计算机网络 第6版

本书是国内外使用最广泛、最权威的计算机网络经典教材，学习计算机网络课程的不错教材或教学参考书。

本书按照网络协议模型自下而上有系统地介绍了计算机网络的基本原理，并结合Internet给出了大量的协议实例。在讲述网络各层次内容的同时，还与时俱进地引入了近期新的网络技术，包括无线网络、3G蜂窝网络、RFID与传感器网络、内容分发与P2P网络、流媒体传输与IP语音，以及延迟容忍网络等。本书的适用对象非常广泛。由于本书的重点立足于计算机网络的基本原理，同时兼顾了Internet体系结构与TCP/IP协议等内容，因此对于学习计算机网络课程的本科生和研究生，本书都是不错的教材或教学参考书。

Andrew S．Tanenbaum获得过美国麻省理工学院的理学学士学位和加利福尼亚大学伯克利分校的哲学博士学位，目前是荷兰阿姆斯特丹Vrije大学的计算机科学系的教授，并领导着一个计算机系统的研究小组。

第1章 引言
1.1 使用计算机网络
1.1.1 信息访问
1.1.2 人-人通信
1.1.3 电子商务
1.1.4 娱乐
1.1.5 物联网
1.2 计算机网络的类型
1.2.1 宽带接入网络
1.2.2 移动和无线接入网络
1.2.3 数据中心网络
1.2.4 传输网络
1.2.5 企业网络
1.3 网络技术：从局部到全球
1.3.1 个域网
1.3.2 局域网
1.3.3 家庭网络
1.3.4 城域网
1.3.5 广域网
1.3.6 互联网络
1.4 网络实例
1.4.1 Internet
1.4.2 移动网络
1.4.3 无线网络（WiFi）
1.5 网络协议
1.5.1 设计目标
1.5.2 协议层次结构
1.5.3 连接与可靠性
1.5.4 服务原语
1.5.5 服务和协议的关系
1.6 参考模型
1.6.1 OSI参考模型
1.6.2 TCP/IP参考模型
1.6.3 对OSI参考模型和协议的批评
1.6.4 对TCP/IP参考模型和协议的批评
1.6.5 本书使用的模型
1.7 标准化
1.7.1 标准化和开源
1.7.2 电信领域最有影响力的组织
1.7.3 国际标准领域最有影响力的组织
1.7.4 Internet标准领域最有影响力的组织
1.8 策略、法律和社会问题
1.8.1 在线言论
1.8.2 网络中立性
1.8.3 安全
1.8.4 隐私
1.8.5 虚假信息
1.9 度量单位
1.10 本书其余部分的概要
1.11 本章总结
习题
第2章 物理层
2.1 导向的传输介质
2.1.1 较为存储设备
2.1.2 双绞线
2.1.3 同轴电缆
2.1.4 电力线
2.1.5 光纤
2.2 无线传输
2.2.1 电磁频谱
2.2.2 跳频扩频
2.2.3 直接序列扩频
2.2.4 超宽频带
2.3 频谱用于传输
2.3.1 无线电传输
2.3.2 微波传输
2.3.3 红外传输
2.3.4 光通信
2.4 从波形到比特
2.4.1 数据通信理论基础
2.4.2 信道的优选数据速率
2.4.3 数字调制
2.4.4 多路复用
2.5 公共电话交换网络
2.5.1 电话系统结构
2.5.2 本地回路：电话调制解调器、ADSL和光纤
2.5.3 中继线和多路复用
2.5.4 交换
2.6 蜂窝网络
2.6.1 公共的概念：蜂窝、切换、寻呼
2.6.2 第一代（1G）技术：模拟语音
2.6.3 第二代移动电话（2G）：数字语音
2.6.4 GSM：全球移动通信系统
2.6.5 第三代（3G）技术：数字语音和数据
2.6.6 第四代（4G）技术：数据包交换
2.6.7 第五代（5G）技术
2.7 有线电视
2.7.1 共用天线电视
2.7.2 线缆上的宽带Internet接入：HFC网络
2.7.3 DOCSIS
2.7.4 DOCSIS网络中的资源共享：节点和迷你槽
2.8 通信卫星
2.8.1 地球同步卫星
2.8.2 中地球轨道卫星
2.8.3 低地球轨道卫星
2.9 不同接入网络的比较
2.9.1 地面接入网络：有线电视、光纤和ADSL
2.9.2 卫星与地面网络
2.10 物理层上的政策
2.10.1 频谱分配
2.10.2 蜂窝网络
2.10.3 电话网络
2.11 本章总结
习题
第3章 数据链路层
3.1 数据链路层的设计问题
3.1.1 提供给网络层的服务
3.1.2 成帧
3.1.3 错误控制


3.1.4 流量控制

……

     第3章数据链路 层 本章将介绍网络模型中的第二层———数据链路层的设计原则。本章内容涉及两台相邻 计算机实现可靠、有效的完整信息单元(称为帧)通信的一些算法,而不像物理层那样只关注 单个比特传输。这里的相邻是指两台计算机通过一条通信信道连接起来,通信信道在概念 上就像一条线路(比如同轴电缆、电话线或者无线信道)。信道像一条线路的本质之处在于 信道上传递的比特顺序与发送顺序接近相同。 刚开始,你可能认为这个问题非常简单,似乎没有什么内容需要学习———计算机A把 比特放到线路上,然后计算机B将这些比特取下来。不幸的是,通信信道偶尔会出错。而 且,它们只有有限的数据传输率,并且在比特的发送时间和接收时间之间存在一个非零延 迟。这些对数据传输的效率有非常重要的影响。通信采用的协议必须考虑所有这些因 素。这些协议正是本章的主题。 在介绍了数据链路层的关键设计问题以后,本章将通过考察错误的本质以及如何检测 和纠正这些错误来开始数据链路层协议的学习。然后,本章将学习一系列复杂性逐步递增 的例子协议,每个协议解决了本层中越来越多的问题。最后,本章将给出一些数据链路层协 议的例子。 3.数据链路层的设计问题 1 数据链路层使用其下面的物理层提供的服务在通信信道(可能是不可靠的)上发送和接 收比特。它要实现以下功能: 3.1节)。 (1)向网络层提供一个定义良好的服务接口(1. (2)将字节序列组成帧,3.3节)。 3.2节)。 成为自包含的数据段(1. (3)检测和纠正传输错误(1. (4)调节数据流, 3.4节)。 确保慢速的接收方不会被快速的发送方淹没(1. 为了实现这些目标,数据链路层从网络层获得数据包,然后将这些数据包封装成帧 (frame)以便传输。每个帧包含一个帧头、一个有效载荷(用于存放数据包)以及一个帧尾, 如图3-1所示。帧的管理构成了数据链路层工作的核心。在后面的几节中将详细地讨论上 面提到的所有问题。而且,当使用了不可靠的无线网络时,使用协议增强数据链路层通常也 会提高性能。 图3- 1 数据包和帧的关系 第3章数据链路层157 虽然本章主要讨论数据链路层及其协议,但是,本章中介绍的许多原理,比如错误控制 和流量控制等,同样可以在传输层和其他协议中寻觅到类似的踪迹。这是因为可靠性是一 个总目标,这个目标的实现需要各层的紧密配合。实际上,在许多网络中,这些功能最常出 现的地方是上层,数据链路层只做最少的一点“足够好”的工作。然而,不管它们出现在哪 里,其原理是一致的。在数据链路层中,它们通常表现出最为简单和纯粹的形式,因此,数据 链路层是详细学习这些原理的不错之地。 3.1 提供给网络层的服务 1. 数据链路层的功能是为网络层提供服务。数据链路层最主要的服务是将数据从源主机 的网络层传输到目标主机的网络层。在源主机的网络层有一个实体(称为进程), 它将一些 数据包交给数据链路层,要求传输到目标主机。数据链路层的任务是将这些数据传输给目 标主机,然后这些数据再被进一步交付给网络层,如图3-2(a)所示。实际的传输过程则是沿 着图3-2(b)所示的路径进行的,但很容易将这个过程想象成两个数据链路层的进程使用一 个数据链路层协议进行通信。基于这个原因,在本章中将隐式使用图3-2(a)的模型。 图3- 2 数据路径 数据链路层可以设计成提供各种不同的服务。实际提供的服务因具体协议的不同而有 所差异。下面依次考虑3种合理的可能性: (1)无确认的无连接服务。 (2)有确认的无连接服务。 (3)有确认的面向连接服务。 无确认的无连接服务是指源主机向目标主机发送独立的帧,目标主机并不对这些帧进 行确认。以太网就是一个提供此类服务的数据链路层的不错实例。事先不需要建立逻辑连 接,事后也不用释放逻辑连接。若由于线路的噪声造成某一帧的丢失,数据链路层并不会试 图检测这样的丢帧情况,也不会试图恢复丢失的帧。当错误率很低时,这类服务是非常合适 的,此时差错恢复过程可以留给上面的层完成。对于实时流量,比如语音或者视频,这类服 务也是合适的,因为在实时流量的情况下数据迟到比数据受损更糟糕。 这正是很多协议标准所做的,它们一次又一次采用了同样的编码方法。在下面的内容中,将 详细地介绍一个简单的编码,然后再简要描述优选的编码。这样,就可以从简单编码理解如 何权衡,并且通过优选编码讨论实际使用的编码。 164 计算机网络(第6版) 3.1 纠错码 2. 本节将考察以下4种不同的纠错码: (1)海明码。 (2)二进制卷积码。 (3)里德-所罗门码。 (4)低密度奇偶校验码。 上述所有编码都将冗