计算机网络（第6版）

内容概要

James F.Kurose是美国马萨诸塞大学阿默斯特分校杰出的计算科学系教授。

Kurose博士在教育领域的活动获得了许多赞誉，其中包括国立技术大学（8次）、马萨诸塞大学和研究生院东北联合会杰出教师奖。他获得了IEEE Taylor Booth 教育奖章，从而确立了他在马萨诸塞共同体信息技术促进会的领导地位。他还获得了通用电气公司研究员（Fellowship）、IBM教职员发展奖和Lilly教学研究员等荣誉。

Kurose博士是《IEEE通信会刊》（IEEE Transactions on Communications）和《IEEE/ACM网络会刊》(IEEE/ACM Transactions on Networking)的前任总编辑。多年来，他一直参与IEEE Infocom、ACM SIGCOMM、ACM因特网测量会议和ACM SIGMETRICS程序委员会的工作，并担任这些会议技术程序的共同主席。他是IEEE和ACM的会士（Fellow）。他的研究兴趣包括网络协议和体系结构、网络测量、传感器网络、多媒体通信以及建模和性能评价。他拥有哥伦比亚大学计算机科学的博士学位。

Keith W.Ross是美国纽约大学（NYU）理工学院的Leonard J.Shustek首席教授和计算机科学系主任。在2003年进入NYU理工学院前，他是宾夕法尼亚大学的教授（13年）和Eurecom学院的教授（5年）。他从Tufts大学获得工程理学士学位，从哥伦比亚大学获得工程硕士学位，从密歇根大学获得了计算机和控制工程的博士学位。Keith Ross也是Wimba公司奠基人和首任CEO，该公司为电子学习研发了在线多媒体应用并于2010年被Blackboard收购。

Ross教授的研究兴趣在于安全与隐私、社交网络、对等（P2P）网络、因特网测量、视频流、内容分发网和随机建模。他是IEEE的会士，获得了Infocom 2009年优秀论文奖，并且获得《多媒体通信》2011年和2008年优秀论文奖（由IEEE通信学会授予）。他担任多个杂志编委和会议程序委员会委员，包括《IEEE/ACM网络会刊》、ACM SIGCOMM、ACM CoNext和ACM因特网测量会议。他还担任联邦贸易委员会P2P文件共享方面的顾问。

陈鸣，江苏无锡人，解放军理工大学教授、博士生导师，全军网络技术研究中心主任，军用网络技术实验室（军队重点实验室）主任，国家级实验教学示范中心主任；分别于1982年、1988年在解放军信息工程学院获得学士、硕士学位，于1991年在解放军通信工程学院获得博士学位，1999～2000年为美国哥伦比亚大学访问科学家，任中国计算机学会网络与数据通信专委会副主任，是中国通信学会等多个学术团体委员和IEEE会员；长期从事网络测量、分布式系统、网络体系结构、网络管理等领域研究和教学工作；承担了国家自然科学基金、国家863、国家973子课题等项目；开发的多个网络管理系统和应用系统得到广泛应用；撰写网络著作近10本，发表SCI/EI论文几十篇，有国家发明专利8项；获得国家教学成果二等奖1项、省部级科技进步二、三等奖十几项。

书籍目录

出版者的话

作译者简介

译者序

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7

1.2.2物理媒体13

1.3网络核心15

1.3.1分组交换16

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25

1.4.1分组交换网中的时延概述25

1.4.2排队时延和丢包27

1.4.3端到端时延29

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33

1.5.1分层的体系结构33

1.5.2封装37

1.6面对攻击的网络38

1.7计算机网络和因特网的历史41

1.7.1分组交换的发展：1961～197241

1.7.2专用网络和网络互联：1972～198043

1.7.3网络的激增：1980～199043

1.7.4因特网爆炸：20世纪90年代44

1.7.5最新发展45

1.8小结45

课后习题和问题47

复习题47

习题48

wireshark实验52

人物专访53

第2章应用层55

2.1应用层协议原理55

2.1.1网络应用程序体系结构56

2.1.2进程通信58

2.1.3可供应用程序使用的运输服务60

2.1.4因特网提供的运输服务62

2.1.5应用层协议64

2.1.6本书涉及的网络应用65

2.2web和http65

2.2.1http概况65

2.2.2非持续连接和持续连接67

2.2.3http报文格式69

2.2.4用户与服务器的交互：cookie72

2.2.5web缓存74

2.2.6条件get方法76

2.3文件传输协议：ftp77

2.4因特网中的电子邮件79

2.4.1smtp81

2.4.2与http的对比83

2.4.3邮件报文格式和mime83

2.4.4邮件访问协议84

2.5dns：因特网的目录服务87

2.5.1dns提供的服务88

2.5.2dns工作机理概述89

2.5.3dns记录和报文93

2.6p2p应用97

2.6.1p2p文件分发98

2.6.2分布式散列表102

2.7tcp套接字编程106

2.7.1udp套接字编程107

2.7.2tcp套接字编程110

2.8小结114

课后习题和问题114

复习题114

习题116

套接字编程作业120

wireshark实验：http121

wireshark实验：dns121

人物专访122

第3章运输层123

3.1概述和运输层服务123

3.1.1运输层和网络层的关系124

3.1.2因特网运输层概述125

3.2多路复用与多路分解127

3.3无连接运输：udp132

3.3.1udp报文段结构135

3.3.2udp检验和135

3.4可靠数据传输原理136

3.4.1构造可靠数据传输协议137

3.4.2流水线可靠数据传输协议144

3.4.3回退n步147

3.4.4选择重传151

3.5面向连接的运输：tcp155

3.5.1tcp连接155

3.5.2tcp报文段结构157

3.5.3往返时间的估计与超时160

3.5.4可靠数据传输163

3.5.5流量控制168

3.5.6tcp连接管理169

3.6拥塞控制原理174

3.6.1拥塞原因与代价174

3.6.2拥塞控制方法178

3.6.3网络辅助的拥塞控制例子：atm abr拥塞控制179

3.7tcp拥塞控制181

3.8小结190

课后习题和问题192

复习题192

习题193

编程作业200

wireshark实验：探究tcp200

wireshark实验：探究udp201

人物专访201

第4章网络层202

4.1概述202

4.1.1转发和路由选择203

4.1.2网络服务模型205

4.2虚电路和数据报网络207

4.2.1虚电路网络207

4.2.2数据报网络209

4.2.3虚电路和数据报网络的由来211

4.3路由器工作原理211

4.3.1输入端口214

4.3.2交换结构215

4.3.3输出端口217

4.3.4何处出现排队217

4.3.5路由选择控制平面220

4.4网际协议：因特网中的转发和编址220

4.4.1数据报格式221

4.4.2ipv4编址225

4.4.3因特网控制报文协议236

4.4.4ipv6238

4.4.5涉足ip安全性242

4.5路由选择算法243

4.5.1链路状态路由选择算法245

4.5.2距离向量路由选择算法248

4.5.3层次路由选择254

4.6因特网中的路由选择257

4.6.1因特网中自治系统内部的路由选择：rip257

4.6.2因特网中自治系统内部的路由选择：ospf260

4.6.3自治系统间的路由选择：bgp262

4.7广播和多播路由选择268

4.7.1广播路由选择算法269

4.7.2多播273

4.8小结277

课后习题和问题278

复习题278

习题280

套接字编程作业287

编程作业287

wireshark实验288

人物专访288

第5章链路层：链路、接入网和局域网289

5.1链路层概述289

5.1.1链路层提供的服务291

5.1.2链路层在何处实现291

5.2差错检测和纠正技术292

5.2.1奇偶校验293

5.2.2检验和方法294

5.2.3循环冗余检测295

5.3多路访问链路和协议296

5.3.1信道划分协议298

5.3.2随机接入协议299

5.3.3轮流协议305

5.3.4docsis：用于电缆因特网接入的链路层协议305

5.4交换局域网306

5.4.1链路层寻址和arp307

5.4.2以太网312

5.4.3链路层交换机317

5.4.4虚拟局域网321

5.5链路虚拟化：网络作为链路层323

5.6数据中心网络326

5.6.1负载均衡327

5.6.2等级体系结构327

5.6.3数据中心网络的发展趋势328

5.7回顾：web页面请求的历程329

5.7.1准备：dhcp、udp、ip和以太网330

5.7.2仍在准备：dns和arp331

5.7.3仍在准备：域内路由选择到dns服务器332

5.7.4web客户-服务器交互：tcp和http332

5.8小结333

课后习题和问题335

复习题335

习题335

wireshark实验339

人物专访339

第6章无线网络和移动网络341

6.1概述342

6.2无线链路和网络特征345

6.3wifi：802.11无线lan349

6.3.1802.11体系结构350

6.3.2802.11 mac协议353

6.3.3ieee 802.11帧356

6.3.4在相同的ip子网中的移动性358

6.3.5802.11中的高级特色359

6.3.6802.11以外的标准：蓝牙和zigbee360

6.4蜂窝因特网接入361

6.4.1蜂窝网体系结构概述362

6.4.23g蜂窝数据网：将因特网扩展到蜂窝用户363

6.4.3走向4g：lte365

6.5移动管理：原理366

6.5.1寻址369

6.5.2路由选择到移动结点369

6.6移动ip373

6.7蜂窝网中的移动性管理376

6.7.1对移动用户呼叫的路由选择377

6.7.2gsm中的切换378

6.8无线和移动性：对高层协议的影响380

6.9小结382

课后习题和问题382

复习题382

习题383

wireshark实验385

人物专访385

第7章多媒体网络387

7.1多媒体网络应用387

7.1.1视频的性质387

7.1.2音频的性质388

7.1.3多媒体网络应用的类型389

7.2流式存储视频391

7.2.1udp流392

7.2.2http流392

7.2.3适应性流和dash395

7.2.4内容分发网396

7.2.5学习案例：netflix、youtube和“看看”401

7.3ip语音404

7.3.1尽力而为服务的限制404

7.3.2在接收方消除音频的时延抖动405

7.3.3从丢包中恢复408

7.3.4学习案例：使用skype的voip410

7.4实时会话式应用的协议412

7.4.1rtp412

7.4.2sip414

7.5支持多媒体的网络418

7.5.1定制尽力而为网络419

7.5.2提供多种类型的服务420

7.5.3区分服务427

7.5.4每连接服务质量保证：资源预约和呼叫准入430

7.6小结432

课后习题和问题433

复习题433

习题434

编程作业439

人物专访439

第8章计算机网络中的安全441

8.1什么是网络安全441

8.2密码学的原则443

8.2.1对称密钥密码体制444

8.2.2公开密钥加密449

8.3报文完整性和数字签名453

8.3.1密码散列函数453

8.3.2报文鉴别码454

8.3.3数字签名456

8.4端点鉴别460

8.4.1鉴别协议ap1.0461

8.4.2鉴别协议ap2.0461

8.4.3鉴别协议ap3.0462

8.4.4鉴别协议ap3.1462

8.4.5鉴别协议ap4.0463

8.5安全电子邮件463

8.5.1安全电子邮件464

8.5.2pgp467

8.6使tcp连接安全：ssl468

8.6.1宏观描述469

8.6.2更完整的描述471

8.7网络层安全性：ipsec和虚拟专用网472

8.7.1ipsec和虚拟专用网473

8.7.2ah协议和esp协议474

8.7.3安全关联474

8.7.4ipsec数据报475

8.7.5ike：ipsec中的密钥管理477

8.8使无线lan安全478

8.8.1有线等效保密479

8.8.2ieee 802.11i480

8.9运行安全性：防火墙和入侵检测系统482

8.9.1防火墙482

8.9.2入侵检测系统487

8.10小结490

课后习题和问题490

复习题490

习题492

wireshark实验496

ipsec实验496

人物专访496

第9章网络管理498

9.1什么是网络管理498

9.2网络管理的基础设施501

9.3因特网标准管理框架504

9.3.1管理信息结构：smi505

9.3.2管理信息库：mib507

9.3.3snmp协议运行和传输映射510

9.3.4安全性和管理511

9.4asn.1513

9.5小结516

课后习题和问题517

复习题517

习题517

人物专访518

参考文献520

作者简介

《计算机网络：自顶向下方法(原书第6版)》第1版于12年前出版，首创采用自顶向下的方法讲解计算机网络的原理和协议，出版以来已被几百所大学和学院选用，是业界最经典的计算机网络教材之一。

《计算机网络：自顶向下方法(原书第6版)》第6版继续保持了以前版本的特色，为计算机网络教学提供了一种新颖和与时俱进的方法，同时也进行了相当多的修订和更新：第1章更多地关注时下，更新了接入网的论述；第2章用python替代了java来介绍套接字编程；第3章补充了用于优化云服务性能的tcp分岔知识；第4章有关路由器体系结构的内容做了大量更新；第5章重新组织并新增了数据中心网络的内容；第6章更新了无线网络的内容以反映其最新进展；第7章进行了较大修订，深入讨论了流式视频，包括了适应性流和cdn的讨论；第8章进一步讨论了端点鉴别；等等。另外，书后习题也做了大量更新。

《计算机网络：自顶向下方法(原书第6版)》适合作为本科生或研究生“计算机网络”课程的教材，同时也适合网络技术人员、专业研究人员阅读。

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