计算机网络：自顶向下方法（英文版·原书第8版）

本书是经典的计算机网络图书之一，采用作者独创的自顶向下方法来讲授计算机网络的原理及协议，自第1版出版以来已被国内外数百所高校选作教学参考书，被译为14种语言。

本书自首次出版以来，持续为计算机网络教学提供新颖的和与时俱进的方法，目前已被译为14种语言，世界上数百所大学采用本书作为教材，几十万学生和从业人员通过本书系统学习计算机网络知识。

James F. Kurose　美国马萨诸塞大学阿默斯特分校计算机科学系教授，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。由于在教育领域的杰出贡献，他获得了包括IEEE Taylor Booth教育奖章在内的多个教育奖励和荣誉。他是IEEE和ACM会士，还曾担任《IEEE通信会刊》和《IEEE/ACM网络会刊》总编辑。<br />Keith W. Ross　美国纽约大学（NYU）理工学院Leonard J. Shustek首席教授和上海纽约大学（NYU Shanghai）计算机科学系主任，研究兴趣包括安全与隐私、社交网络、对等网络、因特网测量、视频流、内容分发网络和随机建模。他是IEEE和ACM会士，还曾获得Infocom 2009年优秀论文奖、《多媒体通信》2011年和2008年优秀论文奖。

前言<br />作者简介<br />第1章 计算机网络和因特网 1<br />1.1 什么是因特网 2<br />1.1.1 具体构成描述 2<br />1.1.2 服务描述 5<br />1.1.3 什么是协议 7<br />1.2 网络边缘 9<br />1.2.1 接入网络 12<br />1.2.2 物理媒介 18<br />1.3 网络核心 22<br />1.3.1 分组交换 23<br />1.3.2 电路交换 27<br />1.3.3 网络的网络 31<br />1.4 分组交换网中的时延、丢包和吞吐量 35<br />1.4.1 分组交换网中的时延 35<br />1.4.2 排队时延和丢包 39<br />1.4.3 端到端时延 41<br />1.4.4 计算机网络中的吞吐量 43<br />1.5 协议层次及其服务模型 47<br />1.5.1 分层的体系结构 47<br />1.5.2 封装 52<br />1.6 面对攻击的网络 54<br />1.7 计算机网络和因特网的历史 58<br />1.7.1 分组交换的发展：1961～1972 58<br />1.7.2 专用网络和网络互联：1972～1980 59<br />1.7.3 网络的激增：1980～1990 61<br />1.7.4 因特网爆炸：20世纪90年代 62<br />1.7.5 最新发展 63<br />1.8 小结 64<br />课后习题和问题 66<br />Wireshark 实验 76<br />人物专访：Leonard Kleinrock 78<br />第2章 应用层 81<br />2.1 网络应用原理 82<br />2.1.1 网络应用体系结构 84<br />2.1.2 进程通信 85<br />2.1.3 可供应用程序使用的运输服务 88<br />2.1.4 因特网提供的运输服务 90<br />2.1.5 应用层协议 94<br />2.1.6 本书涉及的网络应用 95<br />2.2 Web和HTTP 95<br />2.2.1 HTTP概述 96<br />2.2.2 非持续连接和持续连接 98<br />2.2.3 HTTP报文格式 101<br />2.2.4 用户与服务器的交互：cookie 105<br />2.2.5 Web缓存 108<br />2.2.6 HTTP/2 113<br />2.3 因特网中的电子邮件 116<br />2.3.1 SMTP 118<br />2.3.2 邮件报文格式 121<br />2.3.3 邮件访问协议 121<br />2.4 DNS：因特网的目录服务 122<br />2.4.1 DNS提供的服务 123<br />2.4.2 DNS工作机理概述 125<br />2.4.3 DNS记录和报文 131<br />2.5 P2P 文件分发136<br />2.6 视频流和内容分发网 143<br />2.6.1 因特网视频 143<br />2.6.2 HTTP流和DASH 144<br />2.6.3 内容分发网 145<br />2.6.4 学习案例：Net?ix和YouTube 149<br />2.7 套接字编程：生成网络应用 152<br />2.7.1 UDP套接字编程 154<br />2.7.2 TC 套接字编程 159<br />2.8 小结 165<br />课后习题和问题 166<br />套接字编程作业 175<br />Wireshark 实验：HTTP 和DNS 177<br />人物专访：Tim Berners-Lee 178<br />第3章 运输层 181<br />3.1 概述和运输层服务 182<br />3.1.1 运输层和网络层的关系 182<br />3.1.2 因特网运输层概述 185<br />3.2 多路复用与多路分解 187<br />3.3 无连接运输：UDP 194<br />3.3.1 UDP报文段结构 198<br />3.3.2 UDP检验和 198<br />3.4 可靠数据传输原理200<br />3.4.1 构造可靠数据传输协议 202<br />3.4.2 流水线可靠数据传输协议 211<br />3.4.3 回退N步 215<br />3.4.4 选择重传 220<br />3.5 面向连接的运输：TCP 227<br />3.5.1 TCP连接 227<br />3.5.2 TCP报文段结构 230<br />3.5.3 往返时间的估计与超时 235<br />3.5.4 可靠数据传输 238<br />3.5.5 流量控制 246<br />3.5.6 TCP连接管理 249<br />3.6 拥塞控制原理 255<br />3.6.1 拥塞原因与代价 255<br />3.6.2 拥塞控制方法 262<br />3.7 TCP 拥塞控制263<br />3.7.1 经典的TCP拥塞控制 263<br />3.7.2 网络辅助明确拥塞通告和基于时延的拥塞控制 274<br />3.7.3 公平性 276<br />3.8 运输层功能的演化 279<br />3.9 小结 282<br />课后习题和问题 284<br />编程作业 300<br /> Wireshark 实验：探究TCP 和UDP 300<br />人物专访：Van Jacobson 301<br />第4章 网络层：数据平面 303<br />4.1 网络层概述 304<br />4.1.1 转发和路由选择：数据平面和控制平面 304<br />4.1.2 网络服务模型 309<br />4.2 路由器工作原理 311<br />4.2.1 输入端口处理和基于目的地转发 314<br />4.2.2 交换 317<br />4.2.3 输出端口处理 319<br />4.2.4 何处出现排队 319<br />4.2.5 分组调度 325<br />4.3 网际协议：IPv4、寻址、IPv6 及其他 330<br />4.3.1 IPv4数据报格式 331<br />4.3.2 IPv4编址 333<br />4.3.3 网络地址转换 344<br />4.3.4 IPv6 347<br />4.4 泛化转发和SDN 353<br />4.4.1 匹配 355<br />4.4.2 操作 356<br />4.4.3 运行中的匹配加操作的OpenFlow例子 357<br />4.5 中间盒 360<br />4.6 小结 364<br />课后习题和问题 364<br />Wireshark 实验：IP 374<br />人物专访：Vinton G. Cerf 375<br />第5章 网络层：控制平面 377<br />5.1 概述 378<br />5.2 路由选择算法 380<br />5.2.1 链路状态路由选择算法 383<br />5.2.2 距离向量路由选择算法 388<br />5.3 因特网中自治系统内部的路由选择：OSPF 395<br />5.4 ISP之间的路由选择：BGP 399<br />5.4.1 BGP的作用 399<br />5.4.2 通告BGP路由信息 400<br />5.4.3 确定最好的路由 402<br />5.4.4 IP任播 406<br />5.4.5 路由选择策略 407<br />5.4.6 拼装在一起：在因特网中呈现 410<br />5.5 SDN控制平面 411<br />5.5.1 SDN控制平面：SDN控制器和SDN网络控制应用程序 414<br />5.5.2 OpenFlow协议 416<br />5.5.3 数据平面和控制平面交互的例子 418<br />5.5.4 SDN的过去与未来 419<br />5.6 ICMP：因特网控制报文协议 423<br />5.7 网络管理、SNMP和NETCONF/YANG 425<br />5.7.1 网络管理框架 426<br />5.7.2 简单网络管理协议和管理信息库 428<br />5.7.3 NETCONF和YANG 432<br />5.8 小结 436<br />课后习题和问题 437<br />套接字编程作业5：ICMP Ping 443<br />编程作业：Routing 444<br />Wireshark 实验：ICMP 445<br />人物专访：Jennifer Rexford 446<br />第6章 链路层和局域网 449<br />6.1 链路层概述 450<br />6.1.1 链路层提供的服务 452<br />6.1.2 链路层在何处实现 453<br />6.2 差错检测和纠正技术 454<br />6.2.1 奇偶校验 456<br />6.2.2 检验和方法 458<br />6.2.3 循环冗余检测 459<br />6.3 多路访问链路和协议461<br />6.3.1 信道划分协议 463<br />6.3.2 随机接入协议 465<br />6.3.3 轮流协议 474<br />6.3.4 DOCSIS：用于电缆因特网接入的链路层协议 475<br />6.4 交换局域网477<br />6.4.1 链路层寻址和ARP 478<br />6.4.2 以太网 484<br />6.4.3 链路层交换机 491<br />6.4.4 虚拟局域网 497<br />6.5 链路虚拟化：网络作为链路层501<br />6.5.1 多标签协议交换 502<br />6.6 数据中心网络505<br />6.6.1 数据中心体系结构 505<br />6.6.2 数据中心网络的发展趋势 509<br />6.7 回顾：Web 页面请求的历程512<br />6.7.1 准备：DHCP、UDP、IP 和以太网 512<br />6.7.2 仍在准备：DNS和ARP 514<br />6.7.3 仍在准备：域内路由选择到DNS服务器 515<br />6.7.4 Web客户-服务器交互：TCP 和HTTP 516<br />6.8 小结 518<br />课后习题和问题 519<br />Wireshark 实验：802.11以太网 527<br />人物专访：Albert Greenberg 528<br />第7章 无线网络和移动网络 531<br />7.1 概述 532<br />7.2 无线链路和网络特征 536<br />7.2.1 CDMA 539<br />7.3 WiFi：802.11无线局域网 542<br />7.3.1 802.11无线局域网体系结构 544<br />7.3.2 802.11 MAC协议 548<br />7.3.3 IEEE 802.11帧553<br />7.3.4 在相同的IP 子网中的移动性 556<br />7.3.5 802.11中的高级特色 559<br />7.3.6 个人域网络：蓝牙 560<br />7.4 蜂窝网络：4G和5G 563<br />7.4.1 4G LTE蜂窝网络：架构和部件 564<br />7.4.2 LTE 协议栈 570<br />7.4.3 LTE 无线电接入网 571<br />7.4.4 LTE 附加功能：网络连接和功率管理 572<br />7.4.5 全球蜂窝网络：网络的网络 574<br />7.4.6 5G蜂窝网络 575<br />7.5 移动性管理原理 578<br />7.5.1 设备移动性：网络层视角 578<br />7.5.2 归属网络和在被访网络漫游 579<br />7.5.3 去往/来自移动设备的直接和间接路由 580<br />7.6 实践中的移动性管理587<br />7.6.1 4G/5G网络的移动性管理 587<br />7.6.2 移动IP 592<br />7.7 无线和移动性：对高层协议的影响 594<br />7.8 小结596<br />课后习题和问题597<br />Wireshark实验：WiFi 602<br />人物专访：Deborah Estrin 603<br />第8章 计算机网络中的安全 607<br />8.1 什么是网络安全 608<br />8.2 密码学原理610<br />8.2.1 对称密钥密码体制 612<br />8.2.2 公开密钥加密 618<br />8.3 报文完整性和数字签名624<br />8.3.1 密码散列函数 625<br />8.3.2 报文鉴别码 626<br />8.3.3 数字签名 628<br />8.4 端点鉴别 634<br />8.5 安全电子邮件 639<br />8.5.1 安全电子邮件概述 640<br />8.5.2 PGP 643<br />8.6 使TCP连接安全：TLS 644<br />8.6.1 宏观描述 646<br />8.6.2 更完整的描述 649<br />8.7 网络层安全性：IPsec和虚拟专用网 651<br />8.7.1 IPsec和虚拟专用网 651<br />8.7.2 AH 协议和ESP协议 653<br />8.7.3 安全关联 653<br />8.7.4 IPsec数据报 655<br />8.7.5 IKE：IPsec中的密钥管理 658<br />8.8 实现安全的无线局域网和4G/5G蜂窝网络 659<br />8.8.1 802.11无线局域网中的鉴别和密钥协商 659<br />8.8.2 4G/5G蜂窝网络中的鉴别和密钥协商 664<br />8.9 运行安全性：防火墙和入侵检测系统 667<br />8.9.1 防火墙 667<br />8.9.2 入侵检测系统 675<br />8.10 小结679<br />课后习题和问题680<br />Wireshark 实验：SSL 688<br />IPsec 实验688<br />人物专访：Steven M. Bellovin 689<br />参考文献 691