TCP\IP原理与应用

目 录

第1章 TCP/IP体系结构 1
1.1 计算机网络的形成与发展 1
1.2 网络类型的划分 2
1.3 OSI模型 2
1.3.1 层次体系结构 3
1.3.2 OSI模型中各层的功能 4
1.4 计算机体系结构 8
1.4.1 网络体系的产生 8
1.4.2 网络体系结构 9
1.4.3 通信协议 10
1.4.4 层次化结构、协议和接口 10
1.5 TCP/IP协议栈 11
1.5.1 什么是协议 11
1.5.2 TCP/IP协议栈概述 11
1.5.3 TCP/IP协议栈中的各层 12
1.5.4 TCP/IP中的编址 15
小结 16
综合练习一 16
一、选择题 16
二、填空题 18
三、问答题 18
四、实验题 18
第2章 IP编址 21
2.1 IP地址的定义 21
2.2 IP地址的分类及寻址规则 21
2.2.1 A类地址 22
2.2.2 B类地址 22
2.2.3 C类地址 22
2.2.4 D类地址 23
2.2.5 E类地址 23
2.2.6 寻址规则 23
2.2.7 专用地址 23
2.2.8 单播地址、多播地址和
广播地址 24
2.3 掩码 24
2.3.1 掩码的概念 24
2.3.2 默认掩码 24
2.4 子网 25
2.4.1 子网掩码 25
2.4.2 子网划分 26
2.5 超网 27
2.5.1 超网的地址分配 27
2.5.2 超网掩码 27
2.6 无分类编址CIDR 28
2.6.1 无分类编址的概念 28
2.6.2 CIDR记法 28
2.6.3 前缀、后缀 28
2.7 地址解析 29
2.7.1 静态映射和动态映射 29
2.7.2 地址解析协议ARP 30
2.7.3 反向地址解析协议RARP 32
小结 33
综合练习二 34
一、选择题 34
二、填空题 34

三、问答题 34

四、实验题 35
第3章 网际协议IP 38
3.1 IP数据报 38
3.2 IP报头 39

3.2.1 Version：版本号 39

3.2.2 IHL：IP报头长度 39

3.2.3 Service Type：服务类型 39

3.2.4 Total Length：数据报总长度 41

3.2.5 Identification：数据报标识 41

3.2.6 Flags：标志 41

3.2.7 Fragment Offset：分割偏移 41

3.2.8 Time to Live：存活时间 41
3.2.9 Protocol：协议 42
3.2.10 Header Checksum：报头校验和 42
3.2.11 Source Address：源地址 42
3.2.12 Destination Address：目的地址 42
3.2.13 Padding：位填补 43
3.3 IP选项 43
3.3.1 选项的格式 43
3.3.2 选项类型 44
3.4 IPv6：网际协议第6版 49
3.4.1 IPv6的优点 49
3.4.2 IPv6的地址 49
3.4.3 IPv6的地址种类 50
3.4.4 IPv6数据报格式 50
3.4.5 IPv6报头的格式 50
小结 50
综合练习三 51
一、选择题 51
二、填空题 51
三、问答题 51
四、实验题 52
第4章 网际控制报文协议ICMP 54
4.1 ICMP协议 54
4.2 ICMP报文的封装 54
4.3 ICMP报文的类型 55
4.4 ICMP报文的格式 55
4.5 ICMP报文 56
4.5.1 Destination Unreachable：
目的不可达 56
4.5.2 Source Quench：源主机消亡 57
4.5.3 Time Exceeded：超时 58
4.5.4 Parameter Problem：参数问题 58
4.5.5 Redirect：重定向 59
4.5.6 Echo Request/Reply：回送
请求/应答 59
4.5.7 Timestamp and Timestamp Reply：
时间戳和时间戳应答 60
4.5.8 Address Mask Request/Reply：
地址掩码请求/应答 61
4.5.9 Router Advertisement and
Solicitations：路由器通告和请求 61
小结 62
综合练习四 62
一、选择题 62
二、填空题 63
三、问答题 63
四、实验题 63
第5章 网际组管理协议IGMP 66
5.1 IGMP协议 66
5.2 IGMP报文 67
5.3 IGMP报文的封装 67
5.4 IGMP操作 68
5.4.1 加入一个多播组 68
5.4.2 退出一个多播组 68
5.4.3 删除一个多播组 68
5.4.4 查询成员关系 69
小结 70
综合练习五 70
一、选择题 70
二、填空题 70
三、问答题 71
四、实验题 71
第6章 用户数据报协议UDP 73
6.1 传输层协议概述 73
6.2 端口机制 74

6.3 UDP的特点 75

6.4 UDP数据报的格式 75

6.5 UDP的操作 76

6.5.1 UDP的封装和解封装 76

6.5.2 UDP多路复接和多路分解 77

6.6 UDP的应用 77
小结 77
综合练习六 78
一、选择题 78
二、填空题 78
三、问答题 78
四、实验题 78
第7章 传输控制协议TCP 80
7.1 TCP协议 80
7.2 TCP报文段结构 81
7.3 TCP的连接管理 84
7.4 顺序号和确认 85
7.5 滑动窗口机制和流控制 86
7.6 糊涂窗口症状 87
7.7 拥塞控制 88
7.8 溢出时间和重传 89
7.9 TCP连接的状态转换图 89
小结 91
综合练习七 91
一、选择题 91
二、填空题 92
三、问答题 92
四、实验题 92
第8章 远程登录协议 94
8.1 远程登录 94
8.2 TELNET协议 95
8.2.1 TELNET的基本原理 95
8.2.2 TELNET的交互过程 95
8.2.3 网络虚拟终端 96
8.2.4 TELNET命令 97
8.2.5 TELNET选项协商 98
8.2.6 TELNET连接 99
8.3 Rlogin 99
8.4 SSH 100
小结 101

综合练习八 101
一、选择题 101
二、填空题 101
三、问答题 102
四、实验题 102
第9章 文件传输和访问协议 106
9.1 文件传输与访问 106
9.2 FTP 107
9.2.1 FTP的工作原理 107
9.2.2 FTP的数据表示与传输模式 108
9.2.3 FTP命令 110
9.2.4 FTP应答 112
9.2.5 FTP连接管理 113
9.3 TFTP 115
9.3.1 TFTP协议 115
9.3.2 TFTP规范中的问题 117
9.4 NFS 118
小结 118
综合练习九 119
一、选择题 119
二、填空题 119
三、问答题 120
四、实验题 120
第10章 电子邮件 126
10.1 电子邮件系统 126

10.1.1 ISO/OSI电子邮件系统 127

10.1.2 TCP/IP电子邮件系统 127

10.1.3 电子邮件协议 128

10.1.4 电子邮件地址的格式 129

10.2 SMTP协议 129

10.2.1 SMTP的工作原理 129

10.2.2 SMTP连接与发送 130

10.2.3 SMTP命令 130

10.2.4 SMTP响应 132

10.2.5 电子邮件的结构 132

10.3 POP 133

10.4 IMAP 134
10.5 MIME 135
10.5.1 MIME标题域 135

10.5.2 MIME多部分消息 136
小结 137

综合练习十 138

一、选择题 138
二、填空题 138
三、问答题 139
四、实验题 139
第11章 超文本传输协议HTTP 145
11.1 万维网 145
11.1.1 网页、超文本和超媒体 146
11.1.2 Web服务器与浏览器 146
11.1.3 统一资源定位符URL 147
11.1.4 HTML语言 148
11.2 HTTP协议 149

11.2.1 HTTP连接 150

11.2.2 HTTP请求 151

11.2.3 HTTP响应 153

11.2.4 协商机制 154

11.2.5 缓存 154

小结 155

综合练习十一 155

一、选择题 155

二、填空题 156

三、问答题 157

四、实验题 157
第12章 自举与自动配置 160
12.1 BOOTP协议 160

12.1.1 BOOTP的工作原理 160

12.1.2 BOOTP报文格式 161

12.2 DHCP协议 164

12.2.1 地址分配方法 164

12.2.2 动态地址分配 164

12.2.3 工作状态切换 165
12.2.4 DHCP报文格式 167
小结 168
综合练习十二 168
一、选择题 168
二、填空题 169
三、问答题 169
四、实验题 169
第13章 域名系统DNS 173
13.1 域名与命名约定 173
13.2 域名解析 175
13.2.1 区域 176
13.2.2 域名解析过程 176
13.2.3 DNS缓存 177
13.3 DNS报文格式 178
13.3.1 DNS报头 178
13.3.2 查询部分 179
13.3.3 资源记录 180
13.3.4 信息压缩 181
小结 181
综合练习十三 181
一、选择题 181
二、填空题 182
三、问答题 182
四、实验题 182
第14章 网络管理 186
14.1 网络管理概述 186
14.2 SNMP体系结构 187
14.2.1 SNMP管理组件 188
14.2.2 管理信息结构 189
14.2.3 管理信息库 189
14.2.4 数据收集方式 191
14.3 SNMP报文格式 192
14.3.1 公共SNMP首部 192
14.3.2 get/set首部 193
14.3.3 trap首部 193
小结 194
综合练习十四 194
一、选择题 194
二、填空题 195
三、问答题 195
四、实验题 195
第15章 IP路由 199
15.1 路由的基本原理 199
15.2 路由类型 200
15.2.1 直接路由 200
15.2.2 间接路由 200
15.3 路由表 201
小结 203
综合练习十五 204
一、选择题 204
二、填空题 204
三、问答题 205
四、实验题 205
第16章 路由选择协议 208
16.1 路由选择协议的原则 208
16.2 路由算法分类 209
16.3 距离向量算法和链路状态算法 210
16.3.1 距离向量算法及RIP 210
16.3.2 链路状态算法及OSPF 215
16.3.3 RIP和OSPF的比较 222
16.4 自治域系统 223
16.5 内部网关协议 223
16.5.1 IGRP 224
16.5.2 增强内部网关协议EIGPR 228
16.5.3 OSPF 232
16.6 外部网关协议 236

16.6.1 BGP基础 237

16.6.2 BGP路由属性 241

16.6.3 BGP消息格式 244

16.6.4 BGP路径选择 245

16.7 网关–网关协议 246

小结 246
综合练习十六 247
一、选择题 247
二、填空题 249
三、问答题 250
四、实验题 250
第17章 网络安全 254
17.1 虚拟专用网VPN技术 254
17.1.1 VPN简介 254
17.1.2 VPN的模型 254
17.1.3 VPN的基本要求 255
17.2 隧道技术 256
17.2.1 隧道的基础技术 256
17.2.2 隧道类型 256
17.2.3 隧道协议的目标 257
17.2.4 隧道协议 257
17.3 IPSec协议 264
17.3.1 IPSec概述 264
17.3.2 IPSec的安全特性 266
17.3.3 IPSec协议类型 267
17.3.4 密钥交换和密钥保护 269
17.3.5 IPSec体系结构 272
17.4 安全技术 274
17.4.1 加密技术 274
17.4.2 密钥管理 278
17.4.3 认证技术 280
17.5 网络地址转换 283
17.5.1 NAT技术的基本原理 283
17.5.2 NAT技术的类型 286
17.5.3 应用NAT技术的安全策略 289
17.5.4 IPSec与NAT和平共处 290
小结 291
综合练习十七 292
一、选择题 292
二、填空题 293
三、问答题 294
四、实验题 294
第18章 下一代Internet协议IPv6 299
18.1 IPv6发展背景 299
18.2 IPv6基础知识 300
18.2.1 IPv6的地址规划 300
18.2.2 IPv6的地址格式 301
18.2.3 IPv6的分组格式 301
18.3 IPv6的技术优势 303
18.4 IPv4到IPv6的转换 303
18.4.1 双栈操作和隧道技术 304
18.4.2 翻译转换 304
18.5 IPv6在我国的发展 305
小结 307
综合练习十八 307
一、选择题 307
二、填空题 308
三、问答题 308
第19章 异步传输模式上的IP 309
19.1 IP与ATM 309

19.2 IP与ATM的结合 310

19.3 IP与ATM结合技术 311

19.3.1 IP与ATM结合技术的分类 311

19.3.2 重叠技术 311

19.3.3 集成技术 313

小结 314

综合练习十九 314

一、选择题 314
二、填空题 315
三、问答题 315
第20章 实时语音与视频传输VoIP 316
20.1 VoIP的概念 316
20.2 VoIP实现过程 316
20.3 VoIP技术的发展方向 318
20.3.1 H.323标准 318
20.3.2 SIP协议 318
20.3.3 软交换 318
20.4 VoIP在中国的发展 319
小结 319
综合练习二十 319
一、选择题 319
二、填空题 320
三、问答题 320
第21章 移动IP 321
21.1 什么是Mobile IP以及Mobile IP
的应用 321
21.2 移动IP实现原理以及存在的问题 322
21.2.1 移动IP实现原理 322
21.2.2 移动IP存在的问题 323
21.3 移动IPv6 323
21.4 移动IP技术的未来展望 324
小结 325
综合练习二十一 325
一、选择题 325
二、填空题 326
三、问答题 326
第22章 服务质量QoS 327
22.1 QoS的提出 327
22.2 支持QoS的方法 328
22.2.1 综合业务模型 328
22.2.2 区分业务模型 330
22.2.3 综合业务模型与区分业务
模型的结合 331
22.2.4 基于MPLS提供的QoS 331
小结 332
综合练习二十二 332
一、选择题 332
二、填空题 333
三、问答题 333
参考文献 334