计算机网络：自顶向下方法（英文版·原书第8版） [美]詹姆斯·F. 库罗斯 [美]基思·W. 罗斯 计算机网络 自顶向下 TCP IP 5G 物联网 软件定义网络
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正版全新
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作者:
(美)詹姆斯·F. 库罗斯,(美)基思·W. 罗斯
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出版社:
机械工业出版社
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ISBN:
9787111807520
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作者:
(美)詹姆斯·F. 库罗斯,(美)基思·W. 罗斯
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出版社:
机械工业出版社
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ISBN:
9787111807520
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出版时间:
2022-12
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172.39
6.4折
定价
￥269.00
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全新
上书时间2026-07-28
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【书 名】 计算机网络：自顶向下方法（英文版·原书第8版） [美]詹姆斯·F. 库罗斯 [美]基思·W. 罗斯 计算机网络 自顶向下 TCP IP 5G 物联网 软件定义网络
【书 号】 9787111807520
【出 版 社】 机械工业出版社
【作 者】 (美)詹姆斯·F. 库罗斯,(美)基思·W. 罗斯
【出版日期】 2026-06-01
【定 价】 269.00元
【编辑推荐】
本书是经典的计算机网络图书之一，采用作者独创的自顶向下方法来讲授计算机网络的原理及协议，自第1版出版以来已被国内外数百所高校选作教学参考书，被译为14种语言。
【内容简介】
本书自首次出版以来，持续为计算机网络教学提供新颖的和与时俱进的方法，目前已被译为14种语言，世界上数百所大学采用本书作为教材，几十万学生和从业人员通过本书系统学习计算机网络知识。
【目录】
前言
作者简介
第1章 计算机网络和因特网 1
1.1 什么是因特网 2
1.1.1 具体构成描述 2
1.1.2 服务描述 5
1.1.3 什么是协议 7
1.2 网络边缘 9
1.2.1 接入网络 12
1.2.2 物理媒介 18
1.3 网络核心 22
1.3.1 分组交换 23
1.3.2 电路交换 27
1.3.3 网络的网络 31
1.4 分组交换网中的时延、丢包和吞吐量 35
1.4.1 分组交换网中的时延 35
1.4.2 排队时延和丢包 39
1.4.3 端到端时延 41
1.4.4 计算机网络中的吞吐量 43
1.5 协议层次及其服务模型 47
1.5.1 分层的体系结构 47
1.5.2 封装 52
1.6 面对攻击的网络 54
1.7 计算机网络和因特网的历史 58
1.7.1 分组交换的发展：1961～1972 58
1.7.2 专用网络和网络互联：1972～1980 59
1.7.3 网络的激增：1980～1990 61
1.7.4 因特网爆炸：20世纪90年代 62
1.7.5 *新发展 63
1.8 小结 64
课后习题和问题 66
Wireshark 实验 76
人物专访：Leonard Kleinrock 78
第2章 应用层 81
2.1 网络应用原理 82
2.1.1 网络应用体系结构 84
2.1.2 进程通信 85
2.1.3 可供应用程序使用的运输服务 88
2.1.4 因特网提供的运输服务 90
2.1.5 应用层协议 94
2.1.6 本书涉及的网络应用 95
2.2 Web和HTTP 95
2.2.1 HTTP概述 96
2.2.2 非持续连接和持续连接 98
2.2.3 HTTP报文格式 101
2.2.4 用户与服务器的交互：cookie 105
2.2.5 Web缓存 108
2.2.6 HTTP/2 113
2.3 因特网中的电子邮件 116
2.3.1 SMTP 118
2.3.2 邮件报文格式 121
2.3.3 邮件访问协议 121
2.4 DNS：因特网的目录服务 122
2.4.1 DNS提供的服务 123
2.4.2 DNS工作机理概述 125
2.4.3 DNS记录和报文 131
2.5 P2P 文件分发136
2.6 视频流和内容分发网 143
2.6.1 因特网视频 143
2.6.2 HTTP流和DASH 144
2.6.3 内容分发网 145
2.6.4 学习案例：Net?ix和YouTube 149
2.7 套接字编程：生成网络应用 152
2.7.1 UDP套接字编程 154
2.7.2 TC 套接字编程 159
2.8 小结 165
课后习题和问题 166
套接字编程作业 175
Wireshark 实验：HTTP 和DNS 177
人物专访：Tim Berners-Lee 178
第3章 运输层 181
3.1 概述和运输层服务 182
3.1.1 运输层和网络层的关系 182
3.1.2 因特网运输层概述 185
3.2 多路复用与多路分解 187
3.3 无连接运输：UDP 194
3.3.1 UDP报文段结构 198
3.3.2 UDP检验和 198
3.4 可靠数据传输原理200
3.4.1 构造可靠数据传输协议 202
3.4.2 流水线可靠数据传输协议 211
3.4.3 回退N步 215
3.4.4 选择重传 220
3.5 面向连接的运输：TCP 227
3.5.1 TCP连接 227
3.5.2 TCP报文段结构 230
3.5.3 往返时间的估计与超时 235
3.5.4 可靠数据传输 238
3.5.5 流量控制 246
3.5.6 TCP连接管理 249
3.6 拥塞控制原理 255
3.6.1 拥塞原因与代价 255
3.6.2 拥塞控制方法 262
3.7 TCP 拥塞控制263
3.7.1 经典的TCP拥塞控制 263
3.7.2 网络辅助明确拥塞通告和基于时延的拥塞控制 274
3.7.3 公平性 276
3.8 运输层功能的演化 279
3.9 小结 282
课后习题和问题 284
编程作业 300
Wireshark 实验：探究TCP 和UDP 300
人物专访：Van Jacobson 301
第4章 网络层：数据平面 303
4.1 网络层概述 304
4.1.1 转发和路由选择：数据平面和控制平面 304
4.1.2 网络服务模型 309
4.2 路由器工作原理 311
4.2.1 输入端口处理和基于目的地转发 314
4.2.2 交换 317
4.2.3 输出端口处理 319
4.2.4 何处出现排队 319
4.2.5 分组调度 325
4.3 网际协议：IPv4、寻址、IPv6 及其他 330
4.3.1 IPv4数据报格式 331
4.3.2 IPv4编址 333
4.3.3 网络地址转换 344
4.3.4 IPv6 347
4.4 泛化转发和SDN 353
4.4.1 匹配 355
4.4.2 操作 356
4.4.3 运行中的匹配加操作的OpenFlow例子 357
4.5 中间盒 360
4.6 小结 364
课后习题和问题 364
Wireshark 实验：IP 374
人物专访：Vinton G. Cerf 375
第5章 网络层：控制平面 377
5.1 概述 378
5.2 路由选择算法 380
5.2.1 链路状态路由选择算法 383
5.2.2 距离向量路由选择算法 388
5.3 因特网中自治系统内部的路由选择：OSPF 395
5.4 ISP之间的路由选择：BGP 399
5.4.1 BGP的作用 399
5.4.2 通告BGP路由信息 400
5.4.3 确定*好的路由 402
5.4.4 IP任播 406
5.4.5 路由选择策略 407
5.4.6 拼装在一起：在因特网中呈现 410
5.5 SDN控制平面 411
5.5.1 SDN控制平面：SDN控制器和SDN网络控制应用程序 414
5.5.2 OpenFlow协议 416
5.5.3 数据平面和控制平面交互的例子 418
5.5.4 SDN的过去与未来 419
5.6 ICMP：因特网控制报文协议 423
5.7 网络管理、SNMP和NETCONF/YANG 425
5.7.1 网络管理框架 426
5.7.2 简单网络管理协议和管理信息库 428
5.7.3 NETCONF和YANG 432
5.8 小结 436
课后习题和问题 437
套接字编程作业5：ICMP Ping 443
编程作业：Routing 444
Wireshark 实验：ICMP 445
人物专访：Jennifer Rexford 446
第6章 链路层和局域网 449
6.1 链路层概述 450
6.1.1 链路层提供的服务 452
6.1.2 链路层在何处实现 453
6.2 差错检测和纠正技术 454
6.2.1 奇偶校验 456
6.2.2 检验和方法 458
6.2.3 循环冗余检测 459
6.3 多路访问链路和协议461
6.3.1 信道划分协议 463
6.3.2 随机接入协议 465
6.3.3 轮流协议 474
6.3.4 DOCSIS：用于电缆因特网接入的链路层协议 475
6.4 交换局域网477
6.4.1 链路层寻址和ARP 478
6.4.2 以太网 484
6.4.3 链路层交换机 491
6.4.4 虚拟局域网 497
6.5 链路虚拟化：网络作为链路层501
6.5.1 多标签协议交换 502
6.6 数据中心网络505
6.6.1 数据中心体系结构 505
6.6.2 数据中心网络的发展趋势 509
6.7 回顾：Web 页面请求的历程512
6.7.1 准备：DHCP、UDP、IP 和以太网 512
6.7.2 仍在准备：DNS和ARP 514
6.7.3 仍在准备：域内路由选择到DNS服务器 515
6.7.4 Web客户-服务器交互：TCP 和HTTP 516
6.8 小结 518
课后习题和问题 519
Wireshark 实验：802.11以太网 527
人物专访：Albert Greenberg 528
第7章 无线网络和移动网络 531
7.1 概述 532
7.2 无线链路和网络特征 536
7.2.1 CDMA 539
7.3 WiFi：802.11无线局域网 542
7.3.1 802.11无线局域网体系结构 544
7.3.2 802.11 MAC协议 548
7.3.3 IEEE 802.11帧553
7.3.4 在相同的IP 子网中的移动性 556
7.3.5 802.11中的高级特色 559
7.3.6 个人域网络：蓝牙 560
7.4 蜂窝网络：4G和5G 563
7.4.1 4G LTE蜂窝网络：架构和部件 564
7.4.2 LTE 协议栈 570
7.4.3 LTE 无线电接入网 571
7.4.4 LTE 附加功能：网络连接和功率管理 572
7.4.5 全球蜂窝网络：网络的网络 574
7.4.6 5G蜂窝网络 575
7.5 移动性管理原理 578
7.5.1 设备移动性：网络层视角 578
7.5.2 归属网络和在被访网络漫游 579
7.5.3 去往/来自移动设备的直接和间接路由 580
7.6 实践中的移动性管理587
7.6.1 4G/5G网络的移动性管理 587
7.6.2 移动IP 592
7.7 无线和移动性：对高层协议的影响 594
7.8 小结596
课后习题和问题597
Wireshark实验：WiFi 602
人物专访：Deborah Estrin 603
第8章 计算机网络中的安全 607
8.1 什么是网络安全 608
8.2 密码学原理610
8.2.1 对称密钥密码体制 612
8.2.2 公开密钥加密 618
8.3 报文完整性和数字签名624
8.3.1 密码散列函数 625
8.3.2 报文鉴别码 626
8.3.3 数字签名 628
8.4 端点鉴别 634
8.5 安全电子邮件 639
8.5.1 安全电子邮件概述 640
8.5.2 PGP 643
8.6 使TCP连接安全：TLS 644
8.6.1 宏观描述 646
8.6.2 更完整的描述 649
8.7 网络层安全性：IPsec和虚拟专用网 651
8.7.1 IPsec和虚拟专用网 651
8.7.2 AH 协议和ESP协议 653
8.7.3 安全关联 653
8.7.4 IPsec数据报 655
8.7.5 IKE：IPsec中的密钥管理 658
8.8 实现安全的无线局域网和4G/5G蜂窝网络 659
8.8.1 802.11无线局域网中的鉴别和密钥协商 659
8.8.2 4G/5G蜂窝网络中的鉴别和密钥协商 664
8.9 运行安全性：防火墙和入侵检测系统 667
8.9.1 防火墙 667
8.9.2 入侵检测系统 675
8.10 小结679
课后习题和问题680
Wireshark 实验：SSL 688
IPsec 实验688
人物专访：Steven M. Bellovin 689
参考文献 691
【前言】
前 言
欢迎阅读《计算机网络： 自顶向下方法》的第 8 版。自从本书的第 1 版于 20 多年前出版以来，我们这本书已经被数百所大学和学院采用，被译为 14 种语言，并被世界上几十万的学生和从业人员使用。我们倾听了许多读者的意见，赞扬之声不绝于耳。
第 8 版的新颖之处
我们认为本书如此成功的一个重要原因是，它能持续为计算机网络教学提供新颖的和与时俱进的方法。在第 8 版中我们做了一些改变，但也有一些东西始终保持不变。我们认为不变的那些东西正是本书*为重要的方面：它的自顶向下方法，它对因特网和计算机网络的现代处理方式的关注，它对原理和实践两者的重视，以及它易于理解的风格和引导读者学习计算机网络的方法。这些重要的方面也得到了使用本书的教师和学生的认可。然而，本书第 8 版还是进行了相当多的修订和更新。
本书较早版本的读者可能注意到自第 6 版和第 7 版发行以来，我们加深了对网络层的讨论，将以往包含在一章中的内容扩展为关注“数据平面”的一章（第 4 章）和关注物理层“控制平面”的一章（第 5 章）。这一变化是有先见之明的，软件定义网络（ SDN）可以说是这几十年来网络领域*为重要和令人兴奋的进展，它已经迅速在实践中得到应用，以至于很难想象在现代计算机网络的介绍中不包括 SDN 。SDN 也使网络管理的实践取得新进展成为可能，我们将在第 8 版中涉及其先进方法和更深入的细节。正如我们将在第 7 章中所见，数据平面和控制平面的分离目前已经巧妙地嵌入 4G/5G 移动蜂窝网络架构中，这对它们的核心网络而言就像一种“全 IP”方法。4G/5G 网络的迅速普及及其带来的移动应用，无疑是自第 7 版出版以来我们亲历的*重大的变化。因此我们大幅更新和深化了对这一令人兴奋的领域的讨论。事实上，正在进行的无线网络革命如此重要，以至于我们认为它已经成为入门性网络课程中的关键内容。
除了这些变化，我们也更新了全书的许多小节并增加了新材料，以反映整个网络领域的变化。在某些场景中，我们从前一版本中删除了一些材料，这些删除的材料一如既往地可以在本书的配套网站中找到。第 8 版中重要的更新如下。
? 第 1 章：为反映因特网和 4G/5G 网络不断扩大的范围和不断增多的应用，我们更新了该章相应的内容。
? 第 2 章：该章涉及应用层，我们对其内容进行了重大更新，包括用于 Web 的 HTTP/2和 HTTP/3 新协议方面的材料。
? 第 3 章：该章的更新反映了过去 5 年来运输层拥塞控制和差错控制的进展以及使用方面的演化。尽管这部分内容在相当长的时间内保持相对稳定，但自第 7 版以来还是有了若干重要的进展。除了“经典的”TCP 算法外，已经研发并部署了几种新的拥塞控制算法。我们对 TCP CUBIC（即在许多部署的系统中默认的 TCP 协议）做了更为深入的讲解，并介绍了用于拥塞控制的基于时延的方法，包括部署在谷歌主干网络中的新型 BBR 协议。我们还研究了 QUIC 协议，该协议已经成为 HTTP/3 标准的一部分。尽管从技术上讲 QUIC 不是运输层协议—QUIC 提供了应用层可靠性、拥塞控制和在应用层的连接复用服务，但它使用了多个差错控制和拥塞控制原则，这些原则是我们在第 3 章前面几节推演出来的。
? 第 4 章：该章涉及网络层数据平面，在总体上进行了全面更新。我们增加了新的关于中间盒的一节，中间盒执行除了路由选择和转发操作以外的其他网络层功能，例如充当防火墙和进行负载均衡。中间盒自然以网络层设备通用的“匹配加操作”这一转发操作为基础，而网络层设备是我们在第 4 章前面所讨论的。我们还适时地为部分主题增加了新材料，例如网络路由器中“正好的”缓存数量，以及有关网络中立性和因特网架构原则的内容。
? 第 5 章：该章涉及网络层的控制平面，包含 SDN 的更新材料，以及引人注目的网络管理的新方法。SDN 的使用已经演化为超越分组转发表的管理，其中也包括网络设备的配置管理。我们介绍了两种新协议 NETCONF 和 YANG，对新协议的采纳和使用促进了这种新方法向网络管理的发展。
? 第 6 章：该章涉及链路层，我们对内容的更新反映了诸如以太网链路层技术的持续演化等进展。我们也更新和扩展了关于数据中心网络的内容，数据中心已经成为推动今天因特网商业方方面面发展的技术中心。
? 第 7 章：如前面所述，第 7 章的内容已经大幅度更新与修改，以反映自第 7 版以来无线网络的许多变化，从短距离的蓝牙微微网到中等距离的 802.11 无线局域网（WLAN），再到广域 4G/5G 无线蜂窝网。为了更广泛、更深入地讨论今天的 4G LTE网络和明天的 5G 网络，我们已经不再关注早期的 2G 和 3G 网络。我们也更新了关于移动性问题的内容，从移动设备在基站之间切换的本地问题，到不同全局性蜂窝网络之间的身份管理和移动设备漫游的全局问题。
? 第 8 章：该章涉及网络安全，我们所做的更新重点反映了无线网络安全性的变化，包括 WLAN 中有关 WPA3安全性的新材料，以及有关 4G/5G 网络中共有设备 / 网络的相互鉴别和机密性的新内容。
第 8 版中删除了有关多媒体网络的第 9 章。随着时间的流逝，多媒体应用变得更为盛行，我们已经将关于流式视频、分组调度和内容分发网等的材料放入前面的各章中。如前面所述，所有从本版和更早版本中删除的材料都能够在本书配套网站上找到。
本书读者对象
本书适用于计算机网络的第*门课程，既可用于计算机科学系的学生，也可用于电气工程系的学生。就编程语言而言，本书仅假定学生具有 C 、C++ 、Java 或 Python 的编程经
验（也只是在几个地方用到）。与许多入门级的其他计算机网络教科书相比，尽管本书表述更为精确，分析更为细致，然而书中很少用到高中阶段没有教过的数学概念。我们有意避免使用任何高等微积分、概率论或随机过程的概念（尽管我们为已掌握这些知识的学生准备了某些课后习题）。因此，本书适用于本科生课程和研究生一年级课程，对于网络领域的从业人员也有一定的参考价值。
本书的独特之处
计算机网络这门课程极为复杂，涉及许多以错综复杂的方式彼此交织的概念、协议和技术。为了处理这种大跨度和高复杂性，许多计算机网络教科书都围绕计算机网络体系结构的“层次”来组织内容。借助于这种分层的组织结构，学生能够透过计算机网络的复杂性看到其内部，他们在学习整个体系结构某个部分中的独特概念和协议的同时，也能看清这些部分是如何整合在一起的，从而了解计算机网络的全貌。从教学法的角度来看，我们的个人体验是这种分层的教学方法的确是卓有成效的。但是，我们发现那种自底向上的传统教学方法，即从物理层到应用层逐层进行讲解的方法，对于现代计算机网络课程并不是*佳方法。
自顶向下方法
本书于 20 多年前首次以自顶向下的方式来对待网络，这就是说从应用层开始向下一直讲到物理层。我们从教师以及学生那里得到的反馈证实了这种自顶向下方法有许多好处，并且从教学法来讲的确很好实施。第*，它特别强调应用层（它是网络中的“高增长领域”）。的确，计算机网络中的许多近期革命都发生在应用层，其中包括 Web 和媒体流。及早强调应用层的问题与大多数其他教科书中所采取的方法不同，那些教科书中只有少量有关网络应用、网络应用的需求、应用层范式（例如客户 - 服务器和对等方到对等方）以及应用编程接口方面的内容。第二，我们（和使用本书的许多教师）作为教师的经验是，在课程开始后就教授网络应用的内容，是一种有效激发学习积极性的工具。学生急切地想了解诸如电子邮件、流式视频和 Web 等网络应用是如何工作的，这些应用是多数学生每天都在使用的东西。一旦理解了这些应用，学生便能够理解支持这些应用的网络服务，接下来则会仔细思考在较低层次中可能提供和实现这些服务的各种方式。因此，及早涉及应用程序能够激发学生学习本书其余部分的积极性。
第三，自顶向下方法使得教师能够在教学的早期阶段介绍网络应用程序的开发。学生不仅能够明白流行的应用程序和协议的工作原理，还能学到创造自己的网络应用程序和应用级协议是多么容易。采用自顶向下的方法后，学生能够及早清楚套接字编程、服务模型和协议的概念，这些重要概念为后续各层的讨论做了铺垫。通过提供基于 Python 语言的套接字编程的例子，我们强调主要思想，而不致使学生受到复杂代码的困扰。电气工程和计算机科学系的本科生理解这些代码应当不会有困难。
聚焦因特网
尽管自第 4 版起我们从书名中去掉了“Featurin
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孔网啦啦啦啦啦纺织女工火锅店第三课
开播时间：09月02日 10:30
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