计算机通信网（第二版）

图书标准信息

• 作者 （美）Nader F. Mir（纳德·F. 米尔）
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2020-12
• 版次 1
• ISBN 9787121401671
• 定价 109.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 508页
• 字数 875千字

【内容简介】

本书主要讲述现代网络与通信技术，全书分为基础知识和先进网络技术两个层次。基础知识部分包括：网络协议与设备、局域网/广域网、无线广域网络和LTE、网络应用与管理、网络安全等。先进网络技术部分对网络分析和先进的网络协议进行了深入探究：先进的路由器/交换机体系结构、云计算与网络虚拟化、软件定义网络（SDN）、基于分布式/云的多媒体网络、无线传感器网络等。本书旨在帮助读者分析和模拟复杂网络，设计满足需求的高***网络架构，平衡基础知识和先进技术，并包含丰富的案例研究、实例、习题和直观的插图。

【作者简介】

Nader F. Mir 博士，美国加利福尼亚州圣何塞州立大学查尔斯?W. 戴维森工程学院电气工程系教授、副主任。Mir 博士是通信、电信和计算机网络领域著名的专利与技术诉讼专家，曾担任谷歌、思科、Netflix、索尼、Tekelec 和YouTube等业内著名公司的专利咨询专家。他还是IEEE高级会员，曾多次在国际会议上发表演讲，并发表了超过100篇被引用的论文，目前任IEEE Communications Magazine的技术编辑。他曾获得一项美国专利，多项***/校级奖励，是学校教学优秀奖和科研优秀奖获得者，并承担过多项研究课题。
Nader F. Mir 博士，美国加利福尼亚州圣何塞州立大学查尔斯?W. 戴维森工程学院电气工程系教授、副主任。Mir 博士是通信、电信和计算机网络领域著名的专利与技术诉讼专家，曾担任谷歌、思科、Netflix、索尼、Tekelec 和YouTube等业内著名公司的专利咨询专家。他还是IEEE高级会员，曾多次在国际会议上发表演讲，并发表了超过100篇被引用的论文，目前任IEEE Communications Magazine的技术编辑。他曾获得一项美国专利，多项***/校级奖励，是学校教学优秀奖和科研优秀奖获得者，并承担过多项研究课题。

【目录】

目    录
第 一 部 分

第1章  分组交换网络1
1．1  网络中的基本定义1
1．1．1  分组交换与电路交换的对比2
1．1．2  数据、分组和帧2
1．1．3  互联网和ISP3
1．1．4  ISP的分类5
1．2  分组交换网的类型6
1．2．1  无连接网络6
1．2．2  面向连接网络7
1．3  分组长度和优化8
1．4  网络协议基础9
1．4．1  五层TCP/IP协议模型10
1．4．2  七层OSI模型11
1．5  互联网中的编址方案11
1．5．1  IP编址方案12
1．5．2  子网编址和掩码14
1．5．3  无类别域间路由选择15
1．6  等长分组模型16
1．7  总结16
1．8  习题17
1．9  计算机仿真项目20
第2章  连网设备概述21
2．1  网络接口卡22
2．2  交换和路由设备23
2．2．1  一层设备23
2．2．2  二层设备24
2．2．3  三层设备25
2．3  无线交换和路由设备27
2．3．1  无线接入点和基站27
2．3．2  无线路由器和交换机28
2．3．3  无线设备的天线28
2．4  调制解调器29
2．4．1  基本调制技术：ASK、FSK和
PSK29
2．4．2  实用的调制技术：4-QAM和
QPSK31
2．4．3  DSL调制解调器32
2．4．4  电缆调制解调器32
2．5  复用器33
2．5．1  频分复用33
2．5．2  时分复用35
2．6  总结38
2．7  习题38
2．8  计算机仿真项目39
第3章  数据链路和链路接口40
3．1  数据链路40
3．1．1  数据链路类型41
3．2  链路编码器42
3．3  链路上的检错和纠错43
3．3．1  检错方法44
3．3．2  CRC算法44
3．4  链路上的流量控制48
3．4．1  停等流量控制48
3．4．2  滑动窗口流量控制协议50
3．5  多用户链路访问53
3．5．1  CSMA53
3．6  多用户无线信道访问56
3．6．1  FDMA56
3．6．2  TDMA56
3．6．3  OFDMA57
3．6．4  SC-FDMA57
3．6．5  CDMA57
3．6．6  其他多路访问技术60
3．7  链路聚合61
3．7．1  链路聚合的应用61
3．7．2  LACP62
3．8  总结62
3．9  习题63
3．10  计算机仿真项目65
第4章  局域网和LAN网络66
4．1  LAN和基本拓扑结构66
4．2  LAN协议67
4．2．1  逻辑链路控制67
4．2．2  介质访问控制68
4．3  LAN网络69
4．3．1  用第1层设备互连LAN70
4．3．2  用第2层设备互连LAN70
4．3．3  用第2层和第3层设备连网74
4．4  MAC/IP地址转换协议75
4．4．1  ARP75
4．4．2  RARP76
4．5  生成树协议77
4．6  虚拟局域网79
4．6．1  VLAN交换机80
4．6．2  VLAN中继协议和
IEEE 802．1Q80
4．7  无线局域网80
4．7．1  红外局域网81
4．7．2  扩频局域网82
4．7．3  窄带射频局域网82
4．7．4  家庭射频和蓝牙局域网82
4．8  IEEE 802．11无线局域网标准82
4．8．1  IEEE 802．11物理层83
4．8．2  802．11 MAC层84
4．8．3  WiFi网络86
4．9  案例研究：有线电视协议
DOCSIS88
4．10  总结88
4．11  习题89
4．12  计算机仿真项目91
第5章  广域路由选择和网络互联92
5．1  IP分组和基本路由选择策略92
5．1．1  分组的分片和重组94
5．1．2  ICMP95
5．1．3  获取和分配IP地址96
5．1．4  DHCP97
5．1．5  NAT98
5．1．6  UPnP100
5．2  路径选择算法100
5．2．1  Dijkstra算法101
5．2．2  Bellman-Ford算法102
5．2．3  分组洪泛算法103
5．2．4  偏转路由选择算法103
5．3  域内路由选择协议104
5．3．1  OSPF104
5．3．2  RIP107
5．4  域间路由选择协议109
5．4．1  AS110
5．4．2  BGP110
5．5  IPv6114
5．5．1  IPv6地址格式114
5．5．2  扩展首部115
5．5．3  分组分片115
5．5．4  IPv6的其他特性115
5．6  网络层拥塞控制115
5．6．1  单向拥塞控制117
5．6．2  双向拥塞控制118
5．6．3  随机早期检测118
5．6．4  链路阻塞的快速评估120
5．6．5  Lee’s串行和并行连接规则120
5．7  总结121
5．8  习题122
5．9  计算机仿真项目124
第6章  多播路由选择和协议126
6．1  基本定义和技术126
6．1．1  IP多播地址127
6．1．2  基本多播树算法128
6．1．3  多播协议分类129
6．2  本地和成员多播协议129
6．2．1  IGMP129
6．3  域内多播协议131
6．3．1  MBone131
6．3．2  DVMRP131
6．3．3  MOSPF协议132
6．3．4  PIM133
6．3．5  CBT协议134
6．4  域间多播协议134
6．4．1  MBGP134
6．4．2  MSDP135
6．4．3  BGMP136
6．5  总结137
6．6  习题137
6．7  计算机仿真项目139
第7章  无线广域网和LTE技术140
7．1  无线网络的基础设施140
7．2  蜂窝网络141
7．2．1  蜂窝网络设备和操作142
7．2．2  切换146
7．3  蜂窝网络中的移动IP管理149
7．3．1  家乡代理和外地代理149
7．3．2  代理发现阶段150
7．3．3  注册150
7．3．4  移动IP路由151
7．3．5  历代蜂窝网络153
7．4  LTE技术154
7．4．1  LTE组网设备154
7．4．2  LTE小区中的呼叫建立155
7．4．3  LTE中的切换156
7．4．4  LTE的上/下行链路方案157
7．4．5  频率复用157
7．5  与LTE结合的无线网状网160
7．5．1  网状网的应用160
7．5．2  WMN的物理层和MAC层161
7．6  无线信道特性161
7．6．1  无线信道的容量163
7．6．2  信道编码163
7．6．3  平坦衰落对策164
7．6．4  码间串扰对策164
7．7  总结164
7．8  习题165
7．9  计算机仿真项目166
第8章  传送和端到端协议167
8．1  传送层概况167
8．1．1  传送层与相邻层的相互
作用168
8．1．2  传送层协议170
8．2  用户数据报协议170
8．2．1  UDP数据段170
8．2．2  UDP的应用172
8．3  传输控制协议172
8．3．1  TCP数据段172
8．3．2  TCP连接174
8．3．3  TCP中基于窗口的传输和
滑动窗口176
8．3．4  TCP的应用177
8．4  移动传送协议177
8．4．1  用于移动的UDP177
8．4．2  用于移动的TCP177
8．5  TCP拥塞控制178
8．5．1  加法增大、乘法减小控制178
8．5．2  慢启动方法179
8．5．3  快速重传和快速恢复方法180
8．6  总结182
8．7  习题182
8．8  计算机仿真项目183
第9章  基本网络应用和管理184
9．1  应用层概述184
9．1．1  客户机/服务器模型185
9．1．2  图形用户界面185
9．2  DNS186
9．2．1  域名空间186
9．2．2  名字/地址映射187
9．2．3  DNS报文格式189
9．3  电子邮件(E-mail)189
9．3．1  基本的E-mail结构和定义190
9．3．2  简单邮件传输协议(SMTP)191
9．3．3  第3版邮局协议(POP3)192
9．3．4  互联网邮件访问协议
(IMAP)192
9．4  万维网(WWW)192
9．4．1  超文本传输协议(HTTP)193
9．4．2  Web缓存(代理服务器)196
9．4．3  Webmail196
9．5  远程登录协议197
9．5．1  TELNET协议197
9．5．2  安全外壳协议(SSH)198
9．6  文件传输和FTP199
9．6．1  文件传输协议(FTP)199
9．6．2  安全复制协议(SCP)199
9．7  对等网络199
9．7．1  P2P文件共享协议200
9．7．2  P2P数据库共享协议203
9．7．3  对等节点连接效率估计205
9．8  网络管理205
9．8．1  网络管理要素206
9．8．2  管理信息结构(SMI)206
9．8．3  管理信息库(MIB)207
9．8．4  简单网络管理协议(SNMP)207
9．9  总结209
9．10  习题209
9．11  计算机仿真项目211
第10章  网络安全212
10．1  网络安全概况212
10．1．1  网络安全要素212
10．1．2  网络攻击分类213
10．2  安全方法215
10．3  对称密钥密码216
10．3．1  数据加密标准(DES)217
10．3．2  高级加密标准(AES)218
10．4  公钥密码218
10．4．1  RSA算法219
10．4．2  Diffie-Hellman密钥交换
协议220
10．5  认证220
10．5．1  哈希函数220
10．5．2  安全哈希算法(SHA)221
10．6  数字签名222
10．7  IP和无线网络的安全223
10．7．1  IP安全和IPsec223
10．7．2  无线网络和IEEE 802．11的
安全224
10．8  防火墙和分组过滤225
10．8．1  分组过滤226
10．8．2  代理服务器227
10．9  总结227
10．10  习题228
10．11  计算机仿真项目229

第 二 部 分

第11章  网络队列和延迟分析230
11．1  Little定理230
11．2  生灭过程232
11．3  排队规则233
11．4  马尔可夫FIFO排队系统233
11．4．1  M/M/1排队系统233
11．4．2  有限排队空间系统：
M/M/1/b236
11．4．3  M/M/a排队系统237
11．4．4  延迟敏感流量模型：
M/M/a/a241
11．4．5  M/M/∞队系统242
11．5  非马尔可夫和自相似模型243
11．5．1  波拉切克-欣钦(Pollaczek-
Khinchine，P-K)公式和
M/G/1243
11．5．2  M/D/1模型245
11．5．3  自相似和批到达模型245
11．6  队列网络245
11．6．1  Burke定理245
11．6．2  Jackson定理248
11．7  总结251
11．8  习题252
11．9  计算机仿真项目255
第12章  高级路由器和交换机架构256
12．1  路由器结构256
12．2  输入端口处理器257
12．2．1  分组解析器258
12．2．2  分组分割器258
12．2．3  输入缓冲区259
12．2．4  路由表(IPv4和IPv6)259
12．2．5  多播调度器260
12．2．6  转发表和分组封装器260
12．3  输出端口处理器260
12．3．1  输出缓冲区261
12．3．2  重组器和重排序器261
12．3．3  差错控制261
12．4  中央控制器261
12．4．1  竞争消除单元262
12．4．2  拥塞控制器263
12．5  交换引擎263
12．5．1  交换引擎的复杂度264
12．5．2  交叉开关交换引擎264
12．5．3  Clos交换引擎265
12．5．4  集中型和扩展型交换
引擎267
12．5．5  共享内存交换引擎270
12．5．6  提升交换引擎的性能270
12．6  路由器中的多播分组274
12．6．1  基于树的多播算法275
12．6．2  分组再循环多播算法276
12．7  总结277
12．8  习题278
12．9  计算机仿真项目279
第13章  服务质量和路由器的调度280
13．1  服务质量概述280
13．2  综合服务QoS280
13．2．1  流量整形281
13．2．2  准入控制285
13．2．3  资源预留协议(RSVP)286
13．3  区分服务QoS286
13．3．1  逐跳行为(PHB)287
13．4  资源分配287
13．4．1  资源管理288
13．4．2  资源分配方案分类288
13．4．3  资源预留的公平性289
13．5  分组调度289
13．5．1  先进先出调度器290
13．5．2  优先级排队调度器290
13．5．3  公平排队调度器293
13．5．4  加权公平排队调度器293
13．5．5  差额循环调度器295
13．5．6  最早截止期优先调度器296
13．6  总结296
13．7  习题296
13．8  计算机仿真项目299
第14章  隧道技术、VPN和MPLS
网络300
14．1  隧道技术300
14．1．1  点到点协议(PPP)301
14．1．2  IPv6隧道技术和轻量级
双栈302
14．2  VPN302
14．2．1  远程接入VPN304
14．2．2  站点间VPN304
14．2．3  VPN的安全性305
14．3  MPLS305
14．3．1  标签和标签交换路由器306
14．3．2  标签绑定与交换307
14．3．3  MPLS域内路由选择309
14．3．4  MPLS分组格式310
14．3．5  多重隧道路由311
14．3．6  流量工程312
14．3．7  基于MPLS的VPN313
14．4  总结313
14．5  习题313
14．6  计算机仿真项目315
第15章  全光网络、WDM和
GMPLS316
15．1  光网络概述316
15．1．1  光纤链路317
15．1．2  SONET/SDH标准317
15．1．3  通用MPLS协议317
15．1．4  无源光网络319
15．2  基本的光网络设备320
15．2．1  可调谐激光器320
15．2．2  光缓存器或延迟元件320
15．2．3  光放大器320
15．2．4  光滤波器320
15．2．5  WDM321
15．2．6  光交换机322
15．3  大规模光交换机323
15．3．1  交叉开关光交换机323
15．3．2  Spanke-Bene?光交换机324
15．4  OXC结构324
15．4．1  波长路由节点结构325
15．5  全光网络中的路由326
15．5．1  波长路由与广播326
15．5．2  光路阻塞估计327
15．6  网络中的波长分配328
15．6．1  无相关性的波长分配329
15．6．2  有相关性的波长分配329
15．7  案例研究：全光交换329
15．7．1  SSN中的自路由330
15．7．2  SSN中的波长分配331
15．8  总结331
15．9  习题331
15．10  计算机仿真项目333
第16章  云计算和网络虚拟化334
16．1  云计算和数据中心334
16．1．1  平台和API336
16．1．2  云计算服务模型336
16．1．3  数据中心337
16．1．4  数据中心虚拟化338
16．2  数据中心网络(DCN)340
16．2．1  负载均衡器341
16．2．2  流量工程341
16．2．3  DCN体系结构342
16．2．4  多播方式344
16．3  网络虚拟化344
16．3．1  网络虚拟化组件345
16．4  覆盖网络347
16．5  总结348
16．6  习题348
16．7  计算机仿真项目350
第17章  软件定义网络及其进展351
17．1  软件定义网络(SDN)351
17．1．1  控制和数据平面的分离352
17．1．2  控制平面的可编程性353
17．1．3  应用编程接口的标准化354
17．2  基于SDN的网络模型354
17．2．1  控制平面355
17．2．2  数据平面接口(OpenFlow
协议)355
17．3  小型SDN架构358
17．3．1  SDN的扩展性358
17．3．2  SDN网络的多播358
17．4  云的SDN架构358
17．4．1  软件定义的计算与存储359
17．4．2  SDN在数据中心提供的
应用程序359
17．5  网络功能虚拟化(NFV)360
17．5．1  NFV的抽象模型360
17．5．2  分布式NFV网络361
17．5．3  虚拟化服务362
17．6  信息中心网络(ICN)362
17．6．1  命名对象363
17．6．2  ICN路由选择和网络
管理363
17．6．3  ICN安全365
17．7  高级网络的网络模拟器365
17．7．1  Mininet365
17．8  总结367
17．9  习题368
17．10  计算机仿真项目369
第18章  IP语音信令370
18．1  公共交换电话网(PSTN)370
18．1．1  SS7网络371
18．1．2  电路交换网373
18．2  VoIP概述375
18．3  H．323协议376
18．3．1  H．323协议的主要组件376
18．3．2  H．323协议架构377
18．3．3  RAS信令378
18．3．4  呼叫信令380
18．3．5  控制信令382
18．3．6  使用H．323协议的电话
会议384
18．4  会话发起协议(SIP)384
18．4．1  SIP的主要组件385
18．4．2  SIP消息386
18．4．3  SIP协议架构387
18．4．4  注册过程388
18．4．5  呼叫建立389
18．4．6  功能和扩展389
18．5  软交换技术和MGCP392
18．6  VoIP和多媒体互联392
18．6．1  SIP和H．323的互联392
18．6．2  SIP和PSTN的互联394
18．6．3  无线蜂窝多媒体互联395
18．7  总结396
18．8  习题396
18．9  计算机仿真项目399
第19章  媒体交换和语音/视频压缩401
19．1  数据压缩概述401
19．2  数字语音压缩402
19．2．1  采样402
19．2．2  量化和编码403
19．3  静态图像和JPEG压缩406
19．3．1  原图采样和DCT406
19．3．2  量化408
19．3．3  编码409
19．4  运动图像和MPEG压缩409
19．4．1  MP3和音频流410
19．5  有损压缩方法410
19．5．1  信息论基础411
19．5．2  信息熵411
19．5．3  香农编码定理412
19．5．4  压缩率和编码效率412
19．6  无损压缩方法413
19．6．1  游程编码413
19．6．2  霍夫曼编码414
19．6．3  Lempel-Ziv编码414
19．7  扫描文档压缩415
19．8  总结416
19．9  习题416
19．10  计算机仿真项目419
第20章  分布式和基于云的多媒体
网络420
20．1  实时媒体交换协议420
20．1．1  实时传输协议(RTP)421
20．1．2  RTP流量中的抖动分析423
20．1．3  实时传输控制协议
(RTCP)424
20．1．4  实时流协议(RTSP)425
20．1．5  流控制传输协议(SCTP)425
20．1．6  基于HTTP的流传输428
20．2  分布式多媒体网络429
20．2．1  CDN429
20．2．2  IPTV和VoD432
20．2．3  在线游戏435
20．3  基于云的多媒体网络435
20．3．1  分布式媒体迷你云435
20．3．2  基于云的交互式语音
应答(IVR)436
20．4  自相似性和非马尔可夫流438
20．4．1  批量到达模型的
自相似性438
20．5  总结440
20．6  习题440
20．7  计算机仿真项目442
第21章  移动自组织网络443
21．1  无线自组织网络概述443
21．2  自组织网络中的路由选择444
21．2．1  路由选择协议的分类444
21．3  自组织路由选择协议445
21．3．1  目的序列距离向量(DSDV)
协议445
21．3．2  簇首网关交换路由选择
(CGSR)协议446
21．3．3  无线路由选择协议
(WRP)447
21．3．4  动态源路由选择协议
(DSR)448
21．3．5  临时按序路由选择算法
(TORA)448
21．3．6  基于关联性的路由选择
协议(ABR)449
21．3．7  自组织按需距离向量(AODV)
协议450
21．4  自组织网络安全453
21．4．1  攻击类型454
21．4．2  安全路由选择协议准则454
21．5  总结455
21．6  习题455
21．7  计算机仿真项目456
第22章  无线传感器网络457
22．1  传感器网络和协议结构457
22．1．1  传感器网络的聚类457
22．1．2  协议栈458
22．1．3  传感器节点结构459
22．2  通信能量模型460
22．3  聚类协议463
22．3．1  聚类协议的类型463
22．3．2  LEACH算法463
22．3．3  DEEP协议464
22．3．4  重新聚类465
22．4  路由选择协议466
22．4．1  簇内路由选择协议466
22．4．2  簇间路由选择协议467
22．5  其他相关技术469
22．5．1  ZigBee技术和IEEE 
802．15．4469
22．6  案例研究：传感器网络仿真469
22．6．1  簇首节点星座和负载
分布469
22．6．2  簇首的最优百分比470
22．7  总结470
22．8  习题471
22．9  计算机仿真项目471
附录A  缩略语表472
附录B  RFC477
附录C  概率和随机过程480
附录D  爱尔兰B阻塞概率表487