《通信网——基本概念与主体结构(第2版)》 - 清华大学出版社第五事业部

目    录
第1章  通信网及其业务	1
1.1  网络体系结构及其业务的
发展历程	1
1.1.1  电报网和报文交换	2
1.1.2  电话网和电路交换	4
1.1.3  Internet、计算机网和分组交换	7
1.2  未来的网络体系结构及其服务	17
1.3  通信网络发展的关键因素	19
1.3.1  技术的作用	19
1.3.2  政府的作用	21
1.3.3  市场的作用	21
1.3.4  标准的作用	22
1.4  重要术语	22
1.5  进阶读物	24
1.6  习题	24
第2章  应用与分层的体系结构	28
2.1  协议、服务和分层示例	29
2.1.1  HTTP、DNS和SMTP	29
2.1.2  TCP和UDP传输层服务	35
2.2  OSI 参考模型	35
2.2.1  7层OSI参考模型	36
2.2.2  层、协议与服务的统一	39
2.3  TCP/IP体系结构概述	42
2.3.1  TCP/IP体系结构	42
2.3.2  TCP/IP协议：各层的协作方式	44
2.3.3  协议概述	49
*2.4  BERKELEY应用编程接口	50
2.4.1  套接字系统调用	52
2.4.2  网络的实用函数	55
*2.5  应用层协议和TCP/IP实用工具	63
2.5.1  Telnet	63
2.5.2  文件传输协议	65
2.5.3  超文本传输协议和万维网	67
2.5.4  IP实用工具	70
2.5.5  tcpdump和网络协议分析器	73
2.6  小结	74
2.7  重要术语	74
2.8  进阶读物	75
2.9  习题	76
第3章  数字传输的基本原理	82
3.1  信息的数字化表示	83
3.1.1  面向块的信息	83
3.1.2  面向流的信息	85
3.2  采用数字化通信的原因	87
3.2.1  模拟传输和数字传输的比较	88
3.2.2  数字传输系统的基本属性	90
3.3  模拟信号的数字化表示	93
3.3.1  模拟信号带宽	94
3.3.2  模拟信号采样	96
3.3.3  模拟信号的数字传输	97
*3.3.4  量化器的SNR性能	100
3.4  信道的特征	100
3.4.1  频域特征	100
3.4.2  时域特征	103
3.5  数字传输中的基本限制	104
3.5.1  奈奎斯特信号速率	105
3.5.2  香农信道容量	107
3.6  线性编码	109
3.7  调制解调器与数字调制	111
3.7.1  二进制相位调制	112
3.7.2  QAM和信号星座图	113
3.7.3  电话调制解调器标准	115
3.8  数字传输系统和传输介质
的属性	117
3.8.1  双绞线	118
3.8.2  同轴电缆	121
3.8.3  光纤	124
3.8.4  无线电传输	128
3.8.5  红外线	130
3.9  检错和纠错	131
3.9.1  错误检测	131
3.9.2  二维奇偶校验	134
3.9.3  Internet校验和	135
3.9.4  多项式编码	136
3.9.5  标准多项式码	139
3.9.6  多项式编码的错误检测能力	140
3.9.7  线性编码	141
3.9.8  纠错	146
3.10  小结	150
3.11  重要术语	151
3.12  进阶读物	153
3.13  习题	153
3.14  附录3A：异步数据传输	160
3.15  附录3B：傅里叶级数	162
3.16  附录3C：采样定理	163
第4章  电路交换网	165
4.1  复用技术	166
4.1.1  频分复用	166
4.1.2  时分复用	167
4.1.3  波分复用	169
4.2  SONET	170
4.2.1  SONET复用技术	171
4.2.2  SONET帧结构	172
4.3  传输网	176
4.3.1  SONET网络	176
4.3.2  光传输网络	184
4.4  电路交换器	186
4.4.1  空分交换机	187
4.4.2  时分交换机	189
4.5  电话网	193
4.5.1  传输设施	195
4.5.2  端到端的数字业务	197
4.6  信令	199
4.6.1  电话网中的信令	199
4.6.2  7号信令系统体系结构	201
*4.7  电话网的流量和过载控制	202
4.7.1  集中	202
4.7.2  路由控制	205
4.7.3  过载控制	207
4.8  蜂窝电话网	208
4.9  小结	213
4.10  重要术语	214
4.11  进阶读物	215
4.12  习题	216
第5章  对等协议和数据链路层	224
第Ⅰ部分：对等协议	225
5.1  对等协议和服务模型	225
5.1.1  服务模型	225
5.1.2  服务示例	227
5.1.3  端对端方式和逐跳方式	228
5.2  ARQ协议和可靠的数据传输
服务	231
5.2.1  停止-等待式ARQ	233
5.2.2  后退N帧式ARQ	238
5.2.3  选择重传式ARQ	245
5.3  其他对等协议	250
5.3.1  滑动窗流量控制	250
5.3.2  同步服务的定时恢复	251
5.3.3  TCP可靠的流服务和流量控制	254
第Ⅱ部分：数据链路控制	257
5.4  成帧	257
5.5  点对点协议	261
5.6  HDLC数据链路控制	264
5.6.1  数据链路服务	264
5.6.2  HDLC的配置和传输模式	265
5.6.3  HDLC帧格式	265
5.6.4  典型的帧交换	267
*5.7  使用分组复用器的链路共享	269
5.7.1  统计复用	269
5.7.2  话音内插和分组化话音的复用	275
5.8  小结	278
5.9  重要术语	279
5.10  进阶读物	281
5.11  习题	281
5.12  附录5A：ARQ协议效率
的推导	290
第6章  局域网和介质访问控制协议	292
第Ⅰ部分：介质访问控制协议	293
6.1  多路访问通信	293
6.2  随机访问	299
6.2.1  ALOHA	300
6.2.2  时隙ALOHA	301
6.2.3  载波侦听多路访问	302
6.2.4  含碰撞检测的载波侦听
多路访问	303
6.3  介质访问控制的调度方法	307
6.3.1  预约系统	307
6.3.2  轮询	308
6.3.3  令牌传送环	311
6.3.4  介质访问控制的调度方法
的比较	313
6.3.5  随机访问和调度介质访问
控制的比较	314
*6.4  信道化	315
6.4.1  FDMA	315
6.4.2  TDMA	316
6.4.3  CDMA	317
6.4.4  蜂窝电话网络中的信道化	323
*6.5  MAC和信道化技术的
延时性能	328
6.5.1  信道化技术在突发性业务
方面的性能	328
6.5.2  轮询和令牌环系统的性能	330
6.5.3  随机访问和CSMA-CD	333
第Ⅱ部分：局域网	333
6.6  局域网协议	333
6.6.1  局域网的结构	334
6.6.2  介质访问控制子层	335
6.6.3  逻辑链路控制子层	336
6.7  以太网和IEEE 802.3局域网
标准	338
6.7.1  以太网协议	338
6.7.2  帧结构	339
6.7.3  物理层	341
6.7.4  快速以太网	343
6.7.5  吉比特以太网	344
6.7.6  10GB以太网	345
6.8  令牌环和IEEE 802.5局域网
标准	346
6.8.1  令牌环协议	347
6.8.2  帧结构	349
6.9  FDDI	350
6.10  无线局域网和IEEE 802.11
标准	352
6.10.1  特定网络和基础设施网络	354
6.10.2  帧结构和寻址	356
6.10.3  介质访问控制	357
*6.10.4  物理层	362
6.11  局域网网桥和以太网交换机	367
6.11.1  透明网桥	369
6.11.2  源路由网桥	374
6.11.3  混合介质网桥	376
6.11.4  虚拟局域网	376
6.12  小结	377
6.13  重要术语	378
6.14  进阶读物	381
6.15  习题	381
第7章  分组交换网	388
7.1  网络服务和网络内部操作	389
7.2  分组网络拓扑	392
7.3  数据报和虚电路	396
7.3.1  无连接的分组交换	397
7.3.2  虚电路分组交换	400
7.3.3  分组交换机的结构	403
7.4  分组网络中的路由选择	406
7.4.1  路由算法的分类	407
7.4.2  路由表	408
7.4.3  分级路由	410
7.4.4  特殊的路由	411
7.5  最短路径路由	413
7.5.1  Bellman-Ford 算法	413
7.5.2  Dijkstra算法	419
7.5.3  源路由与逐跳路由	421
7.5.4  链路状态路由和距离矢量路由	422
7.6  ATM网络	422
7.7  分组级的业务量管理(流量管理)	426
7.7.1  FIFO和优先级队列	427
7.7.2  公平队列	429
7.7.3  加权公平队列	432
7.7.4  随机早期检测	434
7.8  流级的业务量管理	434
7.8.1  开环控制	435
7.8.2  闭环控制	442
7.9  流聚集级的业务量管理	444
7.10  小结	444
7.11  重要术语	445
7.12  进阶读物	446
7.13  习题	447
第8章  TCP/IP协议	455
8.1  TCP/IP体系结构	456
8.2  网际协议	458
8.2.1  IP分组	458
8.2.2  IP地址	460
8.2.3  子网地址	461
8.2.4  IP路由	463
8.2.5  无类域间路由(CIDR)	465
8.2.6  地址解析	466
8.2.7  反向地址解析协议	467
8.2.8  分段和重组	467
8.2.9  ICMP：错误与控制消息	469
8.3  IPv6	471
8.3.1  头部格式	472
8.3.2  网络编址	473
8.3.3  扩展头	475
8.3.4  从IPv4到IPv6的迁移问题	477
8.4  用户数据报协议	478
8.5  传输控制协议	479
8.5.1  TCP操作和可靠的流服务	479
8.5.2  TCP协议	481
8.5.3  TCP拥塞控制	491

8.6  Internet路由协议	492
8.6.1  路由信息协议	493
8.6.2  开放最短路径优先	494
8.6.3  边界网关协议	501
8.7  组播路由	510
8.7.1  反向路径广播	511
8.7.2  Internet组管理协议	513
8.7.3  反向路径组播	514
8.7.4  距离矢量组播路由协议	515
8.8  DHCP、NAT和移动IP	515
8.8.1  动态主机配置协议	515
8.8.2  网络地址翻译	516
8.8.3  移动IP	516
8.9  小结	518
8.10  重要术语	519
8.11  进阶读物	521
8.12  习题	522
第9章  ATM网络	529
9.1  提出ATM的动机	529
9.2  BISDN参考模型	530
9.3  ATM层	533
9.3.1  ATM信元头	533
9.3.2  虚连接	535
9.3.3  QoS参数	535
9.3.4  流量描述符	537
9.3.5  ATM业务类别	537
9.3.6  流量合约、连接接纳控制和
流量管理	539
9.4  ATM适配层	540
9.4.1  AAL1	541
9.4.2  AAL2	543
9.4.3  AAL3/4	545
9.4.4  AAL5	548
9.4.5  信令AAL	549
9.4.6  应用、AAL和ATM业务类别	550
9.5  ATM信令	552
9.5.1  ATM编址	552
9.5.2  UNI信令	553

9.5.3  PNNI信令	556
9.6  PNNI路由	557
9.7  基于ATM的IP的经典模型	560
9.8  小结	561
9.9  重要术语	561
9.10  进阶读物	562
9.11  习题	563
第10章  现代网络体系结构	567
10.1  Internet中的综合业务	568
10.1.1  保证型业务	569
10.1.2  受控负载业务	569
10.2  RSVP	569
10.2.1  由接收方发起的预留请求	571
10.2.2  预留合并	572
10.2.3  预留类型	572
10.2.4  软状态	574
10.2.5  RSVP消息的格式	575
10.3  区分业务	577
10.3.1  DS字段	578
10.3.2  逐跳行为	578
10.3.3  流量调节器	579
10.3.4  带宽代理	580
10.4  网络互联模型	581
10.4.1  重叠模型	582
10.4.2  对等模型	583
10.5  MPLS	584
10.5.1  标签的基本原理	586
10.5.2  标签栈和LSP层次	588
10.5.3  VC合并机制	589
10.5.4  标签分配协议	590
10.5.5  MPLS对虚拟网的支持	592
10.5.6  生存性	593
10.5.7  GMPLS	595
10.6  实时传输协议	596
10.6.1  RTP示例和术语	598
10.6.2  RTP分组的格式	598
10.6.3  RTP控制协议(RTCP)	600
10.7  会话控制协议	601
10.7.1  会话启动协议	602
10.7.2  H.323多媒体通信系统	604
10.7.3  介质网关控制协议	607
10.8  小结	607
10.9  重要术语	608
10.10  进阶读物	609
10.11  习题	610
第11章  安全协议	615
11.1  安全和加密算法	615
11.1.1  密码术在安全性中的应用	617
11.1.2  密钥的分配	621
11.2  安全协议	623
11.2.1  应用场景	623
11.2.2  服务类型	624
11.2.3  安全性关联的建立	626
11.2.4  IPSec	628
11.2.5  安全套接字层和传输层
安全性	630
11.2.6  802.11与有线等效保密
算法	635
11.3  加密算法	635
11.3.1  数据加密标准(DES)	636
11.3.2  RSA算法	638
11.4  小结	639
11.5  重要术语	640
11.6  进阶读物	641
11.7  问题	642
第12章  多媒体信息	645
12.1  无损数据压缩	645
12.1.1  霍夫曼编码	645
12.1.2  游程编码	649
12.1.3  自适应数据压缩编码	653
12.2  模拟信号的压缩	654
12.2.1  自适应量化器	655
12.2.2  预测编码	655
12.2.3  变换编码和子带编码	659
12.3  图像和视频编码	660
12.3.1  离散余弦变换编码	660
12.3.2  JPEG图像编码标准	661
12.3.3  视频信号的压缩	663
12.3.4  MPEG视频编码标准	665
12.3.5  MPEG多路复用技术	667
12.4  小结	668
12.5  重要术语	669
12.6  进阶读物	670
12.7  习题	670
第13章  结束语——网络体系
结构的发展趋势	674
附录A  延迟和丢失性能	676
A.1  延迟分析和Little公式	676
A.1.1  到达速率和流量负荷定义	677
A.1.2  Little公式	678
A.2  基本排队模型	680
A.2.1  到达过程	680
A.2.2  服务时间	681
A.2.3  排队系统的分类	682
A.3  M/M/1：基本复用器模型	683

A.3.1  M/M/1稳态概率和稳定性
概念	684
A.3.2  规模对性能的影响	687
A.3.3  网络的平均分组延迟	687
A.4  M/G/1模型	688
A.4.1  服务时间变化率和延迟	689
A.4.2  优先排队系统	689
A.4.3  假期模型和复用器性能	690
A.5  厄兰B公式：M/M/c/c系统	691
A.6  进阶读物	692
附录B  网络管理	693
B.1  网络管理概述	693
B.2  简单网络管理协议(SNMP)	695
B.3  管理信息结构	697
B.4  管理信息库	698
B.5  远程网络监视	699
B.6  进阶读物	699