流程233

5.9主機配置應用235

5.9.1主機配置的概念235

5.9.2DHCP協議235

5.10網絡管理應用237

5.10.1網絡管理的概念237

5.10.2MIB庫239

5.10.3SNMP協議241

第6章物聯網技術發展243

6.1IoT的概念243

6.1.1IoT發展背景243

6.1.2IoT的定義245

6.2AIoT的概念246

6.2.1AIoT發展背景246

6.2.2AIoT的定義251

6.3AIoT技術特征252

6.3.1AIoT“物”的特征252

6.3.2AIoT“網”的特征254

6.3.3AIoT“智”的特征258

6.4AIoT體系結構260

6.4.1AIoT架構研究260

6.4.2AIoT技術架構261

6.4.3AIoT層次結構模型264

6.5RFID/EPC技術發展264

6.5.1RFID的概念264

6.5.2EPC的概念267

6.5.3RFID/EPC應用269

6.6傳感器/傳感器網技術發展270

6.6.1傳感器技術270

6.6.2無線自組網技術271

6.6.3無線傳感器網技術274

6.6.4新型無線傳感器網276

6.7可穿戴計算技術發展280

6.7.1可穿戴計算的概念280

6.7.2可穿戴計算設備類型281

6.7.3可穿戴計算設備應用284

第7章網絡安全技術發展286

7.1網絡空間安全研究286

7.1.1網絡空間安全的概念286

7.1.2網絡空間安全理論體系287

7.1.3OSI安全體系結構288

7.1.4網絡安全研究內容289

7.2網絡安全防護技術290

7.2.1防火墻技術290

7.2.2入侵檢測技術294

7.2.3安全審計技術296

7.2.4惡意代碼及防護技術297

7.2.5電子取證技術300

7.3加密及應用技術301

7.3.1密碼體系的概念301

7.3.2對稱密碼體系303

7.3.3公鑰密碼體系304

7.3.4公鑰基礎設施306

7.3.5數字簽名技術307

7.3.6身份認證技術308

7.4網絡安全應用技術310

7.4.1網絡層安全與IPSec310

7.4.2傳輸層安全與SSL/TLS313

7.4.3應用層安全與相關協議314

7.5移動互聯網安全技術317

7.5.1移動互聯網的安全問題317

7.5.2移動終端安全架構318

7.5.3移動終端軟件安全319

7.5.4移動互聯網應用安全320

7.6物聯網安全技術322

7.6.1物聯網的安全問題322

7.6.2物聯網終端安全324

7.6.3物聯網接入安全326

7.6.4核心交換網安全327

7.7隱私及保護技術328

7.7.1隱私的概念328

7.7.2隱私保護技術329

參考文獻331