TCP/IP指南（卷1）：底层核心协议

　　TheTCP/IPGuide是TCP/IP领域的一部百科全书式的经典著作，书中对TCP/IP协议的原理和实现做了全面的介绍，涉及因特网中使用的各种最新的协议和技术。本书是其中译本的第一卷，分为“TCP/IP概述与背景知识”和“TCP/IP较低层的核心协议”两篇，共11部分49章，分别介绍了联网基础、OSI模型、TCP/IP协议族和体系结构、TCP/IP网络接口层协议、TCP/IP网络接口层/网际层连接协议、IP/IPv4、IPv6、与IP相关的特色协议、IP支持协议、TCP/IP选路协议（网关协议）、TCP/IP运输层协议等。本书层次结构清晰，配有大量的插图和表格来辅助文字表述，同时还辅以大量的“注解”、“要点”等，可读性极强。

　　本书内容广泛，易于理解，理论联系实践，是不可多得的TCP/IP方面的权威指南。

　　科齐勒克，我于1966年出生于加拿大安大略省的温莎市，在多伦多附近长大。1990年与妻子Robyn结婚。我们现在住在美国佛蒙特州南部，育有3个儿子：12岁的Ryan、9岁的Matthew和4岁的Evan。

　　在少年时代我就对计算机产生了兴趣，14岁那年父母送给我一台苹果II型计算机作为礼物，这是我的第一台计算机。从那时起，我就一直没离开过计算机硬件和软件领域。1989年，我获得了加拿大安大略省滑铁卢市滑铁卢大学的应用科学学士学位。1993年我从麻省理工学院取得双硕士学位，分别是管理学和电子工程与计算机科学（EECS）专业。

　　做了短暂的“常规。技术工作后，我创作并在线出版了《PC指南》，这是一本内容广泛的PC技术参考书。1998年，我决定专职进行写作。《TCP/IP指南》是我更大的网络丛书项目的一部分，近10年来我一直在从事这个项目。我目前继续在为我自己和其他公司的各种项目从事技术写作和编辑工作。

　　你也许已经注意到这里缺少了些什么——没有显赫的证书。我不是《纽约时报》畅销书的作者，也不是在某所享有盛誉的长青藤大学呆够了25年的教授，更不是硅谷大公司的头儿。从某种意义上说，我只是个学习技术的学生，就像你一样。根据我这些年的经验，技术水平极高的人不在少数，却很少有人能成功地把自己的知识讲解清楚，让我能够理解。我的兴趣（以及我的技能）不在于成为一名专家，而是做一名教育工作者，把复杂的信息用合乎情理、易于理解和趣味盎然的方式展现出来。

　　当我不工作时（一直以来这种时候太少了），我会与家人呆在一起，共享佛蒙特州宁静而优美的自然风光。我还是一名摄影发烧友，对自然风景具有特别浓厚的兴趣。

第一篇TCP/IP概述与背景知识
第一部分联网基础
第1章联网概述、特性和类型
1.1联网简介
1.1.1什么是联网
1.1.2联网的优点和益处
1.1.3联网的缺点和成本

1.2基本的网络特性
1.2.1联网的层、模型和体系结构
1.2.2协议：到底是什么
1.2.3电路交换和分组交换网络
1.2.4面向连接协议和无连接协议

1.3报文：分组、帧、数据报和信元
1.3.1报文格式：首部、有效载荷和尾部
1.3.2报文寻址和传输方法：单播、广播和多播

1.4网络结构模型以及客户机/服务器联网和对等联网
1.5网络的类型和大小
1.6段、网络、子网和互联网络
1.7因特网、内联网和外联网

第2章网络性能问题和概念
2.1正确理解网络性能
2.2权衡网络性能与关键非性能特性
2.3性能测量：速率、带宽、吞吐量和时延
2.3.1速率
2.3.2带宽
2.3.3吞吐量
2.3.4时延
2.3.5性能测量小结

2.4理解性能测量单位
2.4.1比特和字节
2.4.2波特

2.5理论吞吐量与现实吞吐量以及影响网络性能的因素
2.5.1正常的网络开销
2.5.2外部的性能限制
2.5.3网络配置问题
2.5.4非对称

2.6单工、全双工和半双工运行
2.6.1单工运行
2.6.2半双工运行
2.6.3全双工运行
2.7服务质量

第3章网络标准和标准化组织
3.1专用、开放和事实上的标准
3.1.1专用标准
3.1.2开放标准
3.1.3事实上的标准

3.2联网标准
3.3国际联网标准化组织
3.4联网产业组
3.5因特网标准化组织
3.6因特网注册权威机构和注册机构
3.6.1因特网集中式注册权威机构
3.6.2注册权威机构的现代层次结构

3.7因特网标准和请求评论（RFC）进程
3.7.1RFC类型
3.7.2因特网标准化进程

第4章数据表示和计算数学回顾
4.1二进制信息和表示法：比特、字节、半位元组、八位组和字符
4.1.1二进制信息
4.1.2二进制信息表示和组
4.1.3字节与八位组

4.2十进制、二进制、八进制和十六进制数
4.2.1二进制数及其十进制等价值
4.2.2通过比特组更容易使用二进制数
4.2.3八进制数
4.2.4十六进制数

4.3十进制、二进制、八进制和十六进制数转换
4.3.1二进制、八进制和十六进制转换
4.3.2二进制、八进制和十六进制转换为十进制
4.3.3十进制到二进制、八进制或十六进制的转换

4.4二进制、八进制和十六进制算术
4.4.1二进制算术
4.4.2八进制和十六进制算术

4.5布尔逻辑和布尔逻辑函数
4.5.1布尔逻辑函数
4.5.2组合布尔表达式

4.6用布尔逻辑函数进行比特掩码（置位、清零和取反）
4.6.1用OR设置比特组
4.6.2用AND将比特清零
4.6.3用XOR反转比特

第二部分OSI参考模型
第5章通用OSI参考模型问题和概念
5.1OSI参考模型的历史
5.2通用参考模型问题
5.2.1联网模型的好处
5.2.2为什么理解OSI参考模型是重要的
5.2.3使用OSI参考模型的方法
5.2.4其他的网络体系结构和协议栈

5.3OSI参考模型的关键概念
5.3.1OSI参考模型网络层、子层和层分组
5.3.2N标记法和其他OSI模型层次术语
5.3.3接口：垂直（邻近层）通信
5.3.4协议：水平（对应层）通信
5.3.5数据封装、协议数据单元（PDU）和服务数据单元（SDU）
5.3.6间接设备连接和报文选路

第6章OSI参考模型的层次
6.1物理层（第1层）
6.2数据链路层（第2层）
6.3网络层（第3层）
6.4运输层（第4层）
6.5会话层（第5层）
6.6表示层（第6层）
6.7应用层（第7层）

第7章OSI参考模型总结
7.1理解OSI模型：类比
7.2记住OSI模型层次：记忆方法
7.3总结OSI模型层次：总结表

第三部分TCP/IP协议族和体系结构
第8章TCP/IP协议族和体系结构
8.1TCP/IP概述和历史
8.1.1TCP/IP的历史和发展
8.1.2TCP/IP成功的重要因素

8.2TCP/IP服务
8.3TCP/IP客户机/服务器结构模型
8.3.1硬件和软件的角色
8.3.2事务的角色

8.4TCP/IP体系结构和TCP/IP模型
8.4.1网络接口层
8.4.2网际层
8.4.3主机到主机运输层
8.4.4应用层
8.5TCP/IP协议

第二篇TCP/IP较低层的核心协议
第一部分TCP/IP网络接口层协议
第9章TCP/IPSLIP和PPP概述及基本原理
9.1SLIP与PPP
9.2SLIP
9.2.1SLIP数据成帧方法和通用操作
9.2.2SLIP的问题和局限性

9.3PPP概述和基本原理
9.3.1研发和标准化
9.3.2功能和体系结构
9.3.3优点和好处
9.3.4PPP主要组件
9.3.5PPP功能组
9.3.6通用操作
9.3.7PPP链路创建和阶段
9.3.8PPP标准

第10章PPP核心协议：链路控制、网络控制和鉴别
10.1LCP
10.1.1LCP分组
10.1.2LCP链路配置
10.1.3LCP链路维护
10.1.4LCP链路终止
10.1.5其他LCP报文

10.2网络控制协议
10.2.1NCP的操作
10.2.2IPCP：一个NCP的例子

10.3PPP鉴别协议：PAP和CHAP
10.3.1PAP
10.3.2CHAP

第11章PPP特色协议
11.1PPP链路质量监测和链路质量报告
11.1.1链路质量报告建立
11.1.2使用链路质量报告

11.2PPPCCP和压缩算法
11.2.1CCP的操作：压缩设置
11.2.2CCP配置选项和压缩算法
11.2.3压缩算法的操作：压缩和解压缩数据

11.3PPPECP和加密算法
11.3.1ECP操作：加密设置
11.3.2ECP配置选项和加密算法
11.3.3加密算法操作：加密和解密数据

11.4PPP多链路协议
11.4.1PPP多链路协议体系结构
11.4.2PPP多链路协议的建立和配置
11.4.3PPP多链路协议操作

11.5PPPBAP和BACP
11.5.1BACP操作：配置BAP的使用
11.5.2BAP操作：添加和删除链路

第12章PPP协议帧格式
12.1PPP通用帧格式
12.1.1协议字段范围
12.1.2协议字段值
12.1.3PPP字段压缩

12.2PPP通用控制协议帧格式和选项格式
12.2.1PPP控制报文和编码值
12.2.2PPP控制报文选项格式
12.2.3PPP控制报文格式小结

12.3PPPLCP帧格式
12.4PAP和CHAP帧格式
12.4.1PPPPAP控制帧格式
12.4.2PPPCHAP控制帧格式

12.5PPPMP帧格式
12.5.1PPPMP帧分片过程
12.5.2PPPMP分片帧格式
12.5.3PPPMP分片示例

第二部分TCP/IP网络接口层/网际层连接协议
第13章地址解析和TCP/IP地址解析协议（ARP）
13.1地址解析的概念和问题
13.1.1地址解析的需求
13.1.2通过直接映射进行地址解析
13.1.3动态地址解析

13.2TCP/IPARP
13.2.1ARP地址规格参数和通用操作
13.2.2ARP报文格式
13.2.3ARP高速缓存
13.2.4代理ARP

13.3用于IP多播地址的TCP/IP地址解析
13.4IPv6的TCP/IP地址解析

第14章反向地址解析和TCP/IP反向地址解析（RARP）
14.1RARP
14.2RARP的通用操作
14.3RARP的局限性

第三部分IP/IPv4
第15章网际协议版本、概念和概述
15.1IP概述和主要运行特性
15.2IP功能
15.3IP历史、标准、版本和紧密相关的协议
15.3.1IP版本和版本号
15.3.2IP的相关协议

第16章IPv4寻址概念和问题
16.1IP寻址概述和基本原理
16.1.1每台设备的IP地址数
16.1.2地址的唯一性和网络特征
16.1.3对比IP地址与数据链路层地址
16.1.4专用和公共IP网络地址
16.1.5IP地址配置和寻址类型

16.2IP地址长度、地址空间和标记法
16.2.1IP地址长度和二进制标记法
16.2.2IP地址点分十进制标记法
16.2.3IP地址空间

16.3IP基本地址结构和主要构件
16.3.1网络ID和主机ID
16.3.2网络ID和主机ID之间的划分位置

16.4IP寻址类别和IP地址附件
16.4.1常规（分类）寻址
16.4.2子网分类寻址
16.4.3无类别寻址
16.4.4子网掩码和默认网关

16.5IP地址的数量与多宿
16.6IP地址管理、分配方法和机构

第17章分类（常规）寻址
17.1IP分类寻址概述和地址类别
17.1.1IP地址类别
17.1.2分类寻址的基本原理

17.2IP分类寻址网络、主机标识和地址范围
17.2.1分类寻址类别确定算法
17.2.2根据第一个八位组的比特模式确定地址类别

17.3IP地址A类、B类和C类网络和主机的容量
17.4具有特殊含义的IP地址
17.5IP预留、专用和环回地址
17.5.1预留地址
17.5.2专用、未注册和不可选路的地址
17.5.3环回地址
17.5.4预留、专用和环回寻址块

17.6IP多播寻址
17.6.1多播地址类型和范围
17.6.2周知的多播地址
17.7分类IP寻址的问题

第18章IP子网寻址（子网）概念
18.1IP子网寻址概述、动机和优点
18.2IP子网：三级层次结构的IP子网寻址
18.3IP子网掩码、标记法和子网计算
18.3.1子网掩码的作用
18.3.2子网掩码标记法
18.3.3应用子网掩码：一个例子
18.3.4子网掩码标记法的基本原理

18.4A类、B类和C类地址的IP默认子网掩码
18.5IP客户化子网掩码
18.5.1确定使用多少子网比特
18.5.2确定客户化子网掩码
18.5.3从每个子网的主机数和每个网络的子网数中减2

18.6IP子网标识符、子网地址和主机地址
18.6.1子网标识符
18.6.2子网地址
18.6.3每个子网内的主机地址

18.7A类、B类和C类网络的IP子网划分汇总表
18.8IP可变长子网掩码（VLSM）
18.8.1解决方案：可变长子网掩码
18.8.2使用VLSM的多级子网划分

第19章IP子网划分：子网设计和地址确定的示例
19.1IP子网划分步骤1：分析需求
19.2IP子网划分步骤2：划分网络地址主机比特
19.2.1C类子网设计示例
19.2.2B类子网设计示例

19.3IP子网划分步骤3：确定客户化子网掩码
19.3.1计算客户化子网掩码
19.3.2使用子网表确定客户化子网掩码

19.4IP子网划分步骤4：确定子网标识符和子网地址
19.4.1C类子网ID和地址确定示例
19.4.2B类子网ID和地址确定示例
19.4.3使用子网地址公式计算子网地址

19.5IP划分子网步骤5：确定每个子网的主机地址
19.5.1确定C类主机地址示例
19.5.2确定B类主机地址示例

19.5.3计算主机地址的捷径
第20章IP无类别寻址—无类别域间选路（CIDR）/超网
20.1IP无类别寻址和超网的概述
20.1.1分类寻址的主要问题
20.1.2解决方案：消除地址类别
20.1.3无类别寻址和选路的多种好处

20.2IP超网：CIDR层次式寻址和标记法
20.2.1CIDR（斜线）标记法
20.2.2超网：子网划分因特网
20.2.3分类寻址和无类别寻址的共同点

20.3IP无类别寻址块长度和与分类网络的等价
20.4IPCIDR寻址例子
20.4.1第一级划分
20.4.2第二级划分
20.4.3第三级划分

第21章网际协议数据报封装和格式化
21.1IP数据报封装
21.2IP数据报通用格式
21.2.1IP数据报生存期（TTL）字段
21.2.2IP数据报服务类型（TOS）字段
21.3IP数据报选项和选项格式

第22章IP数据报长度、分片和重组
22.1IP数据报长度、MTU和分片概述
22.1.1IP数据报长度和下层网络帧长度
22.1.2MTU和数据报分片
22.1.3多阶段分片
22.1.4互联网最大传输单元：576字节
22.1.5MTU路径发现

22.2IP报文分片过程
22.2.1IP分片过程
22.2.2分片相关的IP数据报首部字段
22.3IP报文重组

第23章IP选路和多播
23.1IP数据报交付
23.1.1直接数据报交付
23.1.2间接数据报交付（选路）
23.1.3数据报选路和寻址之间的关系

23.2IP选路概念和下一跳选路过程
23.3IP路由和选路表
23.4子网或无类别寻址环境中的IP选路
23.5IP多播
23.5.1多播寻址
23.5.2多播组管理
23.5.3多播数据报处理和选路

第四部分IPv6
第24章IPv6概述、变化和迁移
24.1IPv6动机和概述
24.1.1IPv6标准
24.1.2IPv6设计目的

24.2IPv6的主要变化和新增内容
24.3从IPv4迁移到IPv6
24.3.1IPv4迁移到IPv6：观点不一
24.3.2IPv4向IPv6迁移方法

第25章IPv6寻址
25.1IPv6地址概述：寻址模型、地址类型和地址长度
25.1.1IPv6寻址模型特征
25.1.2IPv6支持的地址类型
25.1.3IPv6地址长度和地址空间

25.2IPv6地址、地址表示和前缀表示
25.2.1IPv6地址十六进制表示法
25.2.2IPv6地址中的零压缩
25.2.3IPv6混合表示
25.2.4IPv6地址前缀长度表示

25.3IPv6地址空间分配
25.4IPv6全局单播地址格式
25.4.1结构化单播地址块的基本原理
25.4.2单播地址空间的一般划分
25.4.3IPv6单播地址空间的实现
25.4.4全局选路前缀的初始划分：聚合器
25.4.5全局选路前缀按级划分示例

25.5IPv6接口标识和物理地址映射
25.6IPv6特殊地址：保留、专用、未指定地址和环回地址
25.6.1特殊地址类型
25.6.2IPv6专用地址类型作用域

25.7IPv4/IPv6地址嵌入
25.8IPv6多播和任播寻址
25.8.1IPv6多播地址
25.8.2IPv6任播地址

25.9IPv6自动配置和重编号
25.9.1IPv6无状态自动配置
25.9.2IPv6设备重编号

第26章IPv6数据报封装和格式化
第27章IPv6数据报长度、分片、重组和选路

第五部分与IP相关的特色协议
第28章IPNAT协议
第29章IPsec协议
第30章网际协议移动性支持

第六部分IP支持协议
第31章ICMP概念及一般操作
第32章ICMPv4差错报文类型和格式
第33章ICMPv4信息报文类型和格式
第34章ICMPv6差错报文类型和格式
第35章ICMPv6信息报文类型和格式
第36章IPv6ND协议

第七部分TCP/IP选路协议（网关协议）
第37章重要选路协议概念概述
第38章选路信息协议（RIP、RIP-2及RIPNG）
第39章开放最短路径优先（OSPF）
第40章边界网关协议（BGP/BGP-4）
第41章其他选路协议

第八部分TCP/IP运输层协议
第42章TCP与UDP概述及比较
第43章TCP和UDP寻址：端口和套接字
第44章TCP/IP用户数据报协议（UDP）
第45章TCP概述、功能和特点
第46章TCP基本原理和一般性操作
第47章TCP基本操作：连接的建立、管理和终止
第48章TCP报文格式和数据传输
第49章TCP可靠性和流量控制特性