本書基于網絡工程和應用需求，按照從低層到高層的邏輯順序，有針對性地講解TCP/IP的層次結構、工作原理和協議數據單元。全書共13章，內容包括TCP/IP基礎、網絡接口層、IP尋址與地址解析、IP協議、ICMP協議、IP路由、TCP與UDP協議、DNS與DHCP協議、應用層協議、SNMP協議、網絡安全協議，以及IPv6協議。 本書內容豐富，注重系統性和實踐性，對于重點協議提供協議分析操作示范，引導讀者直觀地探索TCP/IP。編寫過程中參考了最新的RFC文檔，反映TCP/IP最新的一些發展動態。 本書可作為計算機網絡相關專業的教材，也可作為網絡管理和維護人員的參考書以及各種培訓班的教材。
1.基礎知識介紹大量使用表格和示意圖。 2.對于數據包格式、通信過程使用協議分析軟件Wireshark（Ethereal的最新版本）進行驗證和分析。 3.除了講解每種協議的內容外，穿插與該協議相關的網絡應用、網絡管理維護和網絡安全知識，對于動手實踐內容（操作步驟）作為實驗單獨列出。 4.作者文筆好，是暢銷書作者。
目 錄
第1章 TCP/IP協議基礎 1
1.1 網絡通信協議與TCP/IP 1
1.1.1 網絡通信協議 1
1.1.2 TCP/IP協議 2
1.1.3 管理TCP/IP的組織機構 2
1.1.4 RFC 3
1.2 OSI參考模型 5
1.2.1 OSI參考模型的層次結構 5
1.2.2 OSI參考模型的通信機制 6
1.2.3 協議數據單元(PDU) 7
1.2.4 OSI各層功能和對應的網絡管理工作 7
1.3 TCP/IP協議簇 9
1.3.1 TCP/IP與OSI的層次對應關系 9 目 錄
第1章 TCP/IP協議基礎 1
1.1 網絡通信協議與TCP/IP 1
1.1.1 網絡通信協議 1
1.1.2 TCP/IP協議 2
1.1.3 管理TCP/IP的組織機構 2
1.1.4 RFC 3
1.2 OSI參考模型 5
1.2.1 OSI參考模型的層次結構 5
1.2.2 OSI參考模型的通信機制 6
1.2.3 協議數據單元(PDU) 7
1.2.4 OSI各層功能和對應的網絡管理工作 7
1.3 TCP/IP協議簇 9
1.3.1 TCP/IP與OSI的層次對應關系 9
1.3.2 TCP/IP各層 9
1.3.3 TCP/IP封裝與分用 10
1.3.4 TCP/IP協議重要概念 12
1.3.5 分層分析和排查網絡故障 13
1.4 協議分析 15
1.4.1 協議分析概述 15
1.4.2 協議分析工具的部署 16
1.4.3 Wireshark簡介 18
1.4.4 捕獲數據包 19
1.4.5 查看和分析數據包 20
1.5 習題 24
第2章 網絡接口層 26
2.1 局域網協議標準 26
2.1.1 IEEE 802局域網協議標準 26
2.1.2 IEEE 802局域網參考模型 27
2.1.3 介質訪問控制方法 28
2.1.4 以太網 29
2.2 MAC尋址 29
2.2.1 MAC地址 29
2.2.2 MAC尋址 30
2.3 以太網幀分析 31
2.3.1 以太網幀概述 31
2.3.2 Ethernet II幀格式 32
2.3.3 Ethernet 802.3 raw幀格式 33
2.3.4 IEEE 802.3/802.2幀格式 34
2.3.5 以太網幀格式識別 35
2.3.6 高速以太網幀 35
2.4 廣域網技術 37
2.4.1 廣域網通信技術 37
2.4.2 廣域網連接技術 37
2.4.3 數據鏈路層協議 38
2.5 PPP協議 38
2.5.1 PPP協議組件 39
2.5.2 PPP層次模型 39
2.5.3 PPP封裝與幀格式 40
2.5.4 PPP鏈路操作 41
2.5.5 LCP協議 43
2.5.6 NCP協議 45
2.5.7 認證協議 47
2.5.8 PPP工作過程 49
2.5.9 PPPoE協議 50
2.5.10 驗證分析PPP與PPPoE協議 52
2.6 習題 55
第3章 IP尋址與地址解析 57
3.1 IP分類地址 57
3.1.1 IP地址概述 57
3.1.2 IP地址類別 58
3.1.3 特殊的IP地址 60
3.1.4 專用地址 60
3.1.5 單播地址、多播地址和廣播地址 61
3.2 IP子網與超網 62
3.2.1 劃分IP子網 63
3.2.2 可變長子網掩碼(VLSM) 65
3.2.3 組成IP超網 65
3.3 無類地址與CIDR 66
3.3.1 無類地址 67
3.3.2 通過CIDR實現IP地址匯總 67
3.4 IP地址的配置管理 68
3.4.1 配置IP地址 68
3.4.2 解決IP地址盜用問題 69
3.5 地址解析 70
3.5.1 ARP與RARP概述 70
3.5.2 ARP地址解析原理 71
3.5.3 ARP報文格式 72
3.5.4 驗證分析ARP報文格式 74
3.5.5 ARP緩存 75
3.5.6 ARP欺騙 76
3.5.7 代理ARP 77
3.5.8 RARP協議 78
3.6 習題 79
第4章 IP協議 80
4.1 IP協議概述 80
4.1.1 什么是IP協議 80
4.1.2 IP協議的基本功能 81
4.1.3 IP協議的特性 81
4.2 IP數據報 82
4.2.1 IP首部格式 82
4.2.2 差分服務與顯式擁塞通告 85
4.2.3 首部校驗和 86
4.2.4 驗證IP首部信息 87
4.3 數據報分片與重組 87
4.3.1 最大傳輸單元(MTU) 88
4.3.2 數據報分片 88
4.3.3 分片的重組 89
4.3.4 查看和驗證數據報分片與重組 90
4.4 IP選項 91
4.4.1 選項格式 91
4.4.2 主要IP選項介紹 92
4.5 IP軟件實現與模塊分析 95
4.6 習題 95
第5章 ICMP協議 96
5.1 ICMP協議概述 96
5.1.1 ICMP特性 96
5.1.2 ICMP功能 97
5.1.3 ICMP報文封裝 97
5.1.4 ICMP報文格式 98
5.1.5 ICMP報文類型 99
5.2 ICMP差錯報告 99
5.2.1 目的地不可達 100
5.2.2 超時 101
5.2.3 參數問題 101
5.2.4 源抑制 102
5.2.5 重定向報文 103
5.3 ICMP查詢 104
5.3.1 回送與回送應答報文 104
5.3.2 時間戳與時間戳應答報文 105
5.3.3 地址掩碼請求與應答報文 106
5.3.4 路由器請求與路由器通告報文 107
5.4 ICMP應用 108
5.4.1 使用Ping測試網絡連通性 108
5.4.2 使用Traceroute跟蹤路由 110
5.4.3 ICMP安全問題 110
5.5 習題 111
第6章 IP路由 112
6.1 IP數據報交付 112
6.2 IP路由 113
6.2.1 IP路由器 113
6.2.2 IP路由表 113
6.2.3 特定主機路由與默認路由 114
6.2.4 路由解析 115
6.2.5 路由選擇過程 115
6.3 路由協議 116
6.3.1 靜態路由與動態路由 116
6.3.2 內部網關協議和外部網關協議 117
6.3.3 距離向量路由協議和鏈路狀態路由協議 118
6.4 RIP協議 118
6.4.1 RIP概述 118
6.4.2 RIP工作原理 119
6.4.3 RIP報文格式 120
6.5 OSPF協議 122
6.5.1 OSPF區域劃分與路由聚合 122
6.5.2 OSPF路由計算 124
6.5.3 OSPF網絡類型與指定路由器 124
6.5.4 OSPF數據包 125
6.5.5 鏈路狀態通告(LSA) 129
6.6 BGP協議 131
6.6.1 BGP工作原理 132
6.6.2 路徑屬性 133
6.6.3 BGP報文格式 134
6.7 習題 137
第7章 傳輸層協議——TCP與UDP 138
7.1 傳輸層協議概述 138
7.1.1 TCP協議 139
7.1.2 UDP協議 139
7.1.3 進程之間的通信 140
7.2 TCP段格式 142
7.2.1 TCP首部格式 142
7.2.2 選項 144
7.2.3 驗證分析TCP段格式 145
7.3 TCP連接 146
7.3.1 TCP連接建立 146
7.3.2 TCP數據傳輸 149
7.3.3 TCP連接保持 151
7.3.4 TCP連接關閉 151
7.3.5 TCP連接復位 154
7.3.6 傳輸控制塊(TCB) 155
7.3.7 TCP狀態轉換圖 155
7.3.8 TCP連接同時打開與同時關閉 157
7.3.9 序列號與確認號機制 158
7.3.10 SYN洪泛攻擊及其防范 161
7.4 TCP可靠性 161
7.4.1 TCP差錯控制 161
7.4.2 TCP流量控制 163
7.4.3 TCP擁塞控制 165
7.5 UDP協議 166
7.5.1 數據報格式 167
7.5.2 UDP偽首部與校驗和計算 167
7.5.3 驗證分析UDP數據報格式 169
7.6 習題 169
第8章 DNS 170
8.1 DNS體系 170
8.1.1 層次名稱空間 170
8.1.2 hosts文件 171
8.1.3 域名空間 171
8.1.4 區域(Zone) 172
8.1.5 域名系統 172
8.1.6 DNS服務器 173
8.1.7 DNS資源記錄 174
8.1.8 DNS動態更新(DDNS) 174
8.2 DNS解析原理 175
8.2.1 正向解析與反向解析 175
8.2.2 區域管轄與權威服務器 175
8.2.3 區域委派 176
8.2.4 高速緩存 176
8.2.5 權威性應答與非權威性應答 176
8.2.6 遞歸查詢與迭代查詢 177
8.2.7 域名解析過程 177
8.3 DNS報文 178
8.3.1 DNS報文結構 178
8.3.2 DNS報文首部格式 179
8.3.3 問題部分格式 180
8.3.4 資源記錄格式 182
8.3.5 報文壓縮 183
8.3.6 報文傳輸 183
8.3.7 驗證分析DNS報文 184
8.4 DNS部署 187
8.4.1 DNS規劃 187
8.4.2 DNS服務器配置 188
8.4.3 主/從DNS服務器部署 189
8.5 習題 189
第9章 DHCP協議 190
9.1 DHCP概述 190
9.1.1 BOOTP協議 190
9.1.2 DHCP的主要功能 191
9.1.3 DHCP系統組成 191
9.2 DHCP報文分析 192
9.2.1 DHCP報文格式 193
9.2.2 驗證分析DHCP報文格式 194
9.2.3 DHCP選項分析 194
9.3 DHCP運行機制 199
9.3.1 客戶端與服務器交互以分配IP地址 199
9.3.2 客戶端與服務器交互以重用原來分配的地址 205
9.3.3 DHCP租約更新 207
9.3.4 使用其他方式配置的IP地址獲得配置參數 210
9.3.5 DHCP租約釋放 210
9.3.6 DHCP客戶端狀態及其轉換 210
9.3.7 構造和發送DHCP報文 212
9.3.8 DHCP中繼代理 213
9.4 習題 214
第10章 應用層協議 215
10.1 應用層協議概述 215
10.1.1 應用層協議的工作機制 215
10.1.2 應用層協議的種類 216
10.2 Telnet協議 216
10.2.1 Telnet概述 216
10.2.2 Telnet工作機制 217
10.2.3 網絡虛擬終端 217
10.2.4 選項協商 218
10.2.5 Telnet操作方式 220
10.2.6 Telnet用戶接口命令 221
10.2.7 驗證分析Telnet通信過程 221
10.3 FTP協議 224
10.3.1 FTP工作過程 224
10.3.2 FTP模型 226
10.3.3 數據傳輸 228
10.3.4 FTP命令 230
10.3.5 FTP響應 232
10.3.6 驗證分析FTP通信過程 234
10.4 電子郵件協議 238
10.4.1 電子郵件系統 238
10.4.2 MIME規范 241
10.4.3 SMTP協議 243
10.4.4 POP協議 247
10.4.5 IMAP協議 249
10.5 HTTP協議 255
10.5.1 HTTP運行機制 255
10.5.2 HTTP通信方式 256
10.5.3 HTTP協議的主要特點 257
10.5.4 統一資源標識符 258
10.5.5 HTTP報文 259
10.5.6 HTTP請求 260
10.5.7 HTTP響應 262
10.5.8 實體(Entity) 265
10.5.9 持續連接 266
10.6 習題 267
第11章 SNMP協議 268
11.1 SNMP協議概述 268
11.1.1 SNMP網絡管理機制 268
11.1.2 SNMP版本 270
11.2 SMI 271
11.2.1 對象命名 271
11.2.2 數據類型 272
11.2.3 編碼方法 273
11.3 MIB 273
11.3.1 MIB版本 274
11.3.2 MIB分組 274
11.3.3 MIB對象定義 275
11.3.4 MIB變量訪問 276
11.4 SNMP實現機制與報文分析 276
11.4.1 SNMP協議操作 277
11.4.2 SNMP的報文格式 279
11.4.3 SNMP實現機制 280
11.4.4 驗證分析SNMP報文格式 281
11.4.5 SNMPv3報文結構與實現機制 286
11.5 習題 287
第12章 網絡安全協議 289
12.1 網絡安全基礎 289
12.1.1 網絡信息安全需求 289
12.1.2 密碼學 289
12.1.3 保密 291
12.1.4 數字簽名 291
12.1.5 身份認證 293
12.1.6 對稱密鑰分配與管理 293
12.1.7 公鑰認證與PKI 294
12.1.8 網絡安全協議標準 295
12.2 IPSec協議 296
12.2.1 IPSec概述 296
12.2.2 IPSec特性 297
12.2.3 傳輸模式與隧道模式 297
12.2.4 AH協議 298
12.2.5 ESP協議 300
12.2.6 安全關聯與IKE協議 302
12.2.7 IPSec工作機制 305
12.2.8 驗證分析IPSec通信 306
12.3 SSL/TLS協議 310
12.3.1 SSL/TLS概述 311
12.3.2 TLS握手協議 313
12.3.3 TLS握手流程 314
12.3.4 TLS記錄協議 316
12.3.5 驗證分析TLS協議 318
12.3.6 TLS與SSL的差異 322
12.4 習題 323
第13章 IPv6協議 324
13.1 IPv6概述 324
13.1.1 IPv4協議的問題 324
13.1.2 IPv6協議的新特性 325
13.1.3 IPv6協議體系 326
13.2 IPv6尋址架構 326
13.2.1 IPv6尋址概述 326
13.2.2 IPv6地址表示方法 327
13.2.3 IPv6地址前綴與地址類型標識 328
13.2.4 IPv6單播地址 328
13.2.5 IPv6任播地址 330
13.2.6 IPv6多播地址 331
13.2.7 特殊的IPv6地址 332
13.2.8 IPv6主機和路由器尋址 332
13.2.9 IPv6地址分配 333
13.3 IPv6數據包格式 334
13.3.1 IPv6首部格式 334
13.3.2 IPv6擴展首部 336
13.3.3 驗證分析IPv6數據包格式 340
13.4 ICMPv6協議 341
13.4.1 ICMPv6概述 341
13.4.2 ICMPv6差錯報文 343
13.4.3 ICMPv6信息報文 344
13.5 IPv6鄰居發現協議 344
13.5.1 鄰居發現 344
13.5.2 路由器發現 346
13.5.3 重定向 349
13.5.4 IPv6無狀態地址自動配置 349
13.6 多播偵聽者發現(MLD)協議 350
13.6.1 MLD概述 350
13.6.2 多播偵聽者發現機制 351
13.6.3 MLD報文格式 353
13.7 IPv6路徑MTU發現協議 354
13.8 IPv6路由 354
13.9 IPv6名稱解析 355
13.10 IPv4到IPv6的過渡 355
13.10.1 雙協議棧 356
13.10.2 隧道技術 356
13.10.3 協議轉換技術 358
13.11 習題 358
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