本书主要讲述现代网络与通信技术，全书分为基础知识和先进网络技术两个层次。基础知识部分包括：网络协议与设备、局域网/广域网、无线广域网络和LTE、网络应用与管理、网络**等。先进网络技术部分对网络分析和先进的网络协议进行了深入探究：先进的路由器/交换机体系结构、云计算与网络虚拟化、软件定义网络（SDN）、基于分布式/云的多媒体网络、无线传感器网络等。本书旨在帮助读者分析和模拟复杂网络，设计满足需求的高性价比网络架构，平衡基础知识和先进技术，并包含丰富的案例研究、实例、习题和直观的插图。

目 录 第 一 部 分 第1章 分组交换网络 1 1.1 网络中的基本定义 1 1.1.1 分组交换与电路交换的对比 2 1.1.2 数据、分组和帧 2 1.1.3 互联网和ISP 3 1.1.4 ISP的分类 5 1.2 分组交换网的类型 6 1.2.1 无连接网络 6 1.2.2 面向连接网络 7 1.3 分组长度和优化 8 1.4 网络协议基础 9 1.4.1 五层TCP/IP协议模型 10 1.4.2 七层OSI模型 11 1.5 互联网中的编址方案 11 1.5.1 IP编址方案 12 1.5.2 子网编址和掩码 14 1.5.3 无类别域间路由选择 15 1.6 等长分组模型 16 1.7 总结 16 1.8 习题 17 1.9 计算机仿真项目 20 第2章 连网设备概述 21 2.1 网络接口卡 22 2.2 交换和路由设备 23 2.2.1 一层设备 23 2.2.2 二层设备 24 2.2.3 三层设备 25 2.3 无线交换和路由设备 27 2.3.1 无线接入点和基站 27 2.3.2 无线路由器和交换机 28 2.3.3 无线设备的天线 28 2.4 调制解调器 29 2.4.1 基本调制技术：ASK、FSK和 PSK 29 2.4.2 实用的调制技术：4-QAM和 QPSK 31 2.4.3 DSL调制解调器 32 2.4.4 电缆调制解调器 32 2.5 复用器 33 2.5.1 频分复用 33 2.5.2 时分复用 35 2.6 总结 38 2.7 习题 38 2.8 计算机仿真项目 39 第3章 数据链路和链路接口 40 3.1 数据链路 40 3.1.1 数据链路类型 41 3.2 链路编码器 42 3.3 链路上的检错和纠错 43 3.3.1 检错方法 44 3.3.2 CRC算法 44 3.4 链路上的流量控制 48 3.4.1 停等流量控制 48 3.4.2 滑动窗口流量控制协议 50 3.5 多用户链路访问 53 3.5.1 CSMA 53 3.6 多用户无线信道访问 56 3.6.1 FDMA 56 3.6.2 TDMA 56 3.6.3 OFDMA 57 3.6.4 SC-FDMA 57 3.6.5 CDMA 57 3.6.6 其他多路访问技术 60 3.7 链路聚合 61 3.7.1 链路聚合的应用 61 3.7.2 LACP 62 3.8 总结 62 3.9 习题 63 3.10 计算机仿真项目 65 第4章 局域网和LAN网络 66 4.1 LAN和基本拓扑结构 66 4.2 LAN协议 67 4.2.1 逻辑链路控制 67 4.2.2 介质访问控制 68 4.3 LAN网络 69 4.3.1 用第1层设备互连LAN 70 4.3.2 用第2层设备互连LAN 70 4.3.3 用第2层和第3层设备连网 74 4.4 MAC/IP地址转换协议 75 4.4.1 ARP 75 4.4.2 RARP 76 4.5 生成树协议 77 4.6 虚拟局域网 79 4.6.1 VLAN交换机 80 4.6.2 VLAN中继协议和 IEEE 802.1Q 80 4.7 无线局域网 80 4.7.1 红外局域网 81 4.7.2 扩频局域网 82 4.7.3 窄带射频局域网 82 4.7.4 家庭射频和蓝牙局域网 82 4.8 IEEE 802.11无线局域网标准 82 4.8.1 IEEE 802.11物理层 83 4.8.2 802.11 MAC层 84 4.8.3 WiFi网络 86 4.9 案例研究：有线电视协议 DOCSIS 88 4.10 总结 88 4.11 习题 89 4.12 计算机仿真项目 91 第5章 广域路由选择和网络互联 92 5.1 IP分组和基本路由选择策略 92 5.1.1 分组的分片和重组 94 5.1.2 ICMP 95 5.1.3 获取和分配IP地址 96 5.1.4 DHCP 97 5.1.5 NAT 98 5.1.6 UPnP 100 5.2 路径选择算法 100 5.2.1 Dijkstra算法 101 5.2.2 Bellman-Ford算法 102 5.2.3 分组洪泛算法 103 5.2.4 偏转路由选择算法 103 5.3 域内路由选择协议 104 5.3.1 OSPF 104 5.3.2 RIP 107 5.4 域间路由选择协议 109 5.4.1 AS 110 5.4.2 BGP 110 5.5 IPv6 114 5.5.1 IPv6地址格式 114 5.5.2 扩展首部 115 5.5.3 分组分片 115 5.5.4 IPv6的其他特性 115 5.6 网络层拥塞控制 115 5.6.1 单向拥塞控制 117 5.6.2 双向拥塞控制 118 5.6.3 随机早期检测 118 5.6.4 链路阻塞的快速评估 120 5.6.5 Lee’s串行和并行连接规则 120 5.7 总结 121 5.8 习题 122 5.9 计算机仿真项目 124 第6章 多播路由选择和协议 126 6.1 基本定义和技术 126 6.1.1 IP多播地址 127 6.1.2 基本多播树算法 128 6.1.3 多播协议分类 129 6.2 本地和成员多播协议 129 6.2.1 IGMP 129 6.3 域内多播协议 131 6.3.1 MBone 131 6.3.2 DVMRP 131 6.3.3 MOSPF协议 132 6.3.4 PIM 133 6.3.5 CBT协议 134 6.4 域间多播协议 134 6.4.1 MBGP 134 6.4.2 MSDP 135 6.4.3 BGMP 136 6.5 总结 137 6.6 习题 137 6.7 计算机仿真项目 139 第7章 无线广域网和LTE技术 140 7.1 无线网络的基础设施 140 7.2 蜂窝网络 141 7.2.1 蜂窝网络设备和操作 142 7.2.2 切换 146 7.3 蜂窝网络中的移动IP管理 149 7.3.1 家乡代理和外地代理 149 7.3.2 代理发现阶段 150 7.3.3 注册 150 7.3.4 移动IP路由 151 7.3.5 历代蜂窝网络 153 7.4 LTE技术 154 7.4.1 LTE组网设备 154 7.4.2 LTE小区中的呼叫建立 155 7.4.3 LTE中的切换 156 7.4.4 LTE的上/下行链路方案 157 7.4.5 频率复用 157 7.5 与LTE结合的无线网状网 160 7.5.1 网状网的应用 160 7.5.2 WMN的物理层和MAC层 161 7.6 无线信道特性 161 7.6.1 无线信道的容量 163 7.6.2 信道编码 163 7.6.3 平坦衰落对策 164 7.6.4 码间串扰对策 164 7.7 总结 164 7.8 习题 165 7.9 计算机仿真项目 166 第8章 传送和端到端协议 167 8.1 传送层概况 167 8.1.1 传送层与相邻层的相互 作用 168 8.1.2 传送层协议 170 8.2 用户数据报协议 170 8.2.1 UDP数据段 170 8.2.2 UDP的应用 172 8.3 传输控制协议 172 8.3.1 TCP数据段 172 8.3.2 TCP连接 174 8.3.3 TCP中基于窗口的传输和 滑动窗口 176 8.3.4 TCP的应用 177 8.4 移动传送协议 177 8.4.1 用于移动的UDP 177 8.4.2 用于移动的TCP 177 8.5 TCP拥塞控制 178 8.5.1 加法增大、乘法减小控制 178 8.5.2 慢启动方法 179 8.5.3 快速重传和快速恢**法 180 8.6 总结 182 8.7 习题 182 8.8 计算机仿真项目 183 第9章 基本网络应用和管理 184 9.1 应用层概述 184 9.1.1 客户机/服务器模型 185 9.1.2 图形用户界面 185 9.2 DNS 186 9.2.1 域名空间 186 9.2.2 名字/地址映射 187 9.2.3 DNS报文格式 189 9.3 电子邮件(E-mail) 189 9.3.1 基本的E-mail结构和定义 190 9.3.2 简单邮件传输协议(SMTP) 191 9.3.3 第3版邮局协议(POP3) 192 9.3.4 互联网邮件访问协议 (IMAP) 192 9.4 万维网(WWW) 192 9.4.1 超文本传输协议(HTTP) 193 9.4.2 Web缓存(代理服务器) 196 9.4.3 Webmail 196 9.5 远程登录协议 197 9.5.1 TELNET协议 197 9.5.2 **外壳协议(SSH) 198 9.6 文件传输和FTP 199 9.6.1 文件传输协议(FTP) 199 9.6.2 **复制协议(SCP) 199 9.7 对等网络 199 9.7.1 P2P文件共享协议 200 9.7.2 P2P数据库共享协议 203 9.7.3 对等节点连接效率估计 205 9.8 网络管理 205 9.8.1 网络管理要素 206 9.8.2 管理信息结构(SMI) 206 9.8.3 管理信息库(MIB) 207 9.8.4 简单网络管理协议(SNMP) 207 9.9 总结 209 9.10 习题 209 9.11 计算机仿真项目 211 第10章 网络** 212 10.1 网络**概况 212 10.1.1 网络**要素 212 10.1.2 网络攻击分类 213 10.2 **方法 215 10.3 对称密钥密码 216 10.3.1 数据加密标准(DES) 217 10.3.2 **加密标准(AES) 218 10.4 公钥密码 218 10.4.1 RSA算法 219 10.4.2 Diffie-Hellman密钥交换 协议 220 10.5 认证 220 10.5.1 哈希函数 220 10.5.2 **哈希算法(SHA) 221 10.6 数字签名 222 10.7 IP和无线网络的** 223 10.7.1 IP**和IPsec 223 10.7.2 无线网络和IEEE 802.11的 ** 224 10.8 防火墙和分组过滤 225 10.8.1 分组过滤 226 10.8.2 代理服务器 227 10.9 总结 227 10.10 习题 228 10.11 计算机仿真项目 229 第 二 部 分 第11章 网络队列和延迟分析 230 11.1 Little定理 230 11.2 生灭过程 232 11.3 排队规则 233 11.4 马尔可夫FIFO排队系统 233 11.4.1 M/M/1排队系统 233 11.4.2 有限排队空间系统： M/M/1/b 236 11.4.3 M/M/a排队系统 237 11.4.4 延迟敏感流量模型： M/M/a/a 241 11.4.5 M/M/∞队系统 242 11.5 非马尔可夫和自相似模型 243 11.5.1 波拉切克-欣钦(Pollaczek- Khinchine，P-K)公式和 M/G/1 243 11.5.2 M/D/1模型 245 11.5.3 自相似和批到达模型 245 11.6 队列网络 245 11.6.1 Burke定理 245 11.6.2 Jackson定理 248 11.7 总结 251 11.8 习题 252 11.9 计算机仿真项目 255 第12章 **路由器和交换机架构 256 12.1 路由器结构 256 12.2 输入端口处理器 257 12.2.1 分组解析器 258 12.2.2 分组分割器 258 12.2.3 输入缓冲区 259