计算机网络：自顶向下方法（原书第8版）

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。

本书特色

自顶向下方法。采用作者独*的自顶向下方法讲授计算机网络的原理及协议，即从应用层协议开始沿协议栈向下讲解，从实现、应用的角度分析各层的意义，强调应用层范例和应用编程接口，使读者尽快进入每天使用的应用程序环境之中进行学习和创造。

聚焦因特网。以因特网的体系结构和协议为载体讲授基本的计算机网络概念，这有助于激发学生学习网络基本原理的积极性，并理解原理的实际应用。

重视网络原理。在梳理基础性重要问题的同时，详细介绍解决问题的方法。用因特网将读者引入网络之门后，再结合这些问题及解决方案，读者便可以快速理解相关网络技术。

更新与时俱进。关注网络领域的重要变化，包括4G/5G网络的迅速普及和随之而来的大量移动应用，以及软件定义网络（SDN）的应用及其对网络管理的影响，还增加了对HTTP/2、HTTP/3、CUBIC、QUIC、NETCONF、YANG等新协议的介绍。

本书采用作者创作的自顶向下方法讲授计算机网络的原理及其协议，即从应用层协议开始沿协议栈向下逐层讲解，让读者从实现、应用的角度明白各层的意义，进而理解计算机网络的工作原理和机制。本书强调应用层范例和应用编程接口，使读者尽快进入每天使用的应用程序环境之中进行学习和“创造”。

作者简介：

詹姆斯·F. 库罗斯（James F. Kurose）
美国马萨诸塞大学阿默斯特分校信息与计算机科学学院杰出教授。他因杰出的研究、教学和服务工作而获得了许多奖项，包括IEEE INFOCOM奖、ACM SIGCOMM终身成就奖、ACM SIGCOMM时间考验奖和IEEE计算机协会的Taylor Booth教育奖章。他是IEEE和ACM会士，并且是美国国家工程院院士。他的研究兴趣包括网络协议和架构、网络测量、多媒体通信以及建模和性能评价。
基思·W. 罗斯（Keith W. Ross）
上海纽约大学工程与计算机科学部主任，纽约大学计算机科学与工程系Leonard J. Shustek首席教授。他是ACM和IEEE会士，曾获INFOCOM 2009年最佳论文奖，《多媒体通信》2011年和2008年最佳论文奖。他的研究兴趣包括计算机网络、P2P系统、内容分发网络、社交网络以及隐私的建模和测量等方面，当前致力于深度强化学习相关研究。

译者简介：

陈鸣
南京航空航天大学特聘教授、研究生导师，原解放军理工大学首席教授，中国计算机学会、中国通信学会和IEEE会员。长期从事网络测量、分布式系统、未来网络、网络安全等领域的教学与研究工作，近期研究兴趣包括网络功能虚拟化、软件定义网络和无人机网络等。承担国家自然科学基金、国家863、国家973子课题等项目，开发的多个网络管理系统、应用系统在军内外得到广泛应用。撰写网络著作10本，发表SCI/EI论文百余篇，拥有国家发明专利30多项。获得国家级教学成果二等奖1项，省部级科技进步二等奖/三等奖十余项。

译者序
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1
　　1.1.1　具体构成描述1
　　1.1.2　服务描述4
　　1.1.3　什么是协议5
　1.2　网络边缘6
　　1.2.1　接入网8
　　1.2.2　物理媒介13
　1.3　网络核心15
　　1.3.1　分组交换15
　　1.3.2　电路交换18
　　1.3.3　网络的网络21
　1.4　分组交换网中的时延、丢包和吞吐量24
　　1.4.1　分组交换网中的时延24
　　1.4.2　排队时延和丢包26
　　1.4.3　端到端时延28
　　1.4.4　计算机网络中的吞吐量29
　1.5　协议层次及其服务模型32
　　1.5.1　分层的体系结构32
　　1.5.2　封装35
　1.6　面对攻击的网络 36
　1.7　计算机网络和因特网的历史 39
　　1.7.1　分组交换的发展：1961～1972 39
　　1.7.2　专用网络和网络互联：1972～1980 40
　　1.7.3　网络的激增：1980～1990 41
　　1.7.4　因特网爆炸：20世纪90年代 42
　　1.7.5　新发展42
　1.8　小结43
　课后习题和问题44
　　复习题44
　　习题46
　Wireshark实验50
　人物专访51
第2章　应用层53
　2.1　网络应用原理53
　　2.1.1　网络应用体系结构55
　　2.1.2　进程通信56
　　2.1.3　可供应用程序使用的运输服务58
　　2.1.4　因特网提供的运输服务59
　　2.1.5　应用层协议62
　　2.1.6　本书涉及的网络应用62
　2.2　Web和HTTP63
　　2.2.1　HTTP概述63
　　2.2.2　非持续连接和持续连接64
　　2.2.3　HTTP报文格式66
　　2.2.4　用户与服务器的交互：cookie69
　　2.2.5　Web缓存71
　　2.2.6　HTTP/274
　2.3　因特网中的电子邮件76
　　2.3.1　SMTP77
　　2.3.2　邮件报文格式79
　　2.3.3　邮件访问协议80
　2.4　DNS：因特网的目录服务81
　　2.4.1　DNS提供的服务81
　　2.4.2　DNS工作机理概述83
　　2.4.3　DNS记录和报文87
　2.5　P2P文件分发90
　2.6　视频流和内容分发网95
　　2.6.1　因特网视频95
　　2.6.2　HTTP流和DASH96
　　2.6.3　内容分发网96
　　2.6.4　学习案例：Netflix和YouTube 100
　2.7　套接字编程：生成网络应用102
　　2.7.1　UDP套接字编程103
　　2.7.2　TCP套接字编程107
　2.8　小结110
　课后习题和问题110
　　复习题110
　　习题112
　套接字编程作业 116
　Wireshark实验：HTTP 117
　Wireshark实验：DNS 117
　人物专访117
第3章　运输层118
　3.1　概述和运输层服务118
　　3.1.1　运输层和网络层的关系119
　　3.1.2　因特网运输层概述120
　3.2　多路复用与多路分解122
　3.3　无连接运输：UDP127
　　3.3.1　UDP报文段结构129
　　3.3.2　UDP检验和130
　3.4　可靠数据传输原理131
　　3.4.1　构造可靠数据传输协议132
　　3.4.2　流水线可靠数据传输协议140
　　3.4.3　回退N步142
　　3.4.4　选择重传145
　3.5　面向连接的运输：TCP149
　　3.5.1　TCP连接149
　　3.5.2　TCP报文段结构151
　　3.5.3　往返时间的估计与超时154
　　3.5.4　可靠数据传输156
　　3.5.5　流量控制161
　　3.5.6　TCP连接管理163
　3.6　拥塞控制原理167
　　3.6.1　拥塞原因与代价168
　　3.6.2　拥塞控制方法172
　3.7　TCP拥塞控制173
　　3.7.1　经典的TCP拥塞控制173
　　3.7.2　网络辅助明确拥塞通告和基于时延的拥塞控制180
　　3.7.3　公平性182
　3.8　运输层功能的演化184
　3.9　小结186
　课后习题和问题187
　　复习题187
　　习题189
　编程作业196
　Wireshark实验：探究TCP196
　Wireshark实验：探究UDP196
　人物专访196
第4章　网络层：数据平面198
　4.1　网络层概述198
　　4.1.1　转发和路由选择：数据平面和控制平面199
　　4.1.2　网络服务模型201
　4.2　路由器工作原理203
　　4.2.1　输入端口处理和基于目的地转发205
　　4.2.2　交换207
　　4.2.3　输出端口处理209
　　4.2.4　何处出现排队209
　　4.2.5　分组调度212
　4.3　网际协议：IPv4、寻址、IPv6及其他216
　　4.3.1　IPv4数据报格式216
　　4.3.2　IPv4编址218
　　4.3.3　网络地址转换226
　　4.3.4　IPv6229
　4.4　泛化转发和SDN232
　　4.4.1　匹配234
　　4.4.2　操作235
　　4.4.3　运行中的匹配加操作的OpenFlow例子235
　4.5　中间盒237
　4.6　小结239
　课后习题和问题240
　　复习题240
　　习题241
　Wireshark实验：IP245
　人物专访245
第5章　网络层：控制平面247
　5.1　概述247
　5.2　路由选择算法249
　　5.2.1　链路状态路由选择算法251
　　5.2.2　距离向量路由选择算法254
　5.3　因特网中自治系统内部的路由选择：OSPF259
　5.4　ISP之间的路由选择：BGP262
　　5.4.1　BGP的作用262
　　5.4.2　通告BGP路由信息262
　　5.4.3　确定好的路由264
　　5.4.4　IP任播266
　　5.4.5　路由选择策略267
　　5.4.6　拼装在一起：在因特网中呈现269
　5.5　SDN控制平面270
　　5.5.1　SDN控制平面：SDN控制器和SDN网络控制应用程序272
　　5.5.2　OpenF