本书延续了Foruzan的一贯风格，以通俗易懂的方式全面阐述了网络技术。本书自第1版引进以来，对网络课程教学产生了较大影响，被多所名校采用为教材，并成为清华大学和中科院博士入学考试网络课程的主要参考书。本书一大特色是图表众多，并且尽量少地使用数学公式。
　　新版更关使网络的基本概念，并依照五层Internet模型，对素材进行重新组织，加强了无线技术、IPv6和网络安全等方面的内容，更好地反映了网络领域的最新主题。
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　　本书既可作为大专院校计算机专业的本科生教材，也可作为从事数据通信和网络工作的技术人员的参考资料。

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第一部分　 数据通信与网络概述
第1章　 绪论 3
1.1　 数据通信 3
1.1.1　 组成 4
1.1.2　 数据表示 4
1.1.3　 数据流的方向 5
1.2　 网络 6
1.2.1　 分布式处理 6
1.2.2　 网络准则 7
1.2.3　 物理结构 7
1.2.4　 网络分类 10
1.3　 因特网 12
1.3.1　 历史简介 12
1.3.2　 因特网现状 13
1.4　 协议和标准 14
1.4.1　 协议 14
1.4.2　 标准 15
1.4.3　 标准化组织 15
1.4.4　 因特网标准 16
1.5　 本章小结 16
1.6　 习题集 17
1.6.1　 复习题 17
1.6.2　 选择题 17
1.6.3　 练习 18
第2章　 网络模型 19
2.1　 任务分层 19
2.1.1　 发送方、接收方和载体 20
2.1.2　 层次结构 20
2.1.3　 服务 20
2.2　 因特网模型 20
2.2.1　 对等进程 21
2.2.2　 层次的功能 22
2.2.3　 各层小结 29
2.3　 OSI模型 29
2.4　 本章小结 29
2.5　 习题集 30
2.5.1　 复习题 30
2.5.2　 选择题 30
2.5.3　 练习 31
第二部分　 物理层
第3章　 信号 36
3.1　 模拟与数字 36
3.1.1　 模拟数据与数字数据 36
3.1.2　 模拟信号与数字信号 36
3.1.3　 周期信号与非周期信号 37
3.2　 模拟信号 37
3.2.1　 正弦波 37
3.2.2　 相位 39
3.2.3　 正弦波实例 40
3.2.4　 时域和频域 40
3.2.5　 复合信号 41
3.2.6　 带宽 44
3.3　 数字信号 45
3.3.1　 位间隔与比特率 46
3.3.2　 数字信号是一种复合模拟信号 46
3.3.3　 数字信号通过宽带介质 46
3.3.4　 数字信号通过限带介质 47
3.3.5　 数字带宽与模拟带宽 48
3.3.6　 更高比特率 48
3.4　 模拟与数字 49
3.4.1　 低通与带通 49
3.4.2　 数字传输 49
3.4.3　 模拟传输 49
3.5　 数据速率限制 50
3.5.1　 无噪声通道：Nyquist比特率 50
3.5.2　 噪声通道：Shannon容量定理 50
3.5.3　 使用两种限制条件 51
3.6　 传输减损 51
3.6.1　 衰减 51
3.6.2　 失真 52
3.6.3　 噪声 52
3.7　 信号的其他内容 53
3.7.1　 吞吐量 53
3.7.2　 传播速度 53
3.7.3　 传播时间 54
3.7.4　 波长 54
3.8　 本章小结 54
3.9　 习题集 55
3.9.1　 复习题 55
3.9.2　 选择题 55
3.9.3　 练习 57
第4章　 数字传输 60
4.1　 线路编码 60
4.1.1　 线路编码特性 60
4.1.2　 线路编码机制 62
4.1.3　 其他机制 67
4.2　 块编码 67
4.2.1　 转换步骤 68
4.2.2　 常用的块编码 69
4.3　 采样 70
4.3.1　 脉幅调制 70
4.3.2　 脉码调制 71
4.3.3　 采样频率：Nyquist定理 72
4.3.4　 采样的位数 73
4.3.5　 比特率 73
4.4　 传输模式 74
4.4.1　 并行传输 74
4.4.2　 串行传输 74
4.5　 本章小结 77
4.6　 习题集 77
4.6.1　 复习题 77
4.6.2　 选择题 78
4.6.3　 练习 79
第5章　 模拟传输 81
5.1　 数字数据的调制 81
5.1.1　 数模转换问题 81
5.1.2　 幅移键控 83
5.1.3　 频移键控 84
5.1.4　 相移键控 86
5.1.5　 正交振幅调制 88
5.1.6　 比特与波特的比较 89
5.2　 电话调制解调器 91
5.3　 模拟信号调制 94
5.3.1　 AM 95
5.3.2　 FM 97
5.3.3　 PM 98
5.4　 本章小结 98
5.5　 习题集 99
5.5.1　 复习题 99
5.5.2　 选择题 99
5.5.3　 练习 101
第6章　 多路复用 103
6.1　 FDM 104
6.1.1　 多路复用过程 104
6.1.2　 多路分离过程 104
6.1.3　 模拟层次结构 106
6.1.4　 FDM的其他应用 107
6.1.5　 实现 107
6.2　 WDM 108
6.3　 TDM 108
6.3.1　 时隙和帧 109
6.3.2　 交替 110
6.3.3　 同步 111
6.3.4　 位填充 112
6.3.5　 数字信号服务 112
6.3.6　 T线路 113
6.3.7　 反向TDM 115
6.3.8　 TDM的其他应用 116
6.4　 本章小结 116
6.5　 习题集 116
6.5.1　 复习题 116
6.5.2　 选择题 117
6.5.3　 练习 117
第7章　 传输介质 119
7.1　 有向介质 119
7.1.1　 双绞线 120
7.1.2　 同轴电缆 122
7.1.3　 光缆 124
7.2　 无向介质：无线 128
7.2.1　 无线电波 129
7.2.2　 微波 130
7.2.3　 红外波 131
7.3　 本章小结 131
7.4　 习题集 132
7.4.1　 复习题 132
7.4.2　 选择题 132
7.4.3　 练习 134
第8章　 电路交换与电话网络 135
8.1　 电路交换 135
8.1.1　 空分交换机 136
8.1.2　 时分交换机 138
8.1.3　 TDM总线 139
8.1.4　 空分交换与时分交换组合 139
8.2　 电话网络 140
8.2.1　 主要组成 140
8.2.2　 LATA 141
8.2.3　 建立连接 142
8.2.4　 模拟业务 143
8.2.5　 数字业务 144
8.2.6　 简要历史 144
8.3　 本章小结 145
8.4　 习题集 146
8.4.1　 复习题 146
8.4.2　 选择题 146
8.4.3　 练习 147
第9章　 高速数字接入 149
9.1　 DSL技术 149
9.1.1　 ADSL 149
9.1.2　 其他DSL技术 151
9.2　 有线调制解调器 152
9.2.1　 传统有线网络 152
9.2.2　 HFC网络 153
9.2.3　 共享 154
9.2.4　 CM与CMTS 155
9.2.5　 数据传输方案：DOCSIS 155
9.3　 SONET 156
9.3.1　 SONET设备 156
9.3.2　 SONET帧 157
9.3.3　 帧传输 157
9.3.4　 同步传输信号 158
9.3.5　 STS-1 158
9.3.6　 虚拟支流 158
9.3.7　 高速率服务 159
9.4　 本章小结 159
9.5　 习题集 160
9.5.1　 复习题 160
9.5.2　 选择题 160
9.5.3　 练习 162
第三部分　 数据链路层
第10章　 检错与纠错 166
10.1　 差错的类型 166
10.1.1　 单比特差错 166
10.1.2　 突发性差错 167
10.2　 检错 167
10.2.1　 冗余 167
10.2.2　 奇偶校验 168
10.2.3　 循环冗余校验 171
10.2.4　 校验和 173
10.3　 纠错 176
10.3.1　 重传纠错 176
10.3.2　 前向纠错 176
10.3.3　 纠正突发性差错 178
10.4　 本章小结 179
10.5　 习题集 179
10.5.1　 复习题 179
10.5.2　 选择题 180
10.5.3　 练习 181
第11章　 数据链路控制与协议 183
11.1　 流量控制和差错控制 183
11.1.1　 流量控制 183
11.1.2　 差错控制 183
11.1.3　 流量控制和差错控制机制 183
11.2　 停-等ARQ 184
11.2.1　 运行 184
11.2.2　 双向传输 186
11.3　 退后N帧ARQ 187
11.3.1　 序列号 187
11.3.2　 发送方滑动窗口 187
11.3.3　 接收方滑动窗口 187
11.3.4　 控制变量 188
11.3.5　 定时器 188
11.3.6　 确认 188
11.3.7　 重传帧 188
11.3.8　 运行 188
11.3.9　 发送方窗口大小 190
11.3.10　 双向传输和捎带 190
11.4　 选择性重传ARQ 190
11.4.1　 发送方和接收方窗口 191
11.4.2　 运行 191
11.4.3　 发送方窗口大小 192
11.4.4　 双向传输和捎带 192
11.4.5　 带宽-延迟乘积 192
11.4.6　 流水线 193
11.5　 HDLC 193
11.5.1　 配置和传输模式 193
11.5.2　 帧 193
11.5.3　 帧格式 194
11.5.4　 帧类型 195
11.5.5　 实例 197
11.5.6　 数据透明性 198
11.6　 本章小结 201
11.7　 习题集 201
11.7.1　 复习题 201
11.7.2　 选择题 201
11.7.3　 练习 202
第12章　 点到点访问 204
12.1　 点到点协议 204
12.1.1　 帧格式 204
12.1.2　 状态转换 205
12.2　 PPP栈 205
12.2.1　 链路控制协议 206
12.2.2　 鉴别协议 207
12.2.3　 网络控制协议 210
12.2.4　 实例 210
12.3　 本章小结 211
12.4　 习题集 212
12.4.1　 复习题 212
12.4.2　 选择题 212
12.4.3　 练习 213
第13章　 多路访问 214
13.1　 随机访问 214
13.1.1　 多路访问 215
13.1.2　 载波检测多路访问 215
13.1.3　 CSMA/CD 217
13.1.4　 CSMA/CA 218
13.2　 受控访问 218
13.2.1　 预约 218
13.2.2　 轮询 219
13.2.3　 令牌传递 220
13.3　 通道化 221
13.3.1　 FDMA 221
13.3.2　 TDMA 221
13.3.3　 CDMA 222
13.4　 本章小结 225
13.5　 习题集 226
13.5.1　 复习题 226
13.5.2　 选择题 226
13.5.3　 练习 227
第14章　 以太网 229
14.1　 传统的以太网 229
14.1.1　 MAC子层 230
14.1.2　 物理层 231
14.1.3　 物理层实现 233
14.1.4　 桥接以太网 234
14.1.5　 交换式以太网 236
14.1.6　 全双工以太网 236
14.2　 快速以太网 237
14.2.1　 MAC子层 237
14.2.2　 物理层 238
14.2.3　 物理层实现 239
14.3　 千兆位以太网 241
14.3.1　 MAC子层 241
14.3.2　 物理层 241
14.3.3　 物理层实现 242
14.4　 本章小结 244
14.5　 习题集 244
14.5.1　 复习题 244
14.5.2　 选择题 245
14.5.3　 练习 246
第15章　 无线局域网 248
15.1　 IEEE 802.11 248
15.1.1　 体系结构 248
15.1.2　 物理层 249
15.1.3　 MAC层 251
15.1.4　 寻址机制 255
15.2　 蓝牙 256
15.2.1　 体系结构 257
15.2.2　 蓝牙层 258
15.2.3　 无线电层 258
15.2.4　 基带层 258
15.2.5　 L2CAP 261
15.2.6　 其余上层 262
15.3　 本章小结 262
15.4　 习题集 263
15.4.1　 复习题 263
15.4.2　 选择题 263
15.4.3　 练习 265
第16章　 连接局域网、主干网和虚拟局域网 266
16.1　 连接设备 266
16.1.1　 中继器 266
16.1.2　 集线器 267
16.1.3　 网桥 268
16.1.4　 两层交换机 273
16.1.5　 路由器和三层交换机 273
16.2　 主干网 273
16.2.1　 总线型主干网 273
16.2.2　 星型主干网 274
16.2.3　 连接远程LAN 275
16.3　 虚拟局域网 275
16.3.1　 成员 276
16.3.2　 配置 277
16.3.3　 交换机间通信 278
16.3.4　 IEEE标准 278
16.3.5　 优势 278
16.4　 本章小结 279
16.5　 习题集 279
16.5.1　 复习题 279
16.5.2　 选择题 279
16.5.3　 练习 281
第17章　 移动电话和卫星网络 282
17.1　 移动电话 282
17.1.1　 频率复用原理 282
17.1.2　 传输 283
17.1.3　 接收 283
17.1.4　 接力 283
17.1.5　 漫游 284
17.1.6　 第一代 284
17.1.7　 第二代 284
17.1.8　 第三代 290
17.2　 卫星网络 291
17.2.1　 轨道 291
17.2.2　 覆盖区域 292
17.2.3　 三种类型的人造卫星 292
17.2.4　 GEO卫星 293
17.2.5　 MEO卫星 293
17.2.6　 LEO卫星 294
17.3　 本章小结 296
17.4　 习题集 296
17.4.1　 复习题 296
17.4.2　 选择题 297
17.4.3　 练习 298
第18章　 虚电路交换 300
18.1　 虚电路交换 300
18.1.1　 全局编址 300
18.1.2　 虚电路标志符 301
18.1.3　 三个阶段 301
18.1.4　 数据传输阶段 301
18.1.5　 建立连接阶段 302
18.1.6　 拆除连接阶段 304
18.2　 帧中继 304
18.2.1　 结构 305
18.2.2　 帧中继层 306
18.2.3　 FRAD 307
18.2.4　 VOFR 308
18.2.5　 LMI 308
18.2.6　 拥塞控制和服务质量 308
18.3　 ATM 308
18.3.1　 设计目标 308
18.3.2　 问题 309
18.3.3　 结构 311
18.3.4　 交换 313
18.3.5　 ATM层 313
18.3.6　 拥塞控制和服务质量 318
18.3.7　 ATM局域网 319
18.4　 本章小结 319
18.5　 习题集 319
18.5.1　 复习题 319
18.5.2　 选择题 320
18.5.3　 练习 321
第四部分　 网络层
第19章　 主机间的数据传递 326
19.1　 互联网络 326
19.1.1　 网络层需求 327
19.1.2　 作为分组交换网络的因特网 328
19.1.3　 作为无连接网络的因特网 330
19.2　 寻址 331
19.2.1　 因特网地址 331
19.2.2　 分类寻址 332
19.2.3　 子网划分 337
19.2.4　 超网 341
19.2.5　 无类寻址 341
19.2.6　 动态地址配置 342
19.2.7　 网络地址转换（NAT） 344
19.3　 路由选择 347
19.3.1　 路由选择技术 347
19.3.2　 静态与动态路由选择 349
19.3.3　 分类寻址路由选择表 349
19.3.4　 CIDR 350
19.4　 本章小结 351
19.5　 习题集 352
19.5.1　 复习题 352
19.5.2　 选择题 352
19.5.3　 练习 354
第20章　 网络层协议 357
20.1　 ARP 357
20.1.1　 映射 358
20.1.2　 分组格式 359
20.1.3　 封装 360
20.1.4　 运行过程 360
20.2　 IP 361
20.2.1　 数据报 362
20.2.2　 分段 364
20.3　 ICMP 366
20.4　 IPv6 369
20.4.1　 IPv6地址 369
20.4.2　 地址种类 370
20.4.3　 IPv6分组格式 371
20.4.4　 分段 372
20.4.5　 ICMPv6 372
20.4.6　 IPv4到IPv6的转换 372
20.5　 本章小结 374
20.6　 习题集 374
20.6.1　 复习题 374
20.6.2　 选择题 375
20.6.3　 练习 377
第21章　 单播与多播路由选择 378
21.1　 单播路由选择 378
21.1.1　 度量 379
21.1.2　 内部和外部路由选择 379
21.2　 单播路由选择协议 379
21.2.1　 RIP 380
21.2.2　 OSPF 383
21.2.3　 BGP 389
21.3　 多播路由选择 391
21.3.1　 IGMP 392
21.3.2　 多播树 397
21.3.3　 MBONE 398
21.4　 多播路由选择协议 399
21.4.1　 DVMRP 399
21.4.2　 MOSPF 402
21.4.3　 CBT 403
21.4.4　 PIM 404
21.4.5　 应用 405
21.5　 本章小结 405
21.6　 习题集 406
21.6.1　 复习题 406
21.6.2　 选择题 407
21.6.3　 练习 410
第五部分　 传输层
第22章　 进程间的传递 416
22.1　 进程间的传递 416
22.1.1　 客户/服务器模型 416
22.1.2　 寻址 417
22.1.3　 多路复用与多路分离 419
22.1.4　 无连接服务与面向连接的服务 419
22.1.5　 可靠服务与不可靠服务 421
22.2　 用户数据报协议 422
22.2.1　 端口号 422
22.2.2　 用户数据报 423
22.2.3　 应用 423
22.3　 传输控制协议 423
22.3.1　 端口号 424
22.3.2　 TCP服务 424
22.3.3　 字节编号 426
22.3.4　 序列号 427
22.3.5　 数据段 427
22.3.6　 连接 429
22.3.7　 状态转换图 431
22.3.8　 流量控制 432
22.3.9　 傻瓜窗口综合症 436
22.3.10　 差错控制 437
22.3.11　 TCP定时器 439
22.3.12　 拥塞控制 440
22.3.13　 其他特性 440
22.4　 本章小结 441
22.5　 习题集　 442
22.5.1　 复习题 442
22.5.2　 选择题 442
22.5.3　 练习 444
第23章　 拥塞控制和服务质量 446
23.1　 数据通信量 446
23.1.1　 通信量描述符 446
23.1.2　 通信量特征值 447
23.2　 拥塞 447
23.2.1　 网络的性能 448
23.3　 拥塞控制 449
23.3.1　 开环拥塞控制 449
23.3.2　 闭环拥塞控制 450
23.4　 两个示例 450
23.4.1　 TCP中的拥塞控制 450
23.4.2　 帧中继中的拥塞控制 452
23.5　 服务质量 453
23.5.1　 数据流特性 453
23.5.2　 数据流类型 454
23.6　 改进QoS的技术 454
23.6.1　 调度 454
23.6.2　 通信量整形 455
23.6.3　 资源预留 458
23.6.4　 许可证控制 458
23.7　 综合业务 458
23.7.1　 信令 459
23.7.2　 数据流规范 459
23.7.3　 许可 459
23.7.4　 业务类型 459
23.7.5　 RSVP 459
23.7.6　 综合业务所存在的问题 461
23.8　 差分业务 462
23.9　 交换网络中的QoS 463
23.9.1　 帧中继中的QoS 463
23.9.2　 ATM中的QoS 465
23.10　 本章小结 467
23.11　 习题集 467
23.11.1　 复习题 467
23.11.2　 选择题 467
23.11.3　 练习 470
第六部分　 应用层
第24章　 客户/服务器模型 474
24.1　 概述 474
24.1.1　 关系 474
24.1.2　 并发性 475
24.1.3　 进程 476
24.2　 套接字接口 477
24.2.1　 套接字 477
24.2.2　 无连接迭代服务器 478
24.2.3　 面向连接的并发服务器 479
24.2.4　 客户端和服务器程序 481
24.3　 本章小结 481
24.4　 习题集 482
24.4.1　 复习题 482
24.4.2　 选择题 482
24.4.3　 练习 483
第25章　 域名系统 485
25.1　 命名空间 485
25.1.1　 平面命名空间 485
25.1.2　 层次命名空间 485
25.2　 域名空间 486
25.2.1　 标号 486
25.2.2　 域名 486
25.2.3　 域 487
25.3　 命名空间的分布 488
25.3.1　 名称服务器的层次结构 488
25.3.2　 区域 488
25.3.3　 根服务器 489
25.3.4　 主服务器和辅助服务器 489
25.4　 因特网中的DNS 489
25.4.1　 通用域 489
25.4.2　 国家域 491
25.4.3　 反向域 491
25.5　 解析 492
25.5.1　 解析器 492
25.5.2　 名称到地址的映射 492
25.5.3　 地址到名称的映射 492
25.5.4　 递归解析 493
25.5.5　 迭代解析 493
25.5.6　 高速缓存 493
25.6　 DNS报文 494
25.6.1　 头部 494
25.6.2　 询问部分 495
25.6.3　 应答部分 495
25.6.4　 授权部分 495
25.6.5　 附加信息部分 495
25.7　 DDNS 495
25.8　 封装 495
25.9　 本章小结 496
25.10　 习题集 496
25.10.1　 复习题 496
25.10.2　 选择题 496
25.10.3　 练习 498
第26章　 电子邮件与文件传输 499
26.1　 电子邮件 499
26.1.1　 发送邮件 499
26.1.2　 接收邮件 499
26.1.3　 地址 500
26.1.4　 用户代理 500
26.1.5　 多功能因特网邮件扩展 501
26.1.6　 邮件传输代理 506
26.1.7　 邮件传输 507
26.1.8　 邮件访问协议 508
26.1.9　 基于Web的邮件 509
26.2　 文件传输 510
26.2.1　 连接 511
26.2.2　 通信 511
26.2.3　 文件传输 513
26.2.4　 用户界面 513
26.2.5　 匿名FTP 514
26.3　 本章小结 515
26.4　 习题集 515
26.4.1　 复习题 515
26.4.2　 选择题 515
26.4.3　 练习 517
第27章　 超文本传输协议与万维网 518
27.1　 HTTP 518
27.1.1　 事务 518
27.1.2　 请求报文 519
27.1.3　 响应报文 520
27.1.4　 头部 520
27.1.5　 实例 521
27.1.6　 其他特性 522
27.2　 万维网 523
27.2.1　 超文本和超媒体 523
27.2.2　 浏览器结构 524
27.2.3　 静态文档 525
27.2.4　 超文本标记语言 525
27.2.5　 实例 527
27.2.6　 动态文档 528
27.2.7　 公共网关接口 529
27.2.8　 实例 529
27.2.9　 活动文档 530
27.2.10　 Java 531
27.2.11　 实例 532
27.3　 本章小结 533
27.4　 习题集 534
27.4.1　 复习题 534
27.4.2　 选择题 534
27.4.3　 练习 537
第28章　 多媒体 538
28.1　 音频与视频的数字化 538
28.1.1　 音频数字化 539
28.1.2　 视频数字化 539
28.2　 音频和视频压缩 539
28.2.1　 音频压缩 539
28.2.2　 视频压缩 540
28.3　 流式存储音频／视频 543
28.3.1　 第一种方法：使用Web服务器 543
28.3.2　 第二种方法：使用带有元文件的Web服务器 544
28.3.3　 第三种方法：使用媒体服务器 544
28.3.4　 第四种方法：使用媒体服务器和RTSP 545
28.4　 流式实时音频／视频 546
28.5　 实时交互式音频／视频 546
28.5.1　 特性 546
28.5.2　 实时传输协议 550
28.5.3　 实时传输控制协议 550
28.6　 IP语音 551
28.6.1　 SIP 551
28.6.2　 H.323 553
28.7　 本章小结 555
28.8　 习题集 555
28.8.1　 复习题 555
28.8.2　 选择题 556
28.8.3　 练习 557
第七部分　 安　　　全
第29章　 密码学 562
29.1　 引言 562
29.2　 对称密钥密码学 563
29.2.1　 传统加密算法 564
29.2.2　 分组加密 566
29.2.3　 操作模式 569
29.3　 公钥密码学 571
29.3.1　 RSA 571
29.3.2　 选择公钥和私钥 572
29.4　 本章小结 573
29.5　 习题集 573
29.5.1　 复习题 573
29.5.2　 选择题 573
29.5.3　 练习 574
第30章　 报文安全、用户鉴别和密钥管理 576
30.1　 报文安全 576
30.1.1　 保密性 576
30.1.2　 报文鉴别 577
30.1.3　 完整性 577
30.1.4　 防拒认 577
30.2　 数字签名 577
30.2.1　 签名整份文档 578
30.2.2　 对摘要签名 578
30.3　 用户鉴别 580
30.3.1　 对称密钥加密的用户鉴别 580
30.3.2　 公钥加密的用户鉴别 582
30.4　 密钥管理 582
30.4.1　 对称密钥分发 582
30.4.2　 公钥认证 587
30.5　 Kerberos 589
30.5.1　 服务器 589
30.5.2　 操作 590
30.5.3　 使用不同的服务器 591
30.5.4　 Kerberos第5版 591
30.5.5　 领域 592
30.6　 本章小结 592
30.7　 习题集 592
30.7.1　 复习题 592
30.7.2　 选择题 593
30.7.3　 练习 594
第31章　 因特网中的安全协议 596
31.1　 IP层的安全：IPSec 596
31.1.1　 安全联盟 596
31.1.2　 两种模式 596
31.1.3　 两种安全协议 597
31.1.4　 封装安全载荷 598
31.2　 传输层安全 599
31.2.1　 TLS的位置 600
31.2.2　 两个协议 600
31.3　 应用层安全：PGP 601
31.4　 防火墙 601
31.4.1　 分组过滤防火墙 602
31.4.2　 代理防火墙 603
31.5　 虚拟专用网 603
31.5.1　 专用网 604
31.5.2　 实现保密性 605
31.5.3　 VPN技术 606
31.6　 本章小结 607
31.7　 习题集 607
31.7.1　 复习题 607
31.7.2　 选择题 608
31.7.3　 练习题 609
附　　　录
附录A　 ASCII编码 611
附录B　 数制和转换 615
附录C　 OSI模型 621
附录D　 8B/6T编码 625
附录E　 校验和计算 627
附录F　 路由器的结构 630
附录G　 ATM　 LAN 633
附录H　 客户/服务器程序 639
附录I　 RFC 642
附录J　 UDP和TCP端口 643
附录K　 联系地址 645
缩略语 647
术语表 654

数据通信与网络是现代文明中发展最快的技术。一方面，这种发展带来了相关职业数量的迅猛增长，在这些职业中，成功的关键在于对这些技术的理解；另一方面，学习这些技术的学生数量与种类也在不断增长。

本书特点
　　为了使学生在学习数据通信与网络时更加容易，本书具有如下几个特点。

结构新颖
　　我们将因特网的五层模型作为本书的框架。这不仅仅是因为对该模型的透彻理解对于学习最流行的网络理论是至关重要的，还因为该模型是一个互相依赖的结构：每一层都构建在其下层之上，同时对它的上层提供支持。同样，本书中引入的每一概念都构建在以前章节讨论的概念之上。之所以选择因特网模型，是因为它是一个已经完全实现了的协议。
　　本书是为那些没有或者只有很少的电信与数据通信基础的学生编写的。因此，我们采用的是自底向上的讲述方式。通过这种讲述方式，学生在学习网络（高层协议）之前，可以先接触数据通信（低层协议）的相关知识。例如，学生在学习有关网络数据传输之前，可以先学习信号、编码、调制和差错检测的相关知识。这样就不需要分别介绍数据通信和网络概念的两门课程。

形象直观
　　本书采用图文搭配的方式来表述技术性很强的问题，而没有使用复杂的公式。约有700多幅插图与文字说明配合起来，使内容直观易懂。在解释网络概念时，插图的作用尤其重要，因为这些概念是以连接和传输为基础的。这两种技术都易于通过插图理解。

突出重点
　　本书将重点概念专门提出来重复说明，有助于快速查找，直接引起读者的注意。

举例和应用
　　只要在适当的时候，本书便会加入实例来阐明所介绍的概念。这些实例也有助于学生完成各章后面的练习题。另外，在各章中都补充了现实生活中的各种应用。

各章小结
　　各章的结尾部分都有该章所覆盖内容的小结。小结是该章全部重点内容的简要概括。

习题集
　　各章都包括一组习题，用来强化和应用重要概念。它包括三部分：复习题、选择题和练习。复习题的目的在于检查学生对该章内容的初步理解，选择题是为了检查学生对基本概念和术语的掌握，而练习则需要对内容有较深入的理解。

附录
　　附录的目的是提供快速的内容查阅，是对全书中需要加以理解的概念的回顾。
术语和缩略语

本书包含有术语和缩略语表。
　　内容安排
　　本书分为七部分。第一部分是概述，最后一部分是关于网络安全的内容，中间的五个部分用来阐述因特网模型的五个层次。下面是各部分内容的概要。
　　第一部分：数据通信与网络概述
　　第一部分是数据通信与网络总体概述。包括两章，第1章列出了本书其余部分所需要的引导性概念，第2章介绍了因特网模型。
　　第二部分：物理层
　　第二部分是对因特网模型物理层的讨论。这一部分包括第3章～第9章。其中第3章～第6章讨论物理层的电信特征，第7章介绍的是传输介质。虽然传输介质不是物理层的一部分，但物理层涉及到了这些问题。第8章和第9章介绍了与物理层有关的几个协议。
　　第三部分：数据链路层
　　第三部分集中讨论了因特网模型的数据链路层。这一部分包括第10章～第18章。其中第10章主要讨论的是差错检测。第11、12和13章讨论与数据链路控制有关的问题，还介绍了几个常用的数据链路协议。第14章～第16章是关于局域网的内容。局域网工作在物理层和数据链路层。第14章主要讨论有线局域网的代表类型—以太网的内容。第15章是有关无线局域网的内容。第16章说明了如何将局域网连接起来以建立主干网。第17和18章是有关使用物理层和数据链路层的另一种技术，即广域网的内容。第17章讨论了移动电话系统和卫星系统。第18章介绍了交换广域网的内容，如帧中继和ATM。
　　第四部分：网络层
　　第四部分集中讨论了因特网模型的网络层。这一部分包括第19章～第21章的内容。其中第19章主要讲述的是网络层的概念和业务，还讨论了因特网中的路由和网络互联问题。第20章包括因特网中的网络互联协议，较深入地讨论了网络互联的主要协议—IP协议。对于其他协议，如ARP、ICMP和IGMP，则简要介绍了它们如何支持IP协议的运行。第21章讨论路由选择协议，包括单播和多播。在单播路由选择中，主要阐述以下概念：距离矢量路由选择、链路状态路由选择和路径矢量路由选择。同时 ，作为单播路由选择协议的例子，也较深入地讨论了RIP、OSPF和BGP协议。在多播路由选择中，主要阐述了生成树方法。另外，为了说明实际应用，也讨论了DVMRP、MOSPF、CBT、PIM-DM和PIM-SM等协议。IGMP也在这一章中加以介绍，以便为多播路由选择提供必要的手段。在第21章的最后，还介绍了临时的多播方法MBONE。
　　第五部分：传输层
　　第五部分集中讨论了因特网模型的传输层。这一部分包括第22章和第23章。其中第22章是传输层概述，并讨论了这一层的业务和职责。还介绍了两种因特网传输层协议，即UDP和TCP。第23章尽管安排在这一部分，但讨论的是拥塞控制和服务质量这两个与传输层及前两层有关的问题。这些内容随着因特网上多媒体应用的日益广泛而越来越重要。
　　第六部分：应用层
　　第六部分集中讨论了因特网模型的应用层。这一部分包括第24章～第28章。应用层的业务是因特网模型的最终目标。其他所有层存在的目的是为了用户能够访问这一层的应用。我们无法在像本书这样的介绍性书中囊括所有的应用，而是挑选了一些例子来说明这一概念。第24章阐述了总体思想，介绍了客户机/服务器的例子。在介绍客户机/服务器编程之前，在这一章还简要地介绍了套接字接口。第25章是关于域名系统的内容，该应用程序被其他应用程序用来将应用层地址映射到网络层地址。第26章是关于两个流行的应用，即电子邮件和文件传输的内容。第27章介绍万维网以及访问万维网的协议，即HTTP。第28章是关于多媒体的内容，介绍了多媒体应用以及涉及到的相关问题，还介绍了用于提供因特网电话、因特网远程会议以及音频/视频流的一些协议。
　　第七部分：网络安全
　　第七部分集中讨论了因特网模型的网络安全问题。如今，安全不是属于某一具体层的问题，它涉及到所有的层。这一部分是对影响到安全的主要问题的简要讨论。这一部分有三章。其中第29章讨论了密码学的总体思想。在不涉及到数论的情况下，描述了对称（秘密密钥）和非对称（公钥）密码学问题。第30章介绍了安全服务（报文机密性、报文鉴别、报文完整性以及报文防拒认），还介绍了鉴别用户系统访问的一些方法，最后讨论了两种加密类型的密钥管理问题。第31章的重点放在因特网安全问题上，探讨了在网络层、传输层以及应用层使用的协议，还讨论了防火墙和虚拟专用网。
　　www.mhhe.com/forouzan上的在线补充材料
　　McGraw-Hill在线学习中心是一个“数字百宝箱”，它包含本书的教学法和补充材料。学生在阅读本书时，可以上网做一下自我打分的小测试。还可以浏览讲义内容，如PowerPoint幻灯片和动画等。此外，在Web上还可以得到答案。提供给学生的是奇数号问题的答案。
　　另外，为了使在网络课程中建立网站的过程更加容易，McGraw-Hill公司提供了一款优秀的产品，称为PageOut。它不需要预先学习HTML的知识，不需要耗费大量的时间，也不需要设计技巧。它提供了一系列的模版。只要简简单单地填上课程信息，在16个设计模版中点击选择一个就可以了。整个过程不需要一个小时，就拥有了一个专业设计水准的网站。
　　尽管PageOut提供的只是一种“速成”式的开发，但是所设计出来的网站提供了强大的功能。交互式的课程表允许教师根据讲授的课程发布内容。这样，当学生们访问PageOut网站时，课程表可以指导他们访问Forouzan在线学习中心的内容或教师指定的内容。
　　如何使用本书
　　本书适用于大专院校的教学，也适用于专业人员的阅读。它可以作为对此感兴趣的专业人员的自学指导教材。作为教科书，可以安排一个学期或半个学期的课程。下面是学习本书的一些建议：
　　* 强烈推荐学习第一部分～第三部分。
　　* 如果没有讲授TCP/IP协议的后续课程，则应该学习第四部分～第六部分。
　　* 如果没有讲授网络安全的后续课程，则推荐学习第七部分。

致谢
　　很明显，写一本该领域内的书需要许多人的支持。在此特别感谢Ying-Ping Sarah Liu和Gregory Yee在阅读原稿并对最终稿的答案进行核对方面提供的帮助。
　　对本书写作做出最大贡献的是同行们对本书的评价。我们难以用语言来表达对那么多的人的感激之情，他们花费了大量心血和时间阅读原稿，并给我们提出了宝贵的批评和建议。在此特别答谢如下评论者对本书第3版做出的贡献：
　　Anthony Barnard，阿拉巴马大学，伯明翰分校
　　Rayman Meservy，扬伯翰大学
　　Arnold Patton，布拉德雷大学
　　Scott Campbell，迈阿密大学
　　Arnold C.Meltzer，乔治华盛顿大学
　　Christophe Veltsos，明尼苏达州立大学曼卡托分校
　　Wenhang Liu，加州州立大学洛杉矶分校
　　Sandeep Gupta，亚利桑那州立大学
　　Alvin Sek See Lim，厄本大学
　　Sherali Zeadally，韦恩州立大学
　　Ten-Hwang Lai，俄亥俄州立大学
　　Hung Z Ngo，纽约州立大学布法罗分校
　　A.T.Burrell，俄克拉荷马州立大学
　　Hans-Peter Dommel，圣克拉拉大学
　　Louis Marseille，Harford社区学院
　　特别感谢McGraw-Hill公司的工作人员。出版商Betsy Jones，证明了一位出色的出版商能够做到看起来不可能做到的事情。策划编辑Emily Lupash，在任何需要帮助的时候都会伸出援助之手。项目经理Sheila Frank，始终以极大的热情指导我们完成出版工作。另外，还要感谢Kara Kudronowicz在出版过程中，Rick Noel在设计方面，以及文字编辑Patti Scott所做的工作。

　　商标声明
　　贯穿本书，我们使用了若干个商标。为了不再在引入每个商标时都提及该商标名称，我们在此声明，这些商标的使用没有侵犯商标所有权的意图。不同的产品名称、商标以及注册商标的所有权归各自的所有者所有。
　　* Apple、AppleTalk、EtherTalk、LocalTalk、TokenTalk以及Macintosh是Apple计算机股份有限公司（Apple Computer, Inc.）的注册商标。
　　* Bell和StarLan是AT&T的注册商标。
　　* DEC、DECnet、VAX和DNA是数字设备公司（Digital Equipment Corp.）的商标。
　　* IBM、SDLC、SNA和IBM PC是国际商用机器公司（International Business Machines Corp.）的注册商标。
　　* Novell、Netware、IPX和SPX是Novell股份有限公司（Novell, Inc.）的注册商标。
　　* Network File System和NFS是Sun微系统股份有限公司（Sun Microsystems, Inc.）的注册商标。
　　* PostScript是Adobe系统股份有限公司（Adobe System, Inc.）的注册商标。
　　* UNIX是UNIX系统实验室股份有限公司（UNIX System Laboratories, Inc.）的注册商标，该实验室是Novell股份有限公司（Novell, Inc.）的全资子公司。
　　* Xerox和Ethernet分别是施乐公司（Xerox Corp.）的商标和注册商标。

《数据通信与网络》第2版于2000年出版。此后，由于计算机网络与通信技术的迅猛发展，再加上作者教学经验的积累，于2004年出版了本书的第3版。
　　第3版继承了第2版的传统优点：书中有大量的实例；每一章后面有本章小结和习题集；书后有附录、全书的术语表、缩略语，这些为学生的学习提供了很大的便利。
　　与第2版相比，第3版在结构的安排与内容的组织方面有了很大的变化：在结构安排方面，本书将因特网的五层模型作为其基本框架。这不仅仅是因为对该模型的透彻理解对于学习最流行的网络理论是至关重要的，而且还因为该模型是一个互相依赖的结构：每一层都构建在其下层之上，同时对它的上层提供支持。之所以选择因特网模型，是因为它是一个已经完全实现了的协议。在内容的组织方面，根据数据通信与网络技术的发展，本书新增加了许多内容，主要有：无线局域网和蓝牙技术；卫星和移动电话方面的扩展内容；关于高速访问因特网的更多内容，包括DSL、Cable TV和SONET等；更深入地讨论多路访问协议和点到点访问协议；附加的IP和IPv6的内容；关于UDP和TCP的扩展的材料；关于网络安全问题的新增加的部分（第七部分的四章内容）；加强了无线部分的内容等。
　　另外，本书的在线学习中心网站（www.mhhe.com/forouzan）为教师和学生提供了一些附加的辅导资料，其内容包括各章的习题答案、各章的教学动画及自动测试与解答等，可供教师和学生参考。
　　全书共分七个部分。第二部分～第六部分共五个部分，按因特网五层模型论述，分别讲述了物理层、数据链路层、网络层、传输层与应用层的相关内容。第一部分是数据通信与网络总体概述。随着网络技术的普及与应用，网络入侵事件不断发生，网络安全已经成为组织与网络管理人员必须考虑和解决的关键问题，因此第七部分增加了网络安全的内容。
　　本书由王嘉祯、韩国栋、彭德云、胡建理、徐波、葛秀慧、刘爱珍、张斌等同志翻译，由王嘉祯、彭德云校订。为了更好地理解书中的内容，我们在原书黑体的专业术语处给出了英文原文。由于本书内容较新、涉及面广，加之译者水平有限，书中难免有错误与翻译不当之处，欢迎广大读者批评指正。

译　 者
2004年6月