《计算机网络》第3版,是国外使用最广泛的计算机网络教材。本书按照网络模型,分层次地系统介绍了计算机网络的基本概念,包括物理层、数据链路层、介质访问子层、网络层、传输层及应用层。本书在介绍网络各层基本原理实现方法时,结合进了近年来迅速发展的网络技术,如因待网、ATM、ISDN、移动通信、卫星通信等。
本书的适用对象很广泛。对于学习计算机网络课程的专科生、本科生及研究生,本书可作为教材或教学参考书。对于从事网络研究、网络工程、技术服务及使用网络的科研和工程技术人员、用户,本书也是一本很好的基础性参考读物。
第1章 概述
1.1 计算机网络的应用
1.1.1 用于企业的网络
1.1.2 服务于公众的网络
1.1.3 社会问题
1.2 网络硬件
1.2.1 局域网
1.2.2 城域网
1.2.3 广域网
1.2.4 无线网
1.2.5 互联网
1.3 网络软件
1.3.1 协议分层
1.3.2 各层的设计问题
1.3.3 接口和服务
1.3.4 面向连接的服务和无连接的服务
1.3.5 服务原语
1.3.6 服务与协议的关系
1.4 参考模型
1.4.1 OSI参考模型
1.4.2 TCP/IP参考模型
1.4.3 OSI参考模型和TCP/IP参考模型的比较
1.4.4 OSI模型和协议的缺点
1.4.5 TCP/IP参考模型的缺点
1.5 网络实例
1.5.1 Novell NetWare
1.5.2 ARPANET
1.5.3 NSFNET
1.5.4 因特网
1.5.5 吉比特试验台
1.6 数据通信服务实例
1.6.1 SMDSSS---交换式多兆比特数据服务
1.6.2 x.25网络
1.6.3 帧中继
1.6.4 宽带ISDN和ATM
1.6.5 各种服务的比较
1.7 网络标准化
1.7.1 电信界最有影响的组织
1.7.2 国际标准界最有影响的组织
1.7.3 因特网标准界最有影响的组织
1.8 本书其余部分概要
1.9 本章小结
习题
第2章 物理层
2.1 数据通信的理论基础
2.1.1 傅立叶分析
2.1.2 有限带宽信号
2.1.3 信道的最大数据传输速率
2.2 传输介质
2.2.1 磁介质
2.2.2 双绞线
2.2.3 基带同轴电缆
2.2.4 宽带同轴电缆
2.2.5 光纤
2.3 无线传输
2.3.1 电磁波谱
2.3.2 无线电传输
2.3.3 微波传输
2.3.4 红外线和毫米波
2.3.5 光波传输
2.4 电话系统
2.4.1 电话系统的结构
2.4.2 电话的政治学
2.4.3 本地回路
2.4.4 主干和多路复用
2.4.5 交换
2.5窄带ISDN
2.5.1SDN服务
2.5.2 1SDN系统体系结构
2.5.ISDN接口
2.5.4 窄带ISDN展望
2.6 宽带ISDN和ATM
2.6.1 虚电路和电路交换
2.6.2 AIM网络中的传输
2.6.ATM交换机
2.7 蜂窝无线通信
2.7.1 寻呼系统
2.7.2 无绳电话
2.7.3 模拟蜂窝电话
2.7.4 数字蜂窝电话
2.7.5 个人通信服务
2.8 通信卫星
2.8.1 地球同步卫星
2.8.2 低轨道卫星
2.8.3 卫星与光纤的比较
2.9 本章小结
习题
第3章 数据链路层
3.1 数据链路层设计问题
3.1.1 为网络层提供的服务
3.1.2 成帧
3.1.3 差错控制
3.1.4 流量控制
3.2 差错检测和校正
3.2.1 纠错码
3.2.2 检错码
3.3 基本数据链路协议
3.3.1 一种无限制的单工协议
3.3.2 一个单工的停-等协议
3.3.3 有噪声信道的单工协议
3.4 滑动窗口协议
3.4.1 一个1位滑动窗口协议
3.4.2 使用退后n帧的协议
3.4.3 使用选择性重传的协议
3.5 协议描述和验证
3.5.1 有限状态机模型
3.5.2 Petri网模型
3.6 数据链路层示例
3.6.1 HDLC---高级数据链路层控制
3.6.2 因特网中的数据链路层
3.6.3 ATM网中的数据链路层
3.7 本章小结
习题
第4章 介质访问子层
4.1 信道分配问题
4.1.1 局域网和城域网中信道的静态分配
4.1.2 局域网和城域网中信道的动态分配
4.2 多路访问协议
4.2.ALOHA协议
4.2.2 载波侦听多路访问协议
4.2.3 无冲突的协议
4.2.4 有限竞争协议
4.2.5 波分多路访问协议
4.2.6 无线局域网协议
4.2.7 数字蜂窝无线电
4.3 局域网和广域网的IEEE 802标;
4.3.I LEE 802.3标准及以太网
4.3.2 1EEE 802.4标准:令牌总
4.3.3 1EEE 802.5标准:令牌环
4.3.4 802.3,802.4及802.5的比较
4.3.5 1EEE 802.6标准:分布队
4.3.6 IEEE 802.2标准:逻辑链
4.4 网桥
4.4.1 802.x到802.y的网桥
4.4.2 透明网桥
4.4.3 源路由选择网桥
4.4.4 802网桥的比较
4.4.5 远程网桥
4.5 高速LAN
4.5.1 FDDI
4.5.2 快速以太网
4.5.3 HIPPI---高性能并行接口
4.5.4 光纤信道
4.6 卫星网
4.6.1 轮询法
4.6.2 ALOHA
4.6.3 FDM
4.6.4 TDM
4.6.5 CDMA
4.7 本章小结
习题
第5章 网络层
5.1 网络层设计的有关问题
5.1.1 为传输层提供的服务
5.1.2 物理层的内部结构
5.1.3 虚电路子网与数据报子网的比较
5.2 路由选择算法
5.2.1 最优化原则
5.2.2 最短路由选择
5.2.3 扩散法
5.2.4 基于流量的路由选择
5.2.5 距离矢量路由选择
5.2.6 链路状态路由选择
5.2.7 分级路由选择
5.2.8 移动主机的路由选择
5.2.9 广播路由选择
5.2.10 多点播送路由选择
5.3 拥塞控制算法
5.3.1 拥塞控制的基本原理
5.3.2 拥塞预防策赂
5.3.3 通信量整形
5.3.4 流说明
5.3.5 虚电路子网中的拥塞控制
5.3.6 抑制分组
5.3.7 载荷脱落
5.3.8 延时差控制
5.3.9 多点播送的拥塞控制
5.4 网络互联
5.4.1 网络如何不同
5.4.2 连锁虚电路
5.4.3 无连接的网络互联
5.4.4 隧道
5.4.5 互联网路由选择
5.4.6 分段
5.4.7 防火墙
5.5 因特网上的网络层
5.5.1 IP协议
5.5.2 1P地址
5.5.3 子网
5.5.4 因特网控制协议
5.5.5 内部网关路由选择协议:0SPF
5.5.6 外部网关路由选择协议:BGP
5.5.7 因特网多点播送
5.5.8 移动IP
5.5.9 CIDr,---无类域问路由选择
5.5.10 IPv6
5.6 AIM网络中的网络层
5.6.1 信元格式
5.6.2 连接建立
5.6.3 路由选择和交换
5.6.4 服务类型
5.6.5 服务质量
5.6.6 通信量整形和控制
5.6.7 拥塞控制
5.6.8 AIM局域网
5.7 本章小结
习题
第6章 传输层
6.1 传输服务
6.1.1 提供给高层的服务
6.1.2 服务质量
6.1.3 传输服务原语
6.2 传输协议的要素
6.2.1 寻址
6.2.2 建立连接
6.2.3 释放连接
6.2.4 流量控制和缓冲策略
6.2.5 多路复用
6.2.6 崩溃恢复
6.3 一个简单的传输协议
6.3.1 服务原语举例
6.3.2 传输实体举例
6.3.3 作为有限状态机的例子
6.4 因特网传输协议(1CP和UDP)
6.4.1 1CP服务模型
6.4.2 ICP协议
6.4.3 ICP数据段头
6.4.4 1CP连接管理
6.4.5 1CP传输策略
6.4.6 1CP拥塞控制
6.4.7 1CP定时器管理
6.4.8 UDP
6.4.9 无线TCP和UDP
6.5 ATM AAL层协议
6.5.1 ATM适配层的结构
6.5.2 AALl
6.5.3 AAL 2
6.5.4 AAL 3/4
6.5.5 AAL 5
6.5.6 AAL从协议的比较
6.5.7 SSCOP--特定服务的面向连接协议
6.6 性能问题
6.6.1 计算机网络的性能问题
6.6.2 网络性能的测定
6.3.3 优化性能的系统设计
6.6.4 加快TPDU处理
6.5.5 千兆位网络协议
6.7 本章小结
习题
第7章 应用层
7.1 网络安全性
7.1.1 传统加密技术
7.1.2 两条基本加密原则
7.1.3 密钥算法
7.1.4 公开密钥算法
7.1.5 鉴别协议
7.1.6 数字签名
7.1.7 社会问题
7.2 DNS---域名系统
7.2.1 DNS名字空间
7.2.2 资源记录
7.2.3 名字服务器
7.3 SNMP---简单网络管理协议
7.3.1 SNMP模型
7.3.2 ASN.1--抽象语法符号l
7.3.3 SMI--管理信息的结构
7.3.4 MIB---管理信息库
7.3.5 SNMP协议
7.4 电子邮件
7.4.1 体系结构和服务
7.4.2 用户代理
7.4.3 消息格式
7.4.4 消息传输
7.4.5 电子邮件隐私
7.5 USENET新闻
7.5.1 用户眼中的USENET
7.5.2 USENET是如何实现的
7.6 万维网
7.6.1 客户方
7.6.2 服务器方
7.6.3 用HTML编写万维网页面
7.6.4 Java
7.6.5 在万维网上寻找信息
7.7 多媒体
7.7.1 音频
7.7.2 视频
7.7.3 数据压缩
7.7.4 视频点播
7.7.5 多点播送主干
7.8 本章小结
习题
第8章 读物和参考书目
8.1 推荐的读物
8.1.1 简介和普及读物
8.1.2 物理层
8.1.3 数据链路层
8.1.4 介质访问控制子层
8.1.5 网络层
8.1.6 传输层
8.1.7 应用层
8.2 参考书目
这本书是它的第3版,每一版都对应着计算网络的不同发展阶段。本书于1980年初次面世时,网络还处于学术探讨阶段。本书第2版于1988年出版时,网络已在各大学和大公司里得到了应用。本书第3版于1996年出版时,计算机网络,尤其是世界范围内的因特网(Internet),已成为干百万人日常生活中的组成部分。
不仅如此,从本书第2版出版后,联网硬件和软件已发生了翻天覆地的变化。在1988年,几乎所有的网络都是用铜线电缆连接的,而在今天,许多网络已用光纤或无线通信来实现。一些专用的网络,如SNA,其地位已变得远没有公用网络重要,尤其是因特网。OSI的各层协议结构正在迅速消失,而TCP/IP协议组已得到大家的认可。事实上,由于有了如此多的变化,本书几乎是从总体上重写了一遍。
尽管本书的第l章与第2版时一样,也起的是介绍作用,但其中的内容已彻底更新,以反映最新的技术成果。例如,我们在第l章里未采用第2版里所基于的七层OSI模型,而采用的是五层混合模型(读者可参看图l--21)。虽然这种模型不完全等同于TCP/IP模型,但与在第2版里所介绍的OSI模型相比,它的主要内容更接近于TCP/IP模型。而且,我们以新的运行例子--因特网和ATM贯穿于全书,也介绍了一些吉比特网络(gi--gabit Networks)和其他流行网络。
在第2章,我们已将重点从铜线电缆转移到了光纤和无线通信,因为这些是未来的技术。在过去十年内,电话系统已变成几乎是全部数字式的,因此,关于它的介绍材料已大量重写,并补充了宽带ISDN的材料。有关蜂窝无线通信的内容已进行了大量扩展,并在本章中补充了新的低轨卫星的知识。
有关数据链路层和MAC子层讨论的顺序倒了一下,因为我通过教学实践发现,学生在学习了数据链路层后,才能更好地理解MAC子层,所以本书第3章介绍数据链路层。以前的协议例子仍保留下来了,它们已被证明变得很流行,但现在我用C语言重写了。此外,我们补充了新的有关因特网和ATM数据链路层的材料。
第4章中的MAC子层原理的内容已做了更新,以反映新的协议,包括波分多路复用、无线局域网及数字无线传输技术。有关网桥的内容已更新,补充进了高速局域网的材料。
第5章中的大多数路由算法已由更现代化的例子所代替,包括距离向量和链接状态路由选择。有关拥塞控制的一节已彻底重写。有关因特网及ATM的实际运行例子全部是新加上的。
第6章仍讨论传输层,但在这一章里也改写了主要内容。其中最主要的是加入了大量的有关因特网,ATM及网络性能的新知识。
第7章讨论的应用层已变成了本书最长的一章。有关网络安全的内容,其份量加大了一倍;增加了各种新的知识,如DNS,SNMP,电子邮件,USENET,万维网,HTML,Java,多媒体,视频点播及MBone等。
第3版中共有395幅插图,其中276幅(占70%)全部是新的,其他的图也已进行了更新。本书所列的370种参考文献中,有281种(占76%)是自本书第2版出版以来新出现的著作和论文。在这些文献中,100种以上是1995年和1996年发表和出版的。总的说来,本书75%的内容是新的,剩余25%的内容也已做了大量更新。因此,本书基本上是一本新书,其封面也重新设计了,以免与第2版混淆。
计算机著作中充满了各种缩写词,本书也不例外。这里列出一些先让读者了解一下:AAL,AMPS,ARP,ASN,ATM,BGP,CDMA,CDPD,CSMA,DQDB,DNS,FAQ,FDM,FTP,FTTC,FTTH,GSM,HDLC,HEC,HIPPI,IAB,ICMP,IDEA,IETF,IPv6,ISO,ITU,LATA,MUC,MACA,MAN,MIB,MIME,NAP,NNTP,NSA,NSAP,OSI,OSPF,PCM,PCN,PCS,PEM,PGP,PPP,PSTN,PTT,PVC,QAM,RARP,RFC,RSA,SABME,SAP,SAR,SDH,SDLC,SHA,SMI,SNA,SNMP,SNRME,SPx,TCP,UDP,VHF,VLF,VSAT,WARC,WDM,WWV及WWW。不要担心,每个缩写词在使用时都会仔细定义。
为了帮助教师使用本教材,作者准备了3种辅助教学材料:
·习题解答。
·含有所有插图的PostScript文件(可用于制作教学幻灯片)。
·第3章中协议例子的模拟程序(用C语言编写的)。
习题解答可从Prentice Hall出版社得到(但仅限于教师)。插图文件及模拟程序可通过万维网得到。为了找到上述内容,请访问作者的主页:http://www.cs.vu.n1/~ast/。
本书原稿(英文版)是用Troff以Times Roman字体排版的,在经过了这么多年后,仍采用了这种方式。虽然Troff不符合“所见即所得”系统的潮流,但读者不妨将此书的质量与由“所见即所得”系统出的书的质量作一比较。我对PC及台式系统的唯一让步就是,我第一次使用了Adobe Illustrator来作图,而不是将图画到纸上。而且,本书也是第一次完整地以电子方式出版的。来自Troff的PostScript的输出,可通过因特网送至打印机上,然后就可以直接印出胶片。不需要像通常那样,必须生成中间的纸质拷贝或照相处理。
在本教材的第3版编写期间,许多人曾帮助过我。我要衷心感谢Chase Bailey,Saniya Ben Hassen,Nathaniel Borenstein,Ron Cocchi,Dave Crocker,Wiebren de Jonge,Carl Elli—son,M.Rasit Eskicioglu,John Evans,Mario Gerla,Mike Goguen,Paul Green,Dick Grune,Wayne Hathaway,Franz Hauck,Jack Holtzman,Gerard H01zmann,Philip Homburg,PeterHoneyman Raj Jain,Dave Johnson,Charlie Kaufman,Vinay Kumar,Jorg ;lebeheer,Paul Mockapetris,CarolOrange,Craig Partridge,Charlie Perkins,Thomas Powell,Greg SharpAnne Stee8stra,George Swallow,Mark Taylor,Peter van der Linden,Hans van Staveren,Maarten van Steen,Kees Verstoep,Stephen Walters,Michael Weintraub,Joseph Wilkes及Stephen Wolff。我还要特别感谢Radia Perlman为我所提出的许多有益建议。我的众多的学生也以多种方式给过我帮助,我要特别列出Martijn Bot,Wilbert de Graaf,Flavio del Pomo及Arnold de Wit提供的帮助。