计算机网络：自顶向下方法（原书第7版）

　　本书是计算机网络教材之一，采用了作者的自顶向下方法来讲授计算机网络的原理及其协议，自16年前1版出版以来已经被数百所大学和学院选作教材，被译为14种语言。第7版保持了以前版本的特色，继续关注因特网和计算机网络的现代处理方式，注重原理和实践，为计算机网络教学提供了一种新颖和与时俱进的方法。同时，第7版进行了相当多的修订和更新，改变了各章的组织结构，将网络层分成两章（第4章关注网络层的“数据平面”，第5章关注网络层的“控制平面”），并将网络管理主题放入了新的第5章中。此外，为了反映自第6版以来计算机网络领域的新变化，对其他章节也进行了更新，删除了FTP和分布式散列表的材料，用流行的因特网显式拥塞通告（ECN）材料代替了ATM网络的材料，更新了有关802.11（所谓WiFi）网络和蜂窝网络（包括4G和LTE）的材料，全面修订并增加了新的课后习题，等等。

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前言

第1章　计算机网络和因特网1

　1.1　什么是因特网1

　　1.1.1　具体构成描述1

　　1.1.2　服务描述4

　　1.1.3　什么是协议5

　1.2　网络边缘6

　　1.2.1　接入网8

　　1.2.2　物理媒体13

　1.3　网络核心15

　　1.3.1　分组交换15

　　1.3.2　电路交换19

　　1.3.3　网络的网络22

　1.4　分组交换网中的时延、丢包和吞吐量24

　　1.4.1　分组交换网中的时延概述24

　　1.4.2　排队时延和丢包27

　　1.4.3　端到端时延28

　　1.4.4　计算机网络中的吞吐量30

　1.5　协议层次及其服务模型32

　　1.5.1　分层的体系结构32

　　1.5.2　封装36

　1.6　面对攻击的网络37

　1.7　计算机网络和因特网的历史40

　　1.7.1　分组交换的发展：1961～197241

　　1.7.2　专用网络和网络互联：1972～198042

　　1.7.3　网络的激增：1980～199042

　　1.7.4　因特网爆炸：20世纪90年代43

　　1.7.5　最新发展44

　1.8　小结44

　课后习题和问题46

　　复习题46

　　习题47

　Wireshark实验51

　人物专访52

第2章　应用层54

　2.1　应用层协议原理54

　　2.1.1　网络应用程序体系结构55

　　2.1.2　进程通信57

　　2.1.3　可供应用程序使用的运输服务59

　　2.1.4　因特网提供的运输服务60

　　2.1.5　应用层协议63

　　2.1.6　本书涉及的网络应用63

　2.2　Web和HTTP64

　　2.2.1　HTTP概况64

　　2.2.2　非持续连接和持续连接65

　　2.2.3　HTTP报文格式67

　　2.2.4　用户与服务器的交互：cookie70

　　2.2.5　Web缓存72

　　2.2.6　条件GET方法74

　2.3　因特网中的电子邮件75

　　2.3.1　SMTP76

　　2.3.2　与HTTP的对比78

　　2.3.3　邮件报文格式79

　　2.3.4　邮件访问协议79

　2.4　DNS：因特网的目录服务83

　　2.4.1　DNS提供的服务83

　　2.4.2　DNS工作机理概述85

　　2.4.3　DNS记录和报文89

　2.5　P2P文件分发92

　2.6　视频流和内容分发网97

　　2.6.1　因特网视频97

　　2.6.2　HTTP流和DASH98

　　2.6.3　内容分发网98

　　2.6.4　学习案例：Netflix、YouTube和“看看”101

　2.7　套接字编程：生成网络应用104

　　2.7.1　UDP套接字编程105

　　2.7.2　TCP套接字编程109

　2.8　小结112

　课后习题和问题113

　　复习题113

　　习题114

　套接字编程作业118

　Wireshark实验：HTTP119

　Wireshark实验：DNS120

　人物专访120

第3章　运输层121

　3.1　概述和运输层服务121

　　3.1.1　运输层和网络层的关系122

　　3.1.2　因特网运输层概述123

　3.2　多路复用与多路分解125

　3.3　无连接运输：UDP130

　　3.3.1　UDP报文段结构132

　　3.3.2　UDP检验和133

　3.4　可靠数据传输原理134

　　3.4.1　构造可靠数据传输协议135

　　3.4.2　流水线可靠数据传输协议143

　　3.4.3　回退N步145

　　3.4.4　选择重传148

　3.5　面向连接的运输：TCP152

　　3.5.1　TCP连接152

　　3.5.2　TCP报文段结构154

　　3.5.3　往返时间的估计与超时157

　　3.5.4　可靠数据传输159

　　3.5.5　流量控制164

　　3.5.6　TCP连接管理166

　3.6　拥塞控制原理170

　　3.6.1　拥塞原因与代价171

　　3.6.2　拥塞控制方法175

　3.7　TCP拥塞控制176

　　3.7.1　公平性183

　　3.7.2　明确拥塞通告：网络辅助拥塞控制184

　3.8　小结185

　课后习题和问题187

　　复习题187

　　习题189

　编程作业195

　Wireshark实验：探究TCP196

　Wireshark实验：探究UDP196

　人物专访196

第4章　网络层：数据平面198

　4.1　网络层概述198

　　4.1.1　转发和路由选择：数据平面和控制平面199

　　4.1.2　网络服务模型202

　4.2　路由器工作原理203

　　4.2.1　输入端口处理和基于目的地转发205

　　4.2.2　交换207

　　4.2.3　输出端口处理209

　　4.2.4　何处出现排队209

　　4.2.5　分组调度211

　4.3　网际协议：IPv4、寻址、IPv6及其他214

　　4.3.1　IPv4数据报格式214

　　4.3.2　IPv4数据报分片216

　　4.3.3　IPv4编址217

　　4.3.4　网络地址转换225

　　4.3.5　IPv6227

　4.4　通用转发和SDN231

　　4.4.1　匹配233

　　4.4.2　动作234

　　4.4.3　匹配加动作操作中的OpenFlow例子234

　4.5　小结236

　课后习题和问题236

　　复习题236

　　习题237

　Wireshark实验240

　人物专访241

第5章　网络层：控制平面242

　5.1　概述242

　5.2　路由选择算法244

　　5.2.1　链路状态路由选择算法246

　　5.2.2　距离向量路由选择算法248

　5.3　因特网中自治系统内部的路由选择：OSPF254

　5.4　ISP之间的路由选择：BGP256

　　5.4.1　BGP的作用257

　　5.4.2　通告BGP路由信息257

　　5.4.3　确定最好的路由259

　　5.4.4　IP任播261

　　5.4.5　路由选择策略262

　　5.4.6　拼装在一起：在因特网中呈现264

　5.5　SDN控制平面265

　　5.5.1　SDN控制平面：SDN控制器和SDN网络控制应用程序266

　　5.5.2　OpenFlow协议267

　　5.5.3　数据平面和控制平面交互的例子269

　　5.5.4　SDN的过去与未来270

　5.6　ICMP：因特网控制报文协议272

　5.7　网络管理和SNMP274

　　5.7.1　网络管理框架274

　　5.7.2　简单网络管理协议275

　5.8　小结277

　课后习题和问题278

　　复习题278

　　习题279

　套接字编程作业281

　编程作业282

　Wireshark实验282

　人物专访283

第6章　链路层和局域网285

　6.1　链路层概述285

　　6.1.1　链路层提供的服务287

　　6.1.2　链路层在何处实现287

　6.2　差错检测和纠正技术288

　　6.2.1　奇偶校验289

　　6.2.2　检验和方法290

　　6.2.3　循环冗余检测291

　6.3　多路访问链路和协议292

　　6.3.1　信道划分协议294

　　6.3.2　随机接入协议295

　　6.3.3　轮流协议301

　　6.3.4　DOCSIS：用于电缆因特网接入的链路层协议301

　6.4　交换局域网302

　　6.4.1　链路层寻址和ARP303

　　6.4.2　以太网308

　　6.4.3　链路层交换机312

　　6.4.4　虚拟局域