图书目录

Preface xix

PART I Introduction And internet Applications xxvii

Chapter 1 Introduction And Overview 1

1.1 Growth Of Computer Networking I

J Computer Networking I

1'2 WhV Networking Seems Complex 2

- o deems Complex 2

1.3 The Five Key ASDects Of Networking 2

d poets Of Networking 2

1.4 Public And Private Parts Of The internet 6

J The internet 6

1.5 Networks, Interoperability, And Standards 8

1.6 Protocol Suites And Layering Models 9

1.7 How Data Passes Through Layers 11

1.8 Headers And Lavers 12

1.9 ISO and the OSI Seven Laver Reference Model 13

d Jerence Model 13

1.10 The inside ScoOD 13

P 13

1.11 Remainder Of The Text 14

y The Text 14

1.12 SummarV 15

Chapter 2 Internet Trends 17

2.1 Introduction 17

2.2 Resource Sharing 17

2.3 Growth Of The internet 18

y The internet 18

2.4 From Resource Sharing TO Communication 21

2.5 From Text TO Multimedia ZI

2.6 Recent Trends 22

2.7 SummarV 23

Iv Contents

Chapter 3 Internet Applications And Network Proqrammina 27

3'1 Introduction 27

3'2 Two Basic internet Communication Paradigms 28

3'3 Connection-oriented Communication 29

3'4 The Client-Server MOdel Of interaction 30

3'5 Characteristics Of Clients And Servers 31

3'6 Server Programs And Server-Class Computers 31

3. 7 Reauests, Responses, And Direction Of Data Flow 32

]uests, Responses, And Direction Of Data Flow 32

3'8 MultiDle Clients And MultlDle Servers 32

pie Clients And Multiple Servers 32

3'9 Server identification And DemultiDlexing 33

vication And Demultl'Plexing 33

3'10 Concurrent Servers 34

3'11 Circular DeDendencies Among Servers 35

pendencies Among Servers 35

3'12 Peer-TO-Peer interactions 35

3'13 Network Programming And The Socket API 36

3'14 Sockets, Descrlptors, And Network I/O 36

3'15 Parameters And The Socket API 37

3'16 SOcket Calls in A Client And Server 38

3'17 Socket Functions Used By Both Client And Server 38

3'18 The Connection Function Used Only By A Client 40

3'19 Socket Functions Used Only BV A Server 40

y By A Server 40

3'20 Socket Functions Used With The Message Paradl'gm 43

3'21 Other Socket Functions 44

3'22 Sockets, Threads, And inheritance 45

3'23 SummarV 45

.

Chapter 4 Traditional Internet Applications 49

4'1 Introduction 49

4.2 ADDlication-Laver Protocols 49

PPlication-Layer Protocols 49

4.3 Representation And Transfer 50

presentation And Transfer 50

4'4 Web Protocols 51

4.5 Document Representation With HTML 52

presentation With HTML 52

4'6 Uniform Resource Locators And HvDerlinks 54

form Resource Locators And Hyperlinks 54

4'7 Web Document Transfer WI'th HTTP 55

4'8 Caching in Browsers 57

4.9 Browser Architecture 59

4.10 File Transfer Protocol (FTP) 59

y .FTP) 59

4.11 FTP Communication Paradigm 60

4.12 Electronic Mail 63

4'13 The Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) 64

i her Protocol (SMTP) 64

4'14 lSPs, Mail Servers, And Mail Access 66

4'15 Mail Access Protocols (pOP, IMAP) 67

Contents v

4.16 Email Representation Standards (RFC2822, MIME) 67

presentation Standards (RFC2822, MIME) 67

4.17 Domain Name System (DNS) 69

ystem (DNS) 69

4.18 Domain Names That Begin With www 71

4.19 The DNS HI'erarchy And Server Model 72

4.20 Name Resolution 72

4.21 Caching in DNS Servers 74

4.22 Types Of DNS Entries 75

. pos Of DNS Entries 75

4.23 Aliases And CNAME Resource Records 76

4.24 Abbreviations And The DNS 76

4.25 Intemationalized Domain Names 77

4.2o Extensible Representations (XML) 78

presentations (XML) 78

4.27 SummarV 79

y 79

PART 11 Data Communication Basics 83

Chapter 5 Overview Of Data Communications 85

5.1 Introduction 85

5.2 The Essence Of Data Communications 86

y Data Communications 86

5.3 Motivation And ScoDe Of The SubieCt 87

po Of The Subject 87

5.4 The COnceptual Pieces Of A Communication System 87

pinal Pieces Of A Communication System 87

5.5 The Subtopics Of Data Communications 90

pies Of Data Communications 90

5.6 SummarV gi

d

Chapter 6 Information Sources And Signals 93

6.1 Introduction 93

6.2 In[Ormation Sources 93

yormatlon Sources 93

6.3 Analog And Digital Signals 94

6.4 Periodic And ADeriodic Signals 94

periodic Signals 94

6.5 Sine Waves And Signal Characteristics 95

6.o ComDosite Signals 97

posite Signals 97

6.7 The ImDortance Of ComDosite Signals And Sine Functions 97

portance Of Composite Signals And Sine Functions 97

6.8 Time And Freauencv Domain ReDresentations 98

4uency Domain Representations 98

6.9 Bandwidth Of An Analog Signal 99

V An Analog Signal 99

6.10 Digital Signals And Signal Levels 100

6.11 Band And Bits Per Second 101

6.12 Converting A Digital Signal To Analog 102

6.13 The Bandwidth Of A Digital Signal 103

J A Digital Signal 103

6.14 Synchronization And Agreement About Signals 103

6.15 Line COding 104

yi Contents

6'16 Manchester Encoding Used in Computer Networks 106

6.17 Converting An Analog Signal To Digital 107

6.18 The Nvquist Theorem And SamDline Rate 108

d,uist Theorem And Sampling Rate 108

6.19 Nvquist Theorem And TeleDhone System Transmission 108

yquist Theorem And Telephone System Transmission 108

6.20 Encoding And Data Compression 109

6'21 SummarV 110

d

Chapter 7 Transmission Media 113

7.1 Introduction 113

7.2 GuidedAnd Unguided Transmission 1 13

7.3 A Taxonomy By Fonns Of Energy 1 14

. ~ 7 Energy 114

7.4 Background Radiation And Electrical NOise 1 15

7.5 Twisted Pair CoDDer WITing 115

PPer WITing 115

7.6 Shielding: Coaxial Cable And Shielded Twisted Pair 1 17

7. 7 Categories Of Twisted Pair Cable 1 18

7.8 Media Using Light Energy And OPtical Fibers 1 19

7.9 Types Of Fiber And Light Transmission 120

. pos Of Fiber And Light Transmission 120

7.10 Optical FI'ber ComDared To CoDDer Wirings 191

ptical FI'ber Compared To CoPPer Wiring 121

7.11 InfraRed Communication Technologies 122

UraRed Communication Technologies 122

7.12 Point-To-Point Laser Communication 122

7.13 Electromagnetic (Radio) Communication 123

7.14 Signal Propagation 124

7.15 TVDes Of Satellites 125

d pos Of Satellites 125

7.16 GEO Communication Satellites 126

7.17 GEO Coverage Of The Earth 127

7.18 Low Earth Orbit (LEO) Satellites And Clusters 128

7.19 Tradeoffs Among Media Tvoes 128

as Among Media Types 128

7.20 Measuring Transmission Media 129

7.21 The Effect Of NOise On Communication 129

Net Of NOise On Communication 129

7.22 The Significance Of Channel Capacity 130

7.23 Summary 131

.

Chapter & Reliability And Channel Coding 135

8'1 Introduction 135

8'2 The Three Main Sources Of Transmission Errors 135

8.3 Effect Of Transmission Errors On Data 136

duct Of Transmission Errors On Data 136

8'4 Two Strategies For Handling Channel Errors 137

8.5 Block And Convolutional Error Codes 138

8.6 An ExamDle Block Error Code: Single Parity Checking 139

pie Block Error Code: Single Parity Checking 139

8'7 The Mathematics Of Block Error Codes And (n,k) Notation 140

Contents vii

8'8 Hamming Distance: A Measure Of A Code's Strength 140

8'9 The Hamming Distance Among Strings in A Codebook 141

8.10 The TradeoffBetween Error Detection And Overhead 142

ac Between Error Detection And Overhead 142

8.11 Error Correction WI'th Row And Column (RAC) Parity 142

8'12 The 16-Bit Checksum Used in The internet 144

8'13 Cyclic Redundancy Codes (CRCs) 145

8.14 An ENcient Hardware Implementation Of CRC 148

ancient Hardware Implementation Of CRC 148

8.IS Automatic ReDeat reQuest (ARQ) Mechanisms 148

peat reQuest (ARQ) Mechanisms 148

8.16 SummarV 149

.

Chapter 9 Transmission Modes 153

9.1 Introduction 153

9.2 A Taxonomy Of Transmission Modes 153

- J Transmission Modes 153

9.3 Parallel Transmission 154

9'4 Serial Transmission 155

9.5 Transmission Order: Bits And Bytes 156

9.6 TI'ming Of Serial Transmission 156

9.7 Asynchronous Transmission 157

9.8 RS-232 Asynchronous Character Transmission 157

.

9.9 Synchronous Transmission 158

.

9.10 BVtes, Blocks, And Frames 159

d

9.11 Isochronous Transmission 160

9'12 SimDlex, Half-DuDlex, and Full-DuDlex Transmission 160

plex, Half-Duplex, and Full-Duplex Transmission 160

9.13 DCE and DTE Equipment 162

9.14 Summary 162

y 162

Chapter 10 Modulation And Modems 165

10.1 Introduction 165

10.2 Carriers, Frequency, And Propagation 165

'uency, And Propagation 165

10.3 Analog MOdulation Schemes 166

10.4 AmDlitude Modulation 166

I

10.5 Freauencv Modulation 167

]uency Modulation 167

10.6 Phase Shift Modulation 168

yi Modulation 168

10.7 Amplitude Modulation And Shannon's Theorem 168

plitude Modulation And Shannon 's Theorem 168

10'8 MOdulation, Digital input, And Shift Keying 169

10.9 Phase Shift Keying 169

.i Keying 169

10.10 Phase Shin And A Constellation Diagram 171

Y i And A Constellation Diagram 171

10.11 Quadrature Amplitude MOdulation 173

10'12 Modem Hardware For Modulation And Demodulation 174

10'13 Optical And Radio Freauencv Modems 174

ptical And Radio Frequency Modems 174

vill Contents

10.14 Dialup Modems 175

p Modems 175

10.15 QAMAPPlied To DialuP 175

10.16 V32 and V.32bis DialuD MOdems 176

p MOdems 176

10.17 SummarV 177

d

Chapter 11 Multiplexing And Demultiplexing (Channelization) 181

11'1 Introduction 181

11'2 The ConceDt Of MultiDlexine 181

pt Of Multi'Plexing 181

11.3 The Basic Types Of MultiDlexing 182

.r 7 Multi'Plexing 182

11.4 Freauencv Division MultiDlexing (FDM) 183

4uenCy Division Multi'Plexing (FDM) 183

11'5 Using A Range Of Frequencies Per Channel 185

11.6 Hierarchical FDM 186

11'7 Wavelength Division Multiplexing (WDM) 187

11'8 Time Division MultiDlexing (TDM) 187

plexing (TDM) 187

11'9 Synchronous TDM 188

.

11.10 Framing Used in The Telephone System Version Of TDM 189

11.11 Hierarchical TDM 190

11.12 The Problem WI'th Synchronous TDM.. Unfilled Slots 190

11'13 Statistical TDM 191

11'14 Inverse Multiplexing 192

I g 192

11'15 COde Division Multlplexing 193

11'16 SummarV 195

Chapter 12 Access And Interconnection Technologies 199

gles 199

12.1 Introduction 199

12'2 Internet Access Technology: UPstream And Downstream 199

12.3 Narrowband And Broadband Access Technologies 200

12'4 The Local Loon And ISDN 202

p And ISDN 202

12.5 Digital Subscriber Line (DSL) Technologies 202

12.6 Local LooD Characteristics And AdaDtation 203

p Characteristics And Adaptation 203

12'7 The Data Rate Of ADSL 204

12.8 ADSL Installation And SPlitters 205

12'9 Cable MOdem Technologies 205

12'10 The Data Rate Of Cable Modems 206

12'11 Cable MOdem installation 206

12'12 Hybrid Fiber COax 207

.

12.13 Access Technologies That Employ OPtical Fiber 208

12'14 Head-End And Tail-End Modem Terminology 208

12'15 Wireless Access Technologies 209

12.16 High-Capacity COnnections At The internet Core 209

.

Contents lx

12.17 Circuit Termination, DSU/CSU, and NIU 210

12.18 Telephone Standards FOr Digital Circuits ZI I

12.19 DS Terminology And Data Rates 212

12.20 Highest Capacity Circuits (STS Standards) 213

12.21 ODtical Carrier Standards 213

pileal Carrier Standards 213

12.22 The C Suave 213

box 213

12.23 Synchronous OPtical NETwork (SONET) 214

12.24 Summary 215

PART Ill Packet Switching And Network Technologies 219

Chapter 13 Local Area Networks: Packets, Frames, And Topologies 221

13.1 Introduction 221

13.2 Circuit Switching 222

13.3 Packet Switching 223

13.4 Local And Wide Area Packet Networks 224

13.5 Standards FOr Packet Format And ldentlfl'cation 225

]3.6 IEEE 802 MOdel And Standards 226

13.7 Point-TO-Point And Multi-Access Networks 229

13.8 LAN Topologies 229

13.9 Packet identification, Demultl'Plexing, MAC Addresses 231

13.10 Unicast, Broadcast, And Multicast Addresses 232

13.11 Broadcast, Multicast, And Efficient Multi-Point Delivery 233

13.12 Frames And Framing 234

13.13 Byte And Bit Stuffing 235

13.14 Summary 237

Chapter 14 The IEEE MAC Sub-Layer 241

14.1 Introduction 241

14.2 A Taxonomy Of Mechanisms FOr Multi-Access 241

14.3 Static And Dynamic Channel Allocation 242

14.4 Channelization Protocols 243

14.5 Controlled Access Protocols 244

14.6 Random Access Protocols 246

14.7 Summary 252

x Contents

Chapter 15 Wired LAN Technology (Ethernet And 802.3) 255

15'1 Introduction 255

15'2 The Venerable Ethernet 255

15'3 Ethernet Frame Format 256

15'4 Ethernet TvDe Field And DemultiDlexine 956

ype Field And Demultiplexing 256

15'5 IEEE's Version Of Ethernet (802.3) 257

15.6 LAN Connections And Network integhce Cards 258

15.7 Ethernet Evolution And Thicknet Wiring 258

15'8 Thinnet Ethernet Wiring 259

15'9 Twisted Pair Ethernet Wiring And Hubs 260

15.10 Physical And LoZical Ethernet ToDOloqv 261

. gical Ethernet Topology 261

15.11 WITing in An ONce Building 261

15.12 Variants Of Twisted Pair Ethernet And SPeeds 263

15'13 Twisted Pair Connectors And Cables 263

15'14 Summary 264

y 264

Chapter 16 Wireless Networking Technologies 267

16.1 Introduction 267

16.2 A Taxonomy Of Wireless Networks 267

y Of Wireless Networks 267

16.3 Personal Area Networks (PANs) 268

16.4 ISM WI'reless Bands Used By LANs And PANs 269

16.5 WI'reless LAN Technologies And WI'-FI' 269

ic.o Spread SPectrum Techniaues 270

pread SPectrum Techniques 270

16.7 Other Wireless LAN Standards 271

16.8 Wireless LANArchitecture 272

16.9 Overlap, Association, And 802.11 Frame Format 273

p, Association, And 802.11 Frame Format 273

16.10 COordination Among Access Points 274

16.11 Contention And Contention-Free Access 274

16.12 WI'reless MAN Technology and WiMax 276

16'13 PAN Technologies And Standards 278

16.14 Other Short-Distance Communication Technologies 279

16.15 Wireless WAN Technologies 280

16.ic Cell Clusters And Freauency Reuse 282

7uency Reuse 282

16.17 Generations Of Cellular Technologies 283

7 Cellular Technologies 283

16.18 VSATSatellite Technology 286

16.19 GPS Satellites 287

16.20 SOftware Radio And The Future Of Wireless 288

beware Radio And The Future Of Wireless 288

16.21 Summary 289

.

Contents xi

Chapter 17 LAN Extensions: Fiber Modems, Repeaters, Bridges, and 293

R'.'ifches

switches

17.1 Introduction 293

17.2 Distance Limitation And LAN Design 293

17.3 Fiber Modem Extensions 294

17.4 ReDeaters 295

peaters 295

17.5 Bridges And Bridging 295

17.6 Learning Bridges And Frame Filtering 296

17.7 Why Bridging Works Well 297

.

17.8 Distributed SDanning Tree 298

panning Tree 298

17.9 Switching And Layer 2 Switches 299

17.10 VLAN Switches 301

17.11 Bridging Used With Other Devices 302

17.12 Summary 302

Chapter 18 WAN Technologies And Dynamic Routing 305

18.1 Introduction 305

18.2 Large SPans And Wide Area Networks 305

18.3 Traditional WAN Architecture 306

18.4 Forming A WAN 308

18.5 Store And Forward Paradigm 309

18.6 Addressing in A WAN 309

18.7 Next-HoD Forwarding 310

p Forwarding 310

18.8 Source independence 313

18.9 Dynamic Routing UPdates in A WAN 313

d g UPdates in A WAN 313

18.10 Default Routes 314

J

18.11 Forwarding Table Computation 315

18.12 Distributed Route Computation 316

putation 316

18.13 Shortest Path ComDutation in A GraDh 320

putation in A Graph 320

18.14 Routing Problems 321

18.15 SummarV 322

y 322

Chapter 19 Networking Technologies Past And Present 325

19.1 Introduction 325

19.2 Connection AndAccess Technologies 325

19.3 LAN Technologies 327

19.4 WAN Technologies 328

19.5 Summary 331

..

xll Contents

PART IV Internetworkina 333

9 o33

Chapter 20 Internetworking: Concepts, Architecture, and Protocols 335

20.1 Introduction 335

20.2 The Motivation For intemetworking 335

20.3 The ConceDt Of Universal Service 336

pt Of Universal Service 336

20.4 Universal Service in A Heterogeneous World 336

20.5 Intemetworking 337

20.6 Physical Network COnnection With Routers 337

.

20.7 Internet Architecture 338

20.8 Achieving Universal Service 339

20.9 A Virtual Network 339

20.10 Protocols For intemetworking 341

20.11 Review Of TCP/IP Layering 341

20.12 Host COmDuters, Routers, And Protocol Layers 342

puters, Routers, And Protocol Layers 342

20.13 SummarV 342

d

Chapter 21 lP: Internet Addressing 345

21.1 Introduction 345

21.2 Addresses For The Virtual internet 345

21.3 The lP Addressing Scheme 346

21.4 The lP Address Hierarchy 346

d

21.5 Original Classes Of lP Addresses 347

21.6 Dotted Decimal Notation 348

21.7 Division Of The Address SPace 349

J The Address SPace 349

21.8 Authorics ForAddresses 350

y For Addresses 350

21.9 Subnet And Classless Addressing 350

21.10 Address Masks 352

21.11 CIDR Notation 353

21.12 A CIDR ExamDle 353

pie 353

21.13 CIDR Host Addresses 355

21.14 SPecial lP Addresses 356

21.15 SummarV Of SPecial lP Addresses 358

. 7 special lP Addresses 358

21.16 The Berkeley Broadcast Address FOnn 358

.

21.17 Routers And The lP Addressing Principle 359

21.18 Multi-Homed Hosts 360

21.19 SummarV 360

d

Contents xiii

Chapter 22 Datagram Forwarding 363

22.1 Introduction 363

22.2 COnnectionless Service 363

22.3 VI'rtual Packets 364

22.4 The lP Datagram 364

22.5 The lP Datagram Header Format 365

22.6 Forwarding An lP Datagram 367

22.7 Network Prefix Extraction And Datagram Forwarding 368

22.8 Longest Prefix Match 369

22.9 Destination Address And Next-HoP Address 369

22.10 Best-Effort Delivery 370

port Delivery 370

22.11 lP EncaDsulation 370

psulation 370

22.12 Transmission Across An internet 371

22.13 MTU And Datagram Fragmentation 373

22.14 Reassembly Of A Datagram From Fragments 374

22.15 Collecting The Fragments Of A Datagram 375

22.16 The Consequence Of Fragment Loss 376

22.17 Fragmenting A Fragment 376

22.18 Summary 377

Chapter 23 Support Protocols And Technologies 381

23.1 Introduction 381

23.2 Address Resolution 381

23.3 The Address Resolution Protocol (ARP) 383

23.4 ARP Message Format 384

23.5 ARP EncaDsulation 385

psulation 385

23.6 ARP Caching And Message Processing 386

23.7 The ConceDtual Address Boundary 388

pinal Address Boundary 388

23.8 Internet COntrol Message Protocol (ICMP) 389

23.9 ICMP Message Format And Encapsulation 391

23.10 Protocol Software, Parameters, And COnfiguration 391

23.11 Dynamic Host Configumtion Protocol (DHCP) 392

d,igumtion Protocol (DHCP) 392

23.12 DHCP Protocol OPeration And OPtimizations 394

23.13 DHCP Message Format 394

23.14 Indirect DHCP Server Access Through A Relay 395

23.15 Network Address Translation (NAT) 396

23.16 NAT OPeration And Private Addresses 397

23.17 Transport-Layer NAT (NAPT) 399

port-Layer NAT (NAPT) 399

23.18 NATAnd Servers 400

23.19 NAT Software And Systems For Use At Home 400

beware And Systems For Use At Home 400

23.20 Summary 401

xlv Contents

Chapter 24 The Future lP (IPv6) 405

24.1 Introduction 405

24'2 The Success Of lP 405

7 lP 405

24.3 The MOtivation For Change 406

24.4 The Hourglass Model And Dlfficully Of Change 407

24.5 A Name And A Version Number 408

24.6 IPv6 Features 408

24'7 IPv6 Datagram FOrmat 409

24.8 IPv6 Base Header Format 410

24'9 ImDlicit And ExDlicit Header Size 41 1

plicit And Explicit Header Size 41 1

24.10 Fragmentation, Reassembly, And Path MTU 412

24.11 The Purpose Of MultiDle Headers 413

pose Of Multi'Ple Headers 413

24'12 IPv6 Addressing 414

24.13 IPv6 COlon Hexadecimal Notation 415

24'14 SummarV 416

J

Chapter 25 UDP: Datagram Transport Service 419

25.1 Introduction 419

25.2 TransDort Protocols And End-To-End Communication 419

port Protocols And End-To-End Communication 419

25'3 The User Datagram Protocol 420

25.4 The COnnectionless Paradigm 421

25'5 Message-Oriented integhce 421

25'6 UDP COmmunication Semantics 422

25'7 MOdes Of interaction And BroadCast DeliverV 423

J Interaction And BroadCast Delivery 423

25'8 EndDoint identification WI'th Protocol Port Numbers 424

point identification WI'th Protocol Port Numbers 424

25'9 UDP Datagram FOrmat 424

25'10 The UDP Checksum And The Pseudo Header 425

25'11 UDP EncaDSulation 426

psulation 426

25'12 SummarV 426

Chapter 26 TCP: Reliable Transport Service 429

26.1 Introduction 429

26'2 The Transmission COntrol Protocol 429

26'3 The Service TCP Provides To APPlications 430

26.4 End-To-End Service And VI'rtual Connections 431

26.5 Techniaues That TranSDort Protocols Use 432

4nes That Transport Protocols Use 432

26.6 Techniaues To Avoid Congestion 436

,nes To Avoid Congestion 436

26.7 The Art Of protocol Design 437

J Protocol Design 437

26.8 Techniques Used in TCP TO Handle Packet Loss 438

ines Used in TCP TO Handle Packet Loss 438

Contents xv

26.9 AdaDtive Retransmission 439

ptive Retransmission 439

2o.10 COmDarison Of Retransmission Times 440

parison Of Retransmission Times 440

26.11 Buffers, Flow COntrol, And Windows 441

thers, Flow COntrol, And Windows 441

26.12 TCP's Three-WaV Handshake 442

26'13 TCP Congestion Control 443

26.14 TCP Segment FOrmat 444

26.15 SummarV 446

Chapter 27 Internet Routing And Routing Protocols 449

27.1 Introduction 449

27.2 Static Vs. Dynamic Routing 449

J g 449

27.3 Static Routing in Hosts And A Default Route 450

27.4 Dynamic Routing And Routers 451

- g And Routers 451

27.5 Routing in The Global internet 452

27.6 Autonomous System COnceDt 453

d pt 453

27.7 The Two TvDes Of internet Routing Protocols 453

- pos Of internet Routing Protocols 453

27.8 Routes And Data Traffic 456

abc 456

27.9 The Border Gateway Protocol (BGP) 456

27.10 The Routing information Protocol (RIP) 458

27.11 RIP Packet FOrmat 459

27.12 The Onen Shortest Path First Protocol (OSPF) 460

pen Shortest Path First Protocol (OSPF) 460

27.13 An ExamDle OSPF Graph 461

f ph 461

27.14 OSPFAreas 461

27.15 Intermediate System - Intermediate System (IS-IS) 462

27.16 Multicast Routing 463

27.17 Summary 467

J

PART V Other Networkina ConceDts & Technoloaies 469

s Concepts & Technologies 469

Chapter 28 Network Performance (QoS and DiffSery) 471

28.1 Introduction 471

28.2 Measures Ofpedermance 471

j Peghrmance 471

28.3 Latencv Or Delay 472

28.4 Throughput, Capacity, And Goodput 474

28'5 Understanding Throughput And Delay 475

28.6 Jitter 476

28.7 The RelationshiD Between Delay And Throughput 477

p Between Delay And Throughput 477

28.8 Measuring Delay, Throughput, And Jitter 478

28.9 Passive Measurement, Small Packets, And NetFlow 480

xvi Contents

28.10 Quality Of Service (QoS) 481

28'11 FI'ne-Grain And Coarse-Grain QoS 482

28'12 ImDlementation Of QoS 484

plementation Of QoS 484

28'13 Internet QoS Technologies 486

28'14 SummarV 487

.

Chapter 29 Multimedia And lp Telephony (VOIP) 491

29.1 Introduction 491

29.2 Real-TI'me Data Transmission And Best Effort Delivery 491

29.3 Delayed Playback And Jitter Buffers 492

29.4 Real-time Transport Protocol (RTP) 493

port Protocol (RTP) 493

29.5 RTP EncaDSulation 494

psulation 494

29'o lP TeleDhonV 495

phone 495

29'7 Signaling And VoIP Signaling Standards 496

29.8 ComDonents Of An lP TeleDhone SVstem 497

ponents Of An lP Telephone System 497

29'9 Summary Of protocols And Layering 500

y Of protocols And Layering 500

29'10 H.323 Characteristics 501

29'11 H.323 Layering 501

29'12 SIP Characteristics And Methods 502

29.13 An ExamDle SIP Session 503

pie SIP Session 503

29'14 Telephone Number MadDing And Routine 504

phone Number MaPPing And Routing 504

29'15 SummarV 505

.

Chapter 30 Network Security 509

30'1 Introduction 509

30'2 Criminal ExDloits AndAttacks 509

ploits And Attacks 509

30'3 Security Policy 513

30.4 ReSDonsibility And Control 514

ponsibility And Control 514

30'5 Security Technologies 515

d gies 315

30'6 Hashing: An integrity And Authentication Mechanism 515

30.7 Access Control And Passwords 516

30.8 EncrVDtion: A Fundamental Security Technique 516

d ption: A Fundamental Security Technique 516

30.9 Private KeV Encryption 517

d -,

30'10 Public Key Encryption 517

y Encryption 517

30.11 Authentication WI'th Digital Signatures 518

30'12 Key Authorities And Digital Certincates 519

d .ital Certificates 519

30'13 FI'rewalls 521

j0'14 FI'rewall Implementation With A Packet Filter 522

plementation With A Packet Filter 522

30.IS Intrusion Detection Systems 524

30.16 Content Scanning And DeeP Packet inspection 524

Contents xvii

30.17 VI'rtual Private Networks (VPNs) 525

30.18 The Use of VPN Technology For Telecommuting 527

u VPN Technology For Telecommuting 527

30.19 Packet EncrVDtion Vs. Tunneling 528

.ption Vs. Tunneling 528

30.20 Security Technologies 530

. gies 330

30.21 SummarV 531

y 331

Chapter 31 Network Management (SNMP) 535

31.1 Introduction 535

31.2 Managing An intranet 535

31.3 FCAPS: The industry Standard Model 536

.

31.4 ExamDle Network Elements 538

pie Network Elements 538

31.5 Network Management Tools 539

31.6 Network Management APPlications 540

31.7 SimDle Network Management Protocol 541

pie Network Management Protocol 541

31.8 SNMP's Fetch-Store Paradigm 542

31.9 The SNMP MIB And Obiect Names 542

sect Names 542

31.10 The Variety Of MIB Variables 543

- 7 Iap Variables 543

31.11 MIB Variables That CorresDOnd To Arrays 543

pond To Arrays 543

31.12 SummarV 544

.

Chapter 32 Trends in Networking Technologies And Uses 547

32.1 Introduction 547

32.2 The Need For Scalable internet Services 547

32.3 Content Caching (Akamai) 548

32.4 Web Load Balancers 548

32.5 Server VirtualiZation 549

32.6 Peer-To-Peer Communication 549

32.7 Distributed Data Centers And Replication 550

plication 550

32.8 Universal ReDresentation (XML) 550

presentation (XML) 550

32.9 Social Networking 551

32.10 Mobility And WI'reless Networking 551

d g 331

32.11 Digital Video 551

32.12 Multicast DeliverV 552

d

32.13 Higher-SPeed Access And Switching 552

32.14 ODtical Switching 552

ptical Switching 552

32.IS Use Of Networking in Business 553

7 Networking in Business 553

32.16 Sensors At Large And in The Home 553

32.17 Ad Hoe Networks 553

32.18 Multi-Core CPUs And Network Processors 554

32.19 IPv6 554

xvill Contents

32'20 SummarV 554

d

Appendix 1 A Simplified Application Programming interface 557

Index 585