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第一部分 网络基础2

第1章 协议和分层2

1.1 本书中的网络3

1.1.1 网络设备的远程访问5

1.1.2 传输文件到路由器7

1.1.3 命令行界面和图形用户界面7

1.1.4 Ethereal和数据包的捕获9

1.1.5 第一次探索网络10

1.2 协议10

1.2.1 标准和组织11

1.2.2 征求意见稿和互联网工程任务组12

1.3 互联网的管理14

1.4 分层15

1.4.1 简单组网16

1.4.2 协议分层17

1.5 TCP/IP协议族17

1.5.1 TCP/IP参考模型分层18

1.5.2 协议和接口19

1.5.3 封装20

1.6 TCP/IP分层21

1.6.1 物理层21

1.6.2 数据链路层22

1.6.3 网络层24

1.6.4 传输层26

1.6.5 应用层28

1.6.6 会话支持28

1.6.7 内部表示转换29

1.6.8 TCP/IP中的应用程序29

1.7 TCP/IP协议族30

1.8 留给读者的问题31

第2章 TCP/IP协议和设备32

2.1 网络的协议栈32

2.2 分层、协议、端口和套接字34

2.3 TCP/IP协议栈36

2.4 客户端-服务器模型37

2.5 TCP/IP协议层和客户端-服务器37

2.6 IP层39

2.7 传输层39

2.7.1 传输控制协议40

2.7.2 用户数据报协议40

2.8 应用层40

2.9 网桥、路由器和交换机41

2.9.1 局域网分段41

2.9.2 网桥42

2.9.3 路由器43

2.9.4 局域网交换机43

2.9.5 虚拟局域网44

2.9.6 VLAN帧标签45

2.10 留给读者的问题46

第3章 网络链路技术47

3.1 示例网络的连接47

3.1.1 显示以太网流量49

3.1.2 显示SONET链路50

3.1.3 显示DSL链路52

3.1.4 显示无线链路54

3.1.5 帧和链路层56

3.2 数据链路层56

3.3 以太网的演进58

3.3.1 Ethernet Ⅱ和IEEE 802.3帧59

3.3.2 MAC地址60

3.4 数字用户线（DSL）的演进61

3.4.1 点到点协议（PPP）和数字用户线（DSL）62

3.4.2 PPP成帧62

3.4.3 DSL封装63

3.4.4 DSL构成63

3.5 同步光纤网络（SONET）的演进65

3.5.1 网络错误的说明65

3.5.2 基于SONET/SDH的分组封装66

3.6 无线局域网和IEEE 802.1167

3.6.1 WiFi67

3.6.2 IEEE802.11 MAC层协议68

3.6.3 IEEE 802.11帧70

3.7 留给读者的问题71

第二部分 核心协议74

第4章 IPv4和IPv6寻址74

4.1 IP寻址74

4.2 网络／主机边界79

4.3 IPv4地址79

4.3.1 IPv4私有地址82

4.3.2 理解IPv4地址83

4.4 IPv6地址84

4.4.1 IPv6地址的特征84

4.4.2 IPv6地址类型和表示方法85

4.4.3 IPv6地址前缀86

4.5 子网划分和超网划分86

4.5.1 IPv4中的子网划分87

4.5.2 子网划分基础87

4.5.3 CIDR和VLSM90

4.6 IPv6寻址细节92

4.6.1 IP地址分配94

4.7 留给读者的问题96

第5章 地址解析协议97

5.1 ARP和局域网99

5.2 ARP报文104

5.3 ARP操作案例105

5.4 ARP的变种107

5.4.1 代理ARP协议107

5.4.2 反向地址解析协议108

5.4.3 广域网的ARP协议108

5.5 ARP和IPv6109

5.5.1 邻居发现协议109

5.5.2 ND地址解析110

5.6 留给读者的问题111

第6章 IPv4和IPv6头部112

6.1 分组头部和地址112

6.2 IPv4分组头部115

6.3 分片和IPv4117

6.3.1 分片和最大传输单元119

6.3.2 分片和重组120

6.3.3 路径MTU的确定120

6.4 一个分片的例子120

6.4.1 IPv4的局限122

6.4.2 IPv6头部结构122

6.5 IPv4头部和IPv6头部的比较124

6.5.1 IPv6头部改动125

6.6 IPv6和分片126

6.7 留给读者的问题128

第7章 网际控制报文协议129

7.1 ICMP和ping131

7.2 ICMP消息格式134

7.2.1 ICMP消息字段134

7.2.2 ICMP类型字段和代码字段135

7.3 ICMP消息的发送139

7.3.1 必须发送ICMP的情况139

7.3.2 不能发送ICMP的情况139

7.4 ping140

7.5 traceroute140

7.6 路径MTU141

7.7 ICMPv6143

7.7.1 基本的ICMPv6消息143

7.7.2 邻居发现和自动配置144

7.7.3 路由和邻居发现145

7.7.4 接口地址145

7.7.5 邻居请求和宣告145

7.8 留给读者的问题146

第8章 路由147

8.1 路由器和路由表147

8.2 主机和路由表150

8.3 直接和间接交付153

8.3.1 路由选择156

8.3.2 没有路由的直接交付156

8.3.3 间接交付和路由器157

8.4 留给读者的问题160

第9章 IP分组转发161

9.1 路由器架构165

9.1.1 基本的路由架构165

9.1.2 另一种路由器架构167

9.2 路由器访问168

9.2.1 控制台端口169

9.2.2 辅助端口169

9.2.3 网络169

9.3 转发表查找170

9.4 双栈、隧道和IPv6171

9.4.1 双协议栈171

9.4.2 隧道172

9.5 隧道机制173

9.6 为过渡所做的考虑174

9.7 留给读者的问题175

第10章 用户数据报协议176

10.1 UDP端口和套接字176

10.2 UDP用来做什么181

10.3 UDP包头181

10.4 IPv4和IPv6的注意事项182

10.5 端口号183

10.5.1 熟知端口183

10.5.2 套接字186

10.6 UDP操作186

10.7 UDP溢出187

10.8 留给读者的问题187

第11章 传输控制协议189

11.1 TCP与连接189

11.2 TCP头部191

11.3 TCP的机制193

11.4 连接和三次握手194

11.4.1 连接建立195

11.4.2 数据传输196

11.4.3 关闭连接197

11.5 流量控制198

11.5.1 TCP的窗口199

11.5.2 流量控制和拥塞控制199

11.6 性能算法200

11.7 TCP和FTP201

11.8 留给读者的问题203

第12章 多路复用和套接字204

12.1 层和应用204

12.2 套接字接口206

12.2.1 套接字库207

12.2.2 TCP流服务调用207

12.3 套接字接口：是好还是坏208

12.3.1 原始套接字的“威胁”208

12.3.2 套接字库（不同操作系统）209

12.4 Windows套接字接口210

12.4.1 TCP/IP和Windows210

12.4.2 Windows的套接字210

12.5 基于Linux的套接字211

12.6 留给读者的问题216

第三部分 路由和路由协议218

第13章 路由和对等节点218

13.1 网络层路由和交换218

13.2 面向连接的和无连接的网络220

13.2.1 服务质量221

13.3 主机路由表223

13.3.1 路由表和FreeBSD223

13.3.2 路由表和RedHat Linux224

13.3.3 路由和Windows XP225

13.4 互联网和自治域系统226

13.5 当今的互联网227

13.6 路由策略的作用229

13.7 对等节点230

13.8 选择一个对等节点232

13.9 留给读者的问题233

第14章 内部网关协议：RIP，OSPF和IS-IS234

14.1 内部路由协议240

14.2 3个主要的IGP240

14.3 路由信息协议241

14.3.1 距离向量路由协议241

14.3.2 链路断开242

14.3.3 距离向量的问题242

14.3.4 RIPv1243

14.3.5 RIPv2244

14.3.6 为IPv6设计的RIPng246

14.4 关于IGRP和EIGRP的介绍248

14.4.1 开放最短路径优先249

14.4.2 链路状态与最短路径249

14.4.3 OSPF可以做什么250

14.4.4 OSPF路由器类型及区域251

14.4.5 OSPF指定路由器和备份指定路由器253

14.4.6 OSPF数据报文253

14.4.7 用于IPv6的OSPFv3254

14.5 中间系统到中间系统254

14.5.1 IS-IS的吸引力255

14.5.2 IS-IS与OSPF255

14.5.3 OSPF与IS-IS的相似之处255

14.5.4 OSPF与IS-IS的区别256

14.5.5 用于IPv6的IS-IS257

14.6 留给读者的问题257

第15章 边界网关协议259

15.1 BGP作为路由协议259

15.1.1 配置BGP261

15.1.2 路由策略的能力262

15.2 BGP与互联网264

15.2.1 EGP与早期互联网264

15.2.2 BGP的产生265

15.3 BGP作为一种路径向量协议265

15.4 IBGP与EBGP266

15.4.1 IGP下一跳与BGP下一跳267

15.4.2 BGP与内部网关协议267

15.5 其他BGP协议269

15.6 BGP属性269

15.7 BGP与路由策略271

15.7.1 BGP扩张271

15.8 BGP消息类型271

15.9 BGP消息格式272

15.9.1 打开消息272

15.9.2 更新消息273

15.9.3 通知消息274

15.10 留给读者的问题274

第16章 组播276

16.1 初识IPv4组播传输协议278

16.2 组播术语279

16.3 密集型组播和稀疏型组播281

16.4 关于组播的一些特殊标记281

16.5 组播概念281

16.5.1 逆向路径转发282

16.5.2 RPF表282

16.5.3 填充RPF表282

16.5.4 最短路径树283

16.5.5 汇聚点和汇聚点共享树283

16.6 组播协议284

16.6.1 组播主机和路由器284

16.6.2 组播组成员协议285

16.6.3 组播路由协议286

16.6.4 任意源组播和SSM287

16.6.5 组播源发现协议287

16.6.6 帧和组播288

16.6.7 IPv4组播地址289

16.6.8 IPv6组播地址290

16.6.9 PIM-SM291

16.6.10 资源预留协议和PGM292

16.6.11 组播路由协议293

16.6.12 IPv6组播294

16.7 留给读者的问题295

第17章 MPLS和IP交换296

17.1 融合什么298

17.1.1 快速分组交换299

17.1.2 帧中继299

17.1.3 异步传输模式301

17.1.4 为什么还是走到了TCP/IP的局面303

17.2 MPLS303

17.2.1 MPLS术语306

17.2.2 信令和MPLS307

17.2.3 标签栈308

17.2.4 MPLS和VPN308

17.2.5 MPLS表309

17.3 用静态LSP配置MPLS309

17.3.1 入口路由器309

17.3.2 转接路由器310

17.3.3 出口路由器310

17.3.4 traceroute和LSP311

17.4 留给读者的问题312

第三部分 应用层314

第18章 动态主机配置协议314

18.1 DHCP和地址分配314

18.1.1 DHCP服务器配置316

18.1.2 路由器中继代理配置317

18.1.3 在LAN2上获取地址318

18.1.4 在网络上使用DHCP320

18.2 BOOTP320

18.2.1 BOOTP的实现321

18.2.2 BOOTP消息321

18.2.3 BOOTP中继代理322

18.2.4 BOOTP“厂商特定区”选项323

18.3 简单文件传输协议323

18.3.1 TFTP消息324

18.3.2 TFTP下载325

18.3.3 DHCP325

18.3.4 DHCP操作326

18.3.5 DHCP消息类型选项328

18.4 DHCP和路由器328

18.4.1 DHCPv6328

18.4.2 DHCPv6和路由宣告329

18.4.3 DHCPv6操作329

18.5 留给读者的问题330

第19章 域名系统331

19.1 DNS基础331

19.1.1 DNS体系结构333

19.1.2 根域名服务器333

19.1.3 根服务器的操作334

19.1.4 根服务器详情334

19.2 理论上的DNS：域名服务器、数据库、解析器335

19.2.1 增加一个新的主机335

19.2.2 递归和迭代请求336

19.2.3 委派及查询336

19.2.4 胶水记录338

19.3 实践中的DNS：资源记录和消息格式338

19.3.1 DNS消息头340

19.3.2 DNSSec341

19.3.3 DNS工具：nslookup、dig和host341

19.4 DNS实例342

19.5 留给读者的问题348

第20章 文件传输协议350

20.1 综述350

20.1.1 PORT和PASV352

20.2 FTP和GUIS354

20.2.1 FTP基础357

20.2.2 FTTP命令与应答码357

20.2.3 FTP数据传输359

20.2.4 被动模式和端口360

20.2.5 文件传输类型362

20.2.6 FTP出错362

20.3 FTP命令363

20.3.1 变种技术365

20.3.2 关于NFS365

20.4 留给读者的问题366

第21章 简单邮件传输协议和邮件367

21.1 电子邮件的架构367

21.1.1 如今的邮件发送370

21.1.2 电子邮件的演进简史373

21.1.3 SMTP认证373

21.1.4 简单邮件传输协议374

21.2 多用途互联网邮件扩展376

21.2.1 MIME媒体类型376

21.2.2 MIME编码376

21.2.3 MIME消息的样例377

21.3 使用POP3访问电子邮件378

21.4 电子邮件及其头部379

21.5 家庭办公室的邮件381

21.6 留给读者的问题382

第22章 超文本传输协议383

22.1 HTTP的实现383

22.1.1 统一资源386

22.1.2 URI（统一资源标识符）387

22.1.3 URL（统一资源定位符）387

22.1.4 URN（统一资源名称）389

22.2 HTTP390

22.2.1 HTTP的演进390

22.2.2 HTTP模型392

22.2.3 HTTP消息392

22.3 TRAILERS和动态Web页面393

22.3.1 HTTP请求和应答393

22.3.2 HTTP方法394

22.3.3 HTTP状态码395

22.3.4 HTTP头部395

22.3.5 一般头部395

22.3.6 请求头部396

22.3.7 应答头部397

22.3.8 实体头部397

22.3.9 cookie397

22.4 留给读者的问题399

第23章 安全套接字与SSL400

23.1 SSL与网站400

23.1.1 安全锁404

23.1.2 安全套接字层404

23.2 隐私性、完整性以及认证405

23.2.1 隐私性405

23.2.2 完整性405

23.2.3 认证406

23.3 公钥加密407

23.3.1 在客户端用便携式计算器加密407

23.3.2 例子407

23.3.3 用便携式计算器在服务器上解码408

23.4 公钥与对称加密409

23.5 SSL协议409

23.5.1 SSL协议栈409

23.5.2 SSL会话建立410

23.5.3 SSL数据传输411

23.5.4 SSL实现411

23.5.5 SSL的不足与争议412

23.5.6 TLS 1.1的注意事项413

23.5.7 SSL与证书413

23.6 留给读者的问题413

第五部分 网络管理416

第24章 简单网络管理协议416

24.1 SNMP功能416

24.2 SNMP模型421

24.2.1 MIB库和SMI422

24.2.2 SMI422

24.2.3 MIB424

24.2.4 RMON425

24.2.5 私有MIB426

24.3 SNMP操作426

24.3.1 SNMPv2增强429

24.3.2 SNMPv3430

24.4 留给读者的问题430

第六部分 安全432

第25章 Secure Shell（远程访问）432

25.1 使用SSH432

25.1.1 SSH基础434

25.1.2 SSH功能435

25.1.3 SSH架构436

25.1.4 SSH密钥436

25.1.5 SSH协议的操作437

25.1.6 传输层协议438

25.1.7 认证协议440

25.1.8 连接协议440

25.1.9 文件传输协议441

25.2 SSH的使用443

25.3 留给读者的问题448

第26章 基于MPLS的虚拟专用网449

26.1 PPTP的隐私性451

26.1.1 VPN的种类451

26.1.2 安全性和VPN452

26.1.3 VPN和协议453

26.1.4 PPTP协议454

26.1.5 L2TP协议454

26.1.6 PPTP和L2TP的对比455

26.2 基于MPLS的VPN的类型455

26.2.1 三层VPN（L3VPN）456

26.2.2 二层VPN（L2VPN）457

26.3 VPLS：基于MPLS的L2VPN458

26.3.1 每个路由器的VPLS配置459

26.4 配置真的起作用吗462

26.5 留给读者的问题463

第27章 网络地址转换464

27.1 使用NAT464

27.1.1 NAT的优点和缺点466

27.1.2 4种类型的NAT466

27.2 实施NAT471

27.3 留给读者的问题473

第28章 防火墙474

28.1 防火墙的工作474

28.1.1 一种路由器数据包过滤器474

28.1.2 路由器上的状态检测477

28.2 防火墙的类型480

28.2.1 数据包过滤480

28.2.2 应用代理480

28.2.3 状态检测480

28.2.4 DMZ481

28.3 留给读者的问题483

第29章 IP安全484

29.1 IPSec的使用484

29.1.1 CE0486

29.1.2 CE6487

29.2 IPSec简介488

29.2.1 IPSec的RFC488

29.2.2 IPSec的实现489

29.2.3 IPSec传输与隧道模式490

29.3 安全关联及其他490

29.3.1 安全策略490

29.3.2 认证头部491

29.3.3 封装安全载荷492

29.3.4 互联网密钥交换494

29.4 留给读者的问题495

第七部分 媒体498

第30章 IP语音498

30.1 VoIP的使用498

30.1.1 VoIP的优势501

30.1.2 什么是“语音”502

30.1.3 时延问题502

30.1.4 语音分组化504

30.2 VoIP协议504

30.2.1 VoIP传输的RTP协议505

30.2.2 信令506

30.2.3 H.3 23国际标准507

30.2.4 SIP协议，互联网标准508

30.2.5 MGCP以及Megaco/H.248510

30.3 多种技术的融合510

30.4 留给读者的问题511

缩略语512

参考文献523