Internet原理与技术

目　　录
前言
教学建议
第1章　Internet概述  1
1.1　引言  1
1.2　Internet的发展与创新  2
1.2.1　Internet的发展历程  2
1.2.2　Internet的技术创新  4
1.3　Internet的结构  11
1.3.1　Internet边缘部分  11
1.3.2　Internet核心部分  13
1.4　相关标准化组织  14
1.4.1　计算机网络相关的标准化组织  14
1.4.2　Internet标准化组织  16
1.5　Internet的未来  17
1.5.1　Internet的发展目标  18
1.5.2　下一代Internet面临的技术挑战  19
1.5.3　下一代Internet研究进展  21
1.5.4　下一代Internet关键技术  24
1.6　新兴网络形态  27
1.6.1　移动互联网  27
1.6.2　云计算  30
1.6.3　物联网  33
1.6.4　数据中心网络  36
思考题  39
第2章　Internet基础  40
2.1　TCP/IP体系结构  40
2.2　IP层  42
2.2.1　IPv4  42
2.2.2　ARP  45
2.2.3　ICMP  46
2.3　传输层  48
2.3.1　UDP  48
2.3.2　TCP连接  49
2.3.3　TCP传输控制  53
2.4　应用层  57
2.4.1　DHCP  57
2.4.2　DNS  58
2.4.3　Web  61
2.4.4　FTP  62
2.4.5　E-mail  63
2.5　Internet接入  66
2.5.1　接入网的概念  66
2.5.2　ADSL  67
2.5.3　基于HFC网的CableModem  67
2.5.4 　以太网接入  68
2.5.5　光纤接入  69
2.5.6　电力线接入  70
2.5.7　宽带无线接入  71
2.5.8　3G/4G接入  72
思考题  74
第3章　Internet单播路由  75
3.1　Internet路由体系  75
3.1.1　路由概述  75
3.1.2　路由器  76
3.1.3　分层路由  79
3.1.4　常用路由算法  80
3.1.5　Internet的路由结构  83
3.2　RIP  84
3.2.1　RIP发展历程  84
3.2.2　RIP报文结构  86
3.2.3　RIP工作流程  88
3.2.4　慢收敛  89
3.2.5　路由合并  90
3.3　OSPF  92
3.3.1　OSPF发展历程  92
3.3.2　OSPF链路类型  93
3.3.3　层次化的OSPF  94
3.3.4　OSPF报文结构  96
3.3.5　OSPF工作流程  99
3.4　BGP  101
3.4.1　BGP概述  101
3.4.2　BGP邻接关系  103
3.4.3　BGP报文结构  104
3.4.4　BGP路由属性  106
3.4.5　BGP工作流程  108
思考题  112
第4章　Internet组播  113
4.1　组播  113
4.1.1　组播概述  113
4.1.2　组播应用  114
4.1.3　组播模型  115
4.1.4　组播地址  116
4.2　IGMP  118
4.2.1　IGMPv1  119
4.2.2　IGMPv2   121
4.2.3　IGMPv3  123
4.3　交换机组成员关系维护  126
4.3.1　IGMP Snooping  126
4.3.2　IGMP Proxy  128
4.3.3　GMRP  129
4.4　组播分组转发  130
4.4.1　源树  130
4.4.2　共享树  134
4.4.3　RPF检查  135
4.5　组播路由协议  136
4.5.1　协议分类  136
4.5.2　DVMRP  137
4.5.3　MOSPF  140
4.5.4　CBT  142
4.5.5　PIM  143
思考题  147
第5章　移动IP  148
5.1　移动节点的IP通信  148
5.1.1　链路变更对IP传送的影响  148
5.1.2　基于特定主机路由  149
5.1.3　节点漫游  152
5.1.4　链路层的节点移动  154
5.1.5　移动IP  155
5.2　移动IP技术架构  156
5.2.1　技术要求  156
5.2.2　功能实体  157
5.2.3　工作机理  159
5.3　代理搜索  161
5.3.1　代理搜索消息  161
5.3.2　移动检测方法  163
5.4　注册  165
5.4.1　注册类型  165
5.4.2　注册消息格式  166
5.4.3　注册过程  168
5.5　数据包选路  171
5.5.1　移动节点在家乡链路上的选路  171
5.5.2　移动节点在外地链路上的选路  171
5.5.3　移动节点发送数据包  175
5.5.4　三边路由及优化  175
5.5.5　移动节点收发广播包和组播包  176
5.6　移动IPv6  179
5.6.1　移动IPv6工作原理  179
5.6.2　代理搜索  180
5.6.3　通告  180
5.6.4　数据包选路  184
5.6.5　与移动IPv4的区别  185
思考题  186
第6章　IP服务质量  187
6.1　QoS背景  187
6.1.1　QoS发展历程  187
6.1.2　尽力而为服务  189
6.1.3　QoS定义  190
6.1.4　QoS典型场景  191
6.2　流量分类  192
6.3　流量监管与流量整形  194
6.3.1　令牌桶算法  194
6.3.2　漏桶算法  196
6.3.3　流量监管  197
6.3.4　流量整形  197
6.4　队列调度  199
6.4.1　队列调度概述  199
6.4.2　先进先出队列  199
6.4.3　优先队列  200
6.4.4　定制队列  201
6.4.5　加权公平队列  202
6.4.6　基于类的WFQ  204
6.4.7　RTP优先队列  205
6.5　集成服务  206
6.5.1　集成服务概述  206
6.5.2　RSVP  208
6.5.3　集成服务评价  211
6.6　区分服务  212
6.6.1　区分服务概述  212
6.6.2　区分服务架构  213
6.6.3　PHB类别  216
6.6.4　加速服务与确保服务  216
6.6.5　区分服务评价  218
6.7　端到端的QoS  218
6.7.1　DiffServ与IntServ/RSVP融合  219
6.7.2　端到端QoS框架  219
6.7.3　端到端QoS资源管理  220
6.8　QoS机制比较  221
思考题  222
第7章　P2P原理与应用  223
7.1　P2P基础  223
7.1.1　P2P的产生背景  223
7.1.2　P2P与Web的区别  224
7.1.3　P2P网络特点  226
7.1.4　P2P衍生问题  227
7.2　P2P拓扑结构  228
7.2.1　P2P拓扑分类  228
7.2.2　集中式拓扑  229
7.2.3　结构化P2P  230
7.2.4　非结构化P2P  231
7.3　P2P关键技术  232
7.3.1　体系结构  232
7.3.2　内容存储  233
7.3.3　内容查询  234
7.3.4　内容传输  236
7.3.5　NAT穿越  238
7.4　分布式散列表  240
7.4.1　分布式数据管理与检索  240
7.4.2　分布式数据检索策略  241
7.4.3　DHT基础  244
7.4.4　Chord  246
7.4.5　Pastry  249
7.5　P2P典型应用  252
7.5.1　BT  252
7.5.2　eMule  254
7.5.3　Skype  255
7.5.4　流媒体应用  257
思考题  259
第8章　IPv6  260
8.1　IPv4的局限性  260
8.1.1　地址空间  260
8.1.2　性能  261
8.1.3　安全性  263
8.1.4　自动配置  264
8.2　IPv4地址过渡技术  265
8.2.1　划分子网  265
8.2.2　NAT  267
8.2.3　CIDR  268
8.3　IPv6技术优势  269
8.4　IPv6地址  271
8.4.1　IPv6地址表示  271
8.4.2　IPv6地址类型  272
8.4.3?IPv6地址分配  272
8.4.4　地址自动配置  274
8.5　IPv6报文格式  276
8.5.1　IPv6报文基本头部  276
8.5.2　IPv6报文扩展头部  277
8.6　IPv6选项扩展头部  278
8.6.1　建立新的选项  278
8.6.2　选项扩展头部  278
8.6.3　已定义选项  279
8.7　常用扩展头部  280
8.7.1　路由头  280
8.7.2　分片头  281
8.8　IPv6邻居发现协议  282
8.8.1　工作原理  282
8.8.2　主机数据结构  284
8.8.3　邻居发现协议的功能  286
8.8.4　邻居发现协议与ARP的比较  287
8.9　IPv6过渡  288
8.9.1　IPv4向IPv6过渡阶段  288
8.9.2　IPv4/IPv6双栈  289
8.9.3　IPv6隧道类型  290
8.9.4　IPv6 over IPv4隧道  291
8.9.5　IPv6与IPv4互通技术  296
思考题  300
第9章?Internet在中国的发展及应用  301
9.1　中国Internet的发展、现状及趋势  301
9.1.1　中国Internet发展历史  301
9.1.2?中国Internet发展现状  303
9.1.3　中国Internet发展现状评价  304
9.1.4　中国Internet发展趋势  305
9.1.5　中国下一代Internet体系结构  308
9.2　中国Internet基础资源  310
9.2.1　全球IP地址分配  310
9.2.2　中国IP地址分配  312
9.2.3?Internet运营商  314
9.2.4　海底光缆  315
9.3　CERNET  316
9.3.1　CERNET概述  316
9.3.2　CERNET2架构  320
9.3.3　CERNET2主干网  322
9.3.4　CERNET2互联  324
9.4　ChinaNet  325
9.4.1　ChinaNet网络结构  325
9.4.2　ChinaNet网络节点  328
9.4.3　IGP路由策略  330
9.4.4　BGP路由策略  332
9.5　三网融合  334
9.5.1　什么是三网融合  334
9.5.2　三网融合的国际现状  336
9.5.3　中国三网融合  337
9.5.4　IPTV  338
9.5.5　广电网络双向改造  342
思考题  344
附录　我国IP地址分布情况  345
参考文献  347