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1.2计算机网络的性能指标6 1.2.1速率6 1.2.2带宽6 1.2.3时延6 1.2.4其他指标8 习题9 第2章微观观察结点——网络体系结构10 2.1网络的主要研究内容10 2.2协议和网络体系结构的引入11 2.3一堆的名词13 2.4主要的网络体系结构14 2.4.1ISO/OSI体系结构14 2.4.2TCP/IP体系结构16 2.4.3建议的五层体系结构17 2.5分层之后的工作17 习题19 第3章网络的宏观视角21 3.1网络的通信范围21 3.2拓扑结构22 3.3多种网络互联的示例253.4分组交换26 3.4.1什么是交换26 3.4.2为什么计算机网络不采用电路交换技术27 3.4.3为什么计算机网络不采用报文交换技术28 3.4.4分组交换技术29 3.5连接网络的神器——路由器30 3.5.1概述30 3.5.2路由器的基本结构32 习题35 目录〖3〗第2部分网络互联的实体——物理网络 第4章底层通信相关知识394.1物理层的主要工作39 4.1.1传输介质39 4.1.2通信模型42 4.1.3一些概念: 基带、宽带、码元、波特率44 4.1.4编码44 4.1.5调制46 4.1.6奈氏准则48 4.1.7香农定理49 4.2数据链路层的主要工作50 4.2.1概述50 4.2.2成帧与透明传输51 4.3差错检测52 4.3.1概述52 4.3.2奇/偶校验法52 4.3.3双向奇/偶校验53 4.3.4循环冗余校验53 4.3.5互联网校验和54 4.3.6海明码54 习题56 第5章广域网及相关技术59 5.1信道复用59 5.1.1概述59 5.1.2信道复用技术60 5.1.3码分复用62 5.2SDH63 5.2.1概述63 5.2.2通信技术64 5.3PPP66 习题67 第6章有线局域网68 6.1媒体的访问控制68 6.1.1信道划分方式68 6.1.2动态媒体接入方式69 6.2局域网体系结构70 6.3以太网概述70 6.4传统以太网72 6.4.1工作方式72 6.4.2扩展以太网74 6.5交换式以太网76 6.5.1渊源76 6.5.2以太网交换机77 6.5.3以太网回路问题81 6.5.4广播域和冲突域82 6.6以太网的发展82 6.6.1带宽的不断提高82 6.6.2虚拟局域网83 6.6.3以太接入网86 6.7利用令牌控制介质访问的局域网87 6.7.1令牌环网87 6.7.2令牌总线网89 习题90 第7章无线网络93 7.1概述93 7.1.1无线网络概述93 7.1.2移动自组织网93 7.2隐蔽站和暴露站问题95 7.3无线局域网97 7.3.1IEEE 802.11概述97 7.3.2IEEE 802.11 CSMA/CA的工作100 7.3.3相关发展103 7.4无线广域网104 7.5无线个域网105 7.5.1蓝牙105 7.5.2ZigBee106 习题108 第3部分如何实现网络互联 第8章互联网上的地址1118.1IP地址的基本知识111 8.2分类的IP地址113 8.3划分子网114 8.4无分类编址方法117 习题119 第9章根据IP地址在网络上找路122 9.1概述122 9.1.1路由选择算法概述122 9.1.2自治系统124 9.2内部网关协议RIP125 9.2.1相关概念125 9.2.2RIP算法126 9.2.3RIP特性127 9.3内部网关协议OSPF129 9.3.1洪泛法129 9.3.2相关概念129 9.3.3OSPF算法131 9.4外部网关协议BGP132 9.4.1概述132 9.4.2路由交换133 9.4.3路由选择136 习题137 第10章分组在网络上的旅程140 10.1总体过程140 10.1.1分组交换的分类140 10.1.2分组的交付过程141 10.2路由器的存储转发142 10.2.1深挖路由表142 10.2.2相关概念143 10.2.3路由器分组转发算法144 10.2.4最长前缀匹配145 10.2.5使用二叉线索查找转发表145 10.3网络连接设备小结146 习题148 第11章让互联网更好地服务152 11.1IP隧道技术152 11.2专用网、虚拟专用网和网络地址转换153 11.2.1概述153 11.2.2专用网和虚拟专用网154 11.2.3网络地址转换NAT技术155 11.3互联网控制报文协议158 11.4拥塞控制161 11.4.1概述161 11.4.2进行拥塞控制162 11.4.3主动队列管理163 习题164 第12章IP的不断发展167 12.1IP多播167 12.2移动IP171 12.3IPv6172 12.3.1概述172 12.3.2IPv6的地址173 12.3.3从IPv4向IPv6过渡174 12.4软件定义网络175 习题179 第4部分IP和物理网络的结合 第13章地址相关问题18313.1硬件地址与IP地址183 13.1.1地址在传输过程中的转换183 13.1.2数据在路由器上的转换184 13.1.3IP地址和硬件地址在计算机中的位置184 13.2IP地址和硬件地址的映射ARP185 13.3借助多播MAC地址完成IP多播交付187 习题188 第14章IP分组的拆分190 14.1以太网帧格式190 14.2802.11无线局域网帧格式191 14.3IPv4分组格式193 14.4IPv6分组格式195 14.5分片问题的提出196 14.6IP分组的分片197 习题198 第5部分实现进程间通信与提供差异服务 第15章传输层概述20315.1概述203 15.2如何完成进程间的通信205 15.2.1端口205 15.2.2套接字Socket205 15.3用户数据报协议206 习题208 第16章可靠传输技术209 16.1概述209 16.2自动请求重传ARQ协议210 16.2.1算法思想210 16.2.2信道利用率212 16.3连续ARQ协议212 16.3.1算法思想212 16.3.2滑动窗口的引入213 16.3.3反馈消息的总结215 16.3.4信道利用率216 16.4选择重传ARQ协议216 16.4.1算法思想216 16.4.2窗口大小的限制217 习题218 第17章传输控制协议221 17.1概述221 17.2TCP222 17.2.1固定222 17.2.2选项字段224 17.2.3类比224 17.3TCP连接管理225 17.3.1连接的建立225 17.3.2连接的释放226 17.4TCP的可靠传输技术227 17.4.1面向字节流的窗口技术227 17.4.2选择确认SACK228 17.4.3窗口的通告机制229 17.4.4避免效率低下231 17.5TCP的拥塞控制机制232 17.5.1拥塞控制与流量控制232 17.5.2TCP拥塞控制的思路233 17.5.3涉及的算法和过程234 17.5.4TCP拥塞控制的示例235 习题236 第6部分如何使用互联网 第18章应用层概述24318.1应用层不是应用243 18.2客户/服务器模式与对等模式244 18.2.1客户/服务器模式244 18.2.2对等模式245 18.3网络应用的层次247 习题247 第19章基础服务和概念248 19.1域名系统DNS248 19.1.1DNS的作用248 19.1.2域名248 19.1.3域名系统的组成249 19.1.4DNS解析过程251 19.2动态主机配置协议253 19.3定位资源的机制——URL256 习题256 第20章面向用户的应用协议260 20.1文件传输协议260 20.2电子邮件262 20.2.1概述262 20.2.2发送邮件263 20.2.3接收邮件265 20.2.4MIME内容传送编码265 20.3万维网267 20.3.1概述267 20.3.2超文本传送协议268 20.3.3HTTP的请求和应答270 20.3.4代理服务器271 习题272 参考文献275 附录A考研大纲276 附录B部分习题参考答案280 內容試閱： 党的二十大报告指出: 教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，这三大战略共同服务于创新型国家的建设。报告同时强调: 推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。计算机网络早已成为现代社会的基础设施，是人们工作、生活中必不可少的工具，目前，网络技术仍在日益快速发展，新概念、新知识、新技术层出不穷，如软件定义网络、IPv6、6G、自组织网络、云计算等，必将继续改变人们工作、生活的模式。但是，学习不能空中楼阁，学习这些新技术之前必须对当前网络的运行深刻把握，本书主要对当前网络流行技术进行重点阐述，并简单介绍了一些网络的新技术。 目前，计算机网络方面的教材已经存在很多了，有些教材从有经验的教师视角来看堪称经典。但编者在授课过程中，以及回想起自己学习网络课程的情景时，有时仍会感到无奈。计算机网络涉及的知识和概念太多、太庞杂，在典型的分层思想指导下，每一层都涉及很多的概念和知识点，学完每一层，脑袋中往往只是又装入了一堆技术而已。编者之所以对网络体系有了一定的认识，是通过反复的授课过程中不断地思考，将各种技术相互关联，以及与同行的不断交流才获得的。而希望学生能够在学完这门课程后就立即对计算机网络有很好的理解是困难的，哪怕是再好的学生，也很难学完立刻就建立起网络的整体思维。 因此，本书不再采用传统的分层组织的思想，而是尝试从一种自然的思维、从互联网的视角来组织教材内容: 首先告诉读者，互联网是用来连接物理网络的，然后介绍一些主要的物理网络，随后介绍互联网是怎么互联网络的，以及互联时需要注意的技术细节。接下来告诉读者，互联后还需要把交互的信息通过传输层交给应用进程，最后介绍了相关应用层的概念和协议。这是围绕互联网、一环套一环的推进方式。 以上就是本书的出发点。 基于这个出发点，本书将网络和通信技术的知识点融入相关的环节中，希望读者在知道自己正在学习的内容是干什么用的之后，学习上有了目标，从而减轻读者的抵触心理和无形的学习压力。本书出版得到了清华大学出版社的大力支持，还得到了许多专家学者的指导，在此表示衷心的感谢。本书很多内容，包括PPT，学习和借鉴了谢希仁老师的《计算机网络》一书，这里表示衷心的感谢。最后也要感谢家人的理解和支持。 限于编者的学识和时间，书中难免存在不足和疏漏，恳请读者提出宝贵意见。 编者2023年10月

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