《计算机网路原理：基于实验的协定分析方法》以自底向上的方式，分物理层、数据链路层、网路层、运输层和套用层等5层结构组织内容。全书共9章，以协定分析为主线，利用虚拟实验把计算机网路的理论知识和实践紧密结合在一起，理论知识和实践同步进行，避免对理论知识的枯燥叙述，并且通过对捕获报文的分析，详细介绍了不同层协定的工作原理和互动过程。

《计算机网路原理：基于实验的协定分析方法》适合作为高等院校相关专业本专科学生计算机网路课程的教材，也可作为从事计算机网路的工程技术人员与技术管理人员的参考用书。

第1章绪论/1

1.1计算机网路概述1

1.1.1什幺是计算机网路1

1.1.2计算机网路的分类2

1.1.3计算机网路的拓扑结构4

1.2数据交换技术6

1.2.1电路交换6

1.2.2分组交换7

1.3计算机网路性能指标8

1.3.1频宽8

1.3.2时延9

1.3.3往返时间10

1.3.4吞吐量10

1.3.5时延频宽积10

1.4计算机网路体系结构10

1.4.1分层的体系结构11

1.4.2协定12

1.4.3计算机网路体系结构的定义12

1.5ISO/OSI模型13

1.5.1ISO/OSI模型的结构13

1.5.2OSI各层的主要功能13

1.6网际网路体系结构15

1.6.1分层的网际网路体系结构15

1.6.2数据的封装和解封装17

1.6.3网际网路标準和管理机构18

1.7编址19

1.7.1物理地址19

1.7.2逻辑地址20

1.7.3连线埠地址20

1.7.4域名21〖1〗计算机网路原理——基于实验的协定分析方法目录[3]〖3〗1.8虚拟实验环境21

1.8.1GNS3安装与使用21

1.8.2VirtualBox软体安装与使用34

1.8.3Wireshark软体安装和使用39

1.8.4xcap软体42

1.8.5常用网路命令44

1.9本章小结47

习题47

第2章数据通信基础/49

2.1数据通信的基本模型49

2.2数据通信基本概念49

2.2.1数据49

2.2.2信号50

2.2.3信道50

2.2.4信道的数据率51

2.2.5传输53

2.3编码与调製54

2.3.1编码54

2.3.2调製55

2.3.3模拟数据与数位讯号57

2.3.4扩频59

2.4复用技术59

2.5传输媒体60

2.5.1有线传输媒体60

2.5.2无线传输媒体62

2.6本章小结63

习题64

第3章区域网路/65

3.1共享式乙太网65

3.1.1两台计算机直连65

3.1.2乙太网技术69

3.1.3CSMA/CD协定70

3.1.4定址方式73

3.1.5差错控制73

3.1.6乙太网数据帧结构75

3.1.7传统乙太网工作过程报文分析75

3.1.8中继器和集线器77

3.2高速乙太网77

3.2.1快速乙太网78

3.2.2吉比特乙太网79

3.3交换式乙太网80

3.3.1区域网路交换技术80

3.3.2乙太网交换机的工作原理81

3.3.3交换式乙太网工作过程报文分析84

3.4虚拟区域网路88

3.4.1冲突域和广播域88

3.4.2VLAN的概念89

3.4.3划分VLAN90

3.4.4802.1Q协定原理91

3.4.5VLAN工作过程报文分析93

3.5生成树协定98

3.5.1基本概念99

3.5.2BPDU报文100

3.5.3STP协定原理102

3.5.4生成树协定工作过程报文分析104

3.6无线区域网路108

3.6.1IEEE802.11体系结构109

3.6.2媒体访问控制111

3.6.3802.11帧115

3.7本章小结117

习题118

第4章广域网与广域网接入/120

4.1广域网概述120

4.1.1广域网的概念120

4.1.2广域网协定120

4.2高级数据链路控制规程122

4.2.1帧格式122

4.2.2三种HDLC帧124

4.2.3CiscoHDLC协定分析124

4.3点到点协定PPP126

4.3.1PPP协定的组成126

4.3.2PPP帧格式127

4.3.3PPP链路工作过程127

4.3.4认证协定129

4.3.5PPP工作过程报文分析130

4.4帧中继135

4.4.1帧中继协定概述135

4.4.2帧中继术语136

4.4.3帧中继的工作原理137

4.4.4帧中继DLCI的分配和地址映射138

4.4.5帧中继数据帧格式139

4.4.6帧中继协定工作过程报文分析140

4.5异步传输模式146

4.5.1异步传输模式概述146

4.5.2ATM协定参考模型147

4.5.3虚通道和虚电路148

4.5.4ATM的特点和套用149

4.6接入网技术149

4.6.1概述149

4.6.2ADSL接入技术151

4.7本章小结157

习题157

第5章网路互联/159

5.1概述159

5.1.1网路层所提供的服务159

5.1.2简单的网路互联161

5.2网际网路协定163

5.2.1IP位址164

5.2.2划分子网168

5.2.3可变长子网划分170

5.2.4CIDR无类别编址170

5.3IP数据报173

5.3.1IP数据报格式173

5.3.2IP数据报分片174

5.3.3分片过程报文分析175

5.4路由器177

5.4.1路由器的功能177

5.4.2路由器的硬体组成178

5.4.3路由器的连线埠178

5.4.4路由器工作原理180

5.5地址解析协定182

5.5.1ARP报文格式182

5.5.2ARP工作原理183

5.5.3ARP工作过程报文分析184

5.5.4代理ARP186

5.6IP数据报转发过程分析188

5.6.1直接交付和间接交付188

5.6.2IP数据报转发过程189

5.6.3IP数据报转发过程报文分析191

5.7三层交换机196

5.7.1三层交换的概念196

5.7.2三层交换原理196

5.7.3三层交换的实现197

5.7.4三层交换机与路由器198

5.7.5VLAN间通信199

5.8ICMP协定201

5.8.1ICMP报文201

5.8.2ICMP差错报告报文202

5.8.3ICMP查询报文204

5.9IPv6协定206

5.9.1IPv6协定概述207

5.9.2IPv6数据报格式208

5.9.3IPv6过渡技术209

5.10本章小结209

习题210

第6章IP路由选择/214

6.1概述214

6.1.1基本概念214

6.1.2路由模式215

6.2路由选择算法217

6.2.1距离向量算法217

6.2.2链路状态算法218

6.2.3层次选路221

6.3静态路由222

6.3.1静态路由配置222

6.3.2默认路由222

6.4RIP协定224

6.4.1RIP协定概述224

6.4.2RIP报文格式225

6.4.3RIP协定工作原理226

6.4.4RIP路由自环分析228

6.4.5RIP协定工作过程报文分析228

6.5OSPF协定231

6.5.1OSPF基本概念231

6.5.2OSPF协定工作原理234

6.5.3OSPF报文格式236

6.5.4LSA报文格式240

6.5.5路由器收到LSA之后的处理过程243

6.5.6OSPF协定工作过程报文分析244

6.6BGP协定249

6.6.1BGP概述249

6.6.2路径属性250

6.6.3BGP报文格式252

6.6.4路由选择处理254

6.6.5BGP协定工作过程报文分析255

6.7多播259

6.7.1多播地址259

6.7.2网际网路组管理协定260

6.7.3多播路由选择协定262

6.7.4多播工作过程报文分析266

6.8移动IP271

6.8.1基本概念271

6.8.2移动IP的工作原理273

6.8.3移动IP的工作过程分析274

6.9本章小结279

习题280

第7章端到端的数据通信/283

7.1概述283

7.1.1进程之间的通信283

7.1.2连线埠283

7.1.3运输层的两个主要协定284

7.1.4运输层的复用与分用284

7.2用户数据报协定285

7.2.1UDP报文首部格式285

7.2.2UDP伪首部及校验和计算285

7.3可靠传输的工作原理285

7.3.1停止等待协定286

7.3.2回退N协定288

7.3.3选择重传协定290

7.4传输控制协定290

7.4.1TCP报文首部格式分析291

7.4.2TCP连线292

7.5TCP的差错控制297

7.5.1TCP的序号确认机制297

7.5.2TCP报文段重传297

7.5.3TCP的差错控制过程报文分析298

7.6TCP流量控制299

7.6.1动态滑动视窗300

7.6.2糊涂视窗综合徵300

7.6.3动态滑动视窗工作过程报文分析301

7.6.4Nagle算法工作过程报文分析303

7.7TCP拥塞控制304

7.7.1拥塞控制概述304

7.7.2TCP拥塞控制算法305

7.7.3TCP拥塞控制过程报文分析307

7.8本章小结308

习题308

第8章网路套用/311

8.1域名系统311

8.1.1域名系统概述311

8.1.2域名的结构311

8.1.3DNS工作原理313

8.1.4DNS报文格式316

8.1.5DNS工作过程分析318

8.2全球资讯网324

8.2.1统一资源定位符325

8.2.2超文本传送协定325

8.2.3网页档案329

8.2.4信息检索系统331

8.2.5Web伺服器的配置332

8.2.6HTTP工作过程报文分析340

8.3档案传输协定341

8.3.1档案传输协定概述341

8.3.2FTP工作原理341

8.3.3FTP工作模式344

8.3.4FTP伺服器的配置345

8.3.5FTP工作过程分析348

8.4电子邮件系统350

8.4.1电子邮件系统概述350

8.4.2电子邮件工作原理351

8.4.3简单邮件传送协定351

8.4.4多用途网际网路邮件扩充355

8.4.5邮局协定和网际网路邮件访问协定356

8.4.6Web邮件系统356

8.4.7电子邮件伺服器的配置357

8.4.8SMTP和MIME工作过程报文分析359

8.5动态主机配置协定361

8.5.1DHCP概述361

8.5.2DHCP工作原理362

8.5.3租用地址364

8.5.4DHCP中继代理364

8.5.5DHCP报文格式365

8.5.6DHCP工作过程报文分析366

8.6网路管理369

8.6.1简单网路管理协定概述369

8.6.2管理信息结构370

8.6.3管理信息库372

8.6.4简单网路管理协定372

8.6.5SNMP协定工作过程分析374

8.7本章小结377

习题378

第9章网路安全/380

9.1网路安全概述380

9.1.1计算机网路安全定义380

9.1.2计算机网路安全目标380

第7章类与对象/195

§7.1面向对象技术与C++类类型195

7.1.1传统开发方法存在的问题195

7.1.2面向对象技术196

7.1.3C++语言的三种类类型197

7.1.4class类类型198

§7.2类的定义199

§7.3对象的声明和使用202

§7.4对象数组和对象指针204

7.4.1对象数组204

7.4.2对象指针205

§7.5构造函式和析构函式207

7.5.1构造函式207

7.5.2析构函式208

7.5.3默认构造函式和默认析构函式209

7.5.4複製构造函式209

7.5.5浅複製和深複製211

§7.6对象在函式间的传递214

7.6.1对象的複製传递方式214

7.6.2对象的地址传递方式215

7.6.3对象的引用方式217

§7.7this指针217

§7.8常对象与常成员函式218

7.8.1常对象218

7.8.2常成员函式219

思考与练习题220

第8章派生与继承/222

§8.1类的程式结构222

§8.2基类与派生类223

8.2.1派生类的定义223

8.2.2派生类的继承方式226

8.2.3基类与派生类之间的关係228

8.2.4基类指针与派生类指针228

§8.3单继承、多继承与继承链228

§8.4派生类与基类之间的内在关係233

8.4.1派生类的构造函式和析构函式234

8.4.2构造函式和析构函式的执行顺序235

8.4.3子类型238

8.4.4类型适应239

8.4.5对象的记忆体占用情况239

§8.5二义性与虚基类241

8.5.1二义性问题241

8.5.2虚基类244

8.5.3虚基类的构造函式246

§8.6类层次中的访问规则246

思考与练习题247

第9章友元与静态成员/249

§9.1友元249

9.1.1友元函式249

9.1.2友元类251

§9.2静态成员252

9.2.1静态数据成员252

9.2.2静态成员函式255

思考与练习题257

第10章虚拟函式与多态性/259

§10.1静态绑定和动态绑定259

10.1.1静态绑定259

10.1.2动态绑定261

§10.2虚拟函式261

10.2.1虚拟函式的技术内幕264

10.2.3虚拟函式的套用举例265

10.2.3虚析构函式269

§10.3纯虚拟函式与抽象类270

10.3.1纯虚拟函式270

10.3.2抽象类271

思考与练习题276

第11章重载与模板/279

§11.1重载279

11.1.1运算符重载279

11.1.2类型转换284

11.1.3特殊运算符的重载285

§11.2模板290

11.2.1函式模板291

11.2.2类模板293

11.2.3模板与友元298

11.2.4模板与static成员300

11.2.5类模板的派生与继承300

思考与练习题300

第12章异常处理/303

§12.1异常的概念303

12.1.1异常的定义303

12.1.2异常处理的基本思想303

§12.2异常处理的编程方法304

12.2.1异常处理的三个语句304

12.2.2异常处理的执行过程305

12.2.3异常处理的基本步骤305

12.2.4多类型的异常处理306

12.2.5再抛出异常308

12.2.6构造函式、析构函式与异常处理309

§12.3异常处理类309

思考与练习题310

第13章C++输入和输出/312

§13.1流输入输出312

13.1.1提取运算符和插入运算符312

13.1.2标準出错输出（cerr/clog）315

13.1.3输入流类315

13.1.4输出流类316

13.1.5格式化输入输出317

§13.2磁碟档案的输入输出324

13.2.1文本档案的输入输出324

13.2.2二进制数据档案328

13.2.3随机数据档案329

思考与练习题331

参考文献/332