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第1篇概述与网络接口层

第1章网络协议概述3

1.1Internet的产生与发展3

1.1.1ARPANET的诞生3

1.1.2TCP/IP的诞生4

1.1.3Internet的诞生4

1.1.4什么是Internet?5

1.2网络协议5

1.2.1人类社会的类比5

1.2.2网络协议6

1.3网络互联与TCP/IP协议族7

1.3.1异构网络的互联7

1.3.2TCP/IP协议族7

1.4网络协议的分层8

1.4.1协议分层思想8

1.4.2TCP/IP的分层模型10

1.4.3分层模型的通信11

1.4.4TCP/IP模型的边界12

1.4.5TCP/IP的协议依赖关系12

1.4.6多路复用和多路分解13

1.5协议标准化14

1.5.1TCP/IP的标准化14

1.5.2RFC15

1.6网络协议与安全威胁16

1.7本章小结17

习题17〖3〗实验18

第2章以太网协议19

2.1以太网的起源和发展19

2.2适配器的工作原理19

2.3以太网协议20

2.4以太网的MAC帧格式20

2.4.1Ethernet II的MAC帧格式21

2.4.2IEEE 802.3的MAC帧格式22

2.4.3以太网的MAC地址22

2.5以太网的类型23

2.6CSMA/CD协议24

2.7以太网的新发展28

2.7.1车载以太网28

2.7.2工业以太网29

2.7.3国产以太网技术30

2.8以太网的安全威胁与防范30

2.8.1以太网数据窃听与防护30

2.8.2生成树的攻击与防范31

2.8.3MAC flooding攻击32

2.9本章小结32

习题33

实验33

第3章点到点协议PPP34

3.1PPP概述34

3.2PPP的组成35

3.2.1PPP的帧格式35

3.2.2链路控制协议LCP36

3.2.3网络控制协议NCP39

3.2.4认证协议40〖3〗3.3PPP的通信过程41

3.4PPP的应用43

3.4.1PPPoE及其应用43

3.4.2PPPoE的协议流程44

3.4.3PPPoE的报文格式与封装44

3.5PPP的安全性46

3.6本章小结46

习题47

实验47

第2篇网络层

第4章网络层编址及互联网协议IP51

4.1引言51

4.2网络层编址方案51

4.2.1IP编址51

4.2.2IP地址的格式52

4.2.3IP地址的分类52

4.2.4关于IP地址的几点说明54

4.3数据报56

4.3.1IP数据报的格式57

4.3.2IP数据报首部校验和的计算61

4.3.3IP选项62

4.4IP数据报的分片与重组66

4.5IP数据报的选路72

4.5.1路由表72

4.5.2IP选路算法73

4.5.3处理传入的数据报74

4.6IP的安全问题与防范75

4.7IP的发展76

4.7.1IPSec76

4.7.2IPv678〖3〗4.8本章小结80

习题80

实验81

第5章地址解析协议ARP82

5.1引言82

5.2为什么需要ARP？82

5.3ARP的技术架构83

5.3.1ARP的基本交互过程83

5.3.2ARP的报文格式83

5.3.3ARP的工作机制84

5.3.4ARP高速缓存86

5.3.5用ARP实现地址冲突检测88

5.4ARP的安全性分析89

5.4.1嗅探器的原理89

5.4.2基于ARP欺骗的嗅探器及会话劫持89

5.4.3ARP欺骗的防范90

5.5典型攻防案例90

5.5.1ARP静态绑定与双向断网攻击90

5.5.2中间人攻击与DNS劫持组合91

5.5.3长角牛软件ARP欺骗91

5.6本章小结91

习题92

实验92

第6章Internet控制报文协议ICMP93

6.1ICMP简介93

6.2ICMP报文的封装与格式94

6.2.1ICMP报文的封装94

6.2.2ICMP报文的格式94

6.3ICMP差错报告类报文95〖3〗6.3.1ICMP差错报告类报文的特点95

6.3.2目的站不可达报文96

6.3.3超时报文97

6.3.4参数问题报文97

6.3.5路由重定向报文98

6.3.6Photuris报文98

6.4ICMP请求与应答报文99

6.4.1ICMP回送请求与应答报文99

6.4.2ICMP时间戳请求与应答报文100

6.5ICMP的应用100

6.5.1ping程序101

6.5.2traceroute工具101

6.6ICMP的安全问题与防范103

6.6.1ping of death103

6.6.2拒绝服务攻击104

6.6.3ICMP重定向攻击104

6.7关于ICMPv6105

6.8本章小结106

习题106

实验107

第7章单播路由选择协议108

7.1引言108

7.2路由度量与路由表108

7.2.1路由度量108

7.2.2路由表109

7.3路由选择协议110

7.3.1域内路由选择协议110

7.3.2域间路由选择协议110

7.4路由选择算法110

7.4.1向量距离算法111〖3〗7.4.2链路状态算法112

7.4.3路径向量算法112

7.5Internet路由体系的发展114

7.5.1核心路由体系114

7.5.2对等主干网路由体系114

7.5.3自治系统路由体系115

7.6路由选择协议的发展及其安全性116

7.7本章小结117

习题117

第8章路由信息协议RIP118

8.1引言118

8.2RIP的起源与发展118

8.3RIP的工作原理与计时器119

8.3.1RIP的工作原理119

8.3.23种计时器120

8.4RIP的报文类型121

8.5RIPv1121

8.5.1报文格式121

8.5.2存在的问题122

8.6RIPv2122

8.6.1报文格式122

8.6.2扩展的功能123

8.7RIP的安全问题及对策124

8.7.1RIP面临的安全问题124

8.7.2RIP安全问题解决方法124

8.8本章小结126

习题126

实验126〖3〗第9章开放式最短路径优先OSPF127

9.1引言127

9.2OSPF的起源与特点127

9.3OSPF的基本思想128

9.3.1区域128

9.3.2网络类型128

9.3.3链路类型129

9.3.4路由汇总129

9.3.5路由计算130

9.4OSPF报文131

9.4.1公共首部131

9.4.2Hello报文131

9.4.3DD报文132

9.4.4LSR报文133

9.4.5LSU报文133

9.4.6链路状态确认报文139

9.5OSPF分区域建立路由表的过程140

9.6OSPF的新发展141

9.7OSPF的安全问题及对策142

9.8本章小结143

习题143

实验144

第10章边界网关协议BGP145

10.1引言145

10.2BGP的发展与特点145

10.3BGP的工作原理146

10.4BGP报文149

10.4.1公共首部150

10.4.2打开报文150

10.4.3保活报文151〖3〗10.4.4更新报文151

10.4.5通知报文152

10.5BGP的新发展153

10.6BGP的安全问题及对策153

10.6.1BGP的安全问题153

10.6.2BGP网络安全的应对策略154

10.7本章小结155

习题155

实验155

第11章多播156

11.1引言156

11.2多播地址158

11.3互联网组管理协议IGMP158

11.3.1IGMP的工作原理159

11.3.2IGMP的报文格式162

11.4以太网多播数据报的交付165

11.5多播路由算法166

11.6多播路由选择协议168

11.7实例: Mbone介绍169

11.8安全问题及对策170

11.8.1多播路由协议的安全问题170

11.8.2多播路由协议安全对策171

11.9本章小结171

习题172

第3篇传输层

第12章用户数据报协议UDP175

12.1UDP概述175

12.2UDP报文176

12.2.1UDP报文的封装关系176〖3〗12.2.2UDP报文的格式176

12.2.3最大用户数据报长度177

12.2.4UDP校验和的计算178

12.2.5UDPLite178

12.3UDP的多路复用与多路分解179

12.4基于UDP的应用179

12.4.1UDP的互联网应用180

12.4.2UDP端口号的使用180

12.5UDP的安全问题181

12.5.1UDP泛洪攻击181

12.5.2基于UDP的反射DDoS攻击182

12.5.3UDP攻击的防范措施183

12.6本章小结183

习题184

实验184

第13章传输控制协议TCP185

13.1TCP的特性185

13.2TCP报文段186

13.2.1TCP报文段的格式186

13.2.2TCP报文段的首部选项189

13.2.3TCP报文段首部解析实例192

13.3TCP连接194

13.3.1TCP连接的建立194

13.3.2TCP连接的正常关闭195

13.3.3TCP连接的异常关闭196

13.4可靠性传输197

13.4.1可靠传输机制197

13.4.2差错控制举例200

13.5流量控制与窗口管理202

13.5.1自动重传请求协议202〖3〗13.5.2滑动窗口机制203

13.5.3TCP的滑动窗口机制203

13.5.4端到端的流量控制204

13.5.5死锁问题的产生及解决办法208

13.5.6糊涂窗口综合症208

13.6拥塞控制机制209

13.6.1用于拥塞控制的变量209

13.6.2TCP的拥塞控制方法210

13.7利用TCP协议漏洞实施的攻击214

13.7.1与TCP连接管理相关的攻击214

13.7.2与TCP重传相关的攻击216

13.7.3与TCP窗口管理相关的攻击216

13.7.4与TCP拥塞控制相关的攻击216

13.8本章小结217

习题218

实验220

第4篇应用层

第14章超文本传输协议HTTP223

14.1HTTP概述223

14.2URL224

14.3HTTP的特点与工作过程225

14.3.1HTTP的特点225

14.3.2HTTP的功能226

14.3.3HTTP的工作过程226

14.4HTTP报文227

14.4.1HTTP的报文格式227

14.4.2HTTP的请求方式230

14.4.3HTTP请求/响应步骤231

14.4.4HTTP状态码232

14.5HTTP的应用233〖3〗14.5.1HTTP断点续传233

14.5.2HTTP的多线程下载234

14.5.3HTTP代理服务器235

14.5.4虚拟主机236

14.6HTTP的安全问题及对策236

14.6.1HTTP的安全问题236

14.6.2HTTP的安全对策236

14.7本章小结238

习题238

实验238

第15章域名系统DNS239

15.1DNS概述239

15.1.1DNS协议的特点239

15.1.2DNS协议的功能240

15.2DNS域名空间241

15.2.1域名空间结构241

15.2.2域名服务器242

15.3DNS报文243

15.3.1DNS报文首部244

15.3.2DNS报文主体245

15.4DNS解析查询248

15.4.1解析查询分类248

15.4.2域名解析过程249

15.4.3DNS应答码250

15.5DNS协议应用250

15.5.1DNS负载均衡251

15.5.2邮件路由器发现253

15.6DNS协议的安全威胁及防范措施253

15.6.1DNS欺骗253

15.6.2防范措施254〖3〗15.7本章小结255

习题255

实验255

第16章文件传输协议FTP256

16.1FTP概述256

16.1.1FTP的特点256

16.1.2FTP的工作原理257

16.1.3FTP的功能258

16.2FTP的端口258

16.3FTP的工作模式258

16.4FTP的报文259

16.4.1FTP的数据表示259

16.4.2FTP的命令260

16.4.3FTP的响应码262

16.5FTP的应用263

16.5.1网站运维263

16.5.2软件发布263

16.5.3数据备份264

16.5.4文件共享264

16.6FTP的安全264

16.7本章小结266

习题266

实验266

第17章其他常用应用层协议267

17.1动态主机配置协议DHCP267

17.1.1DHCP的特点267

17.1.2DHCP的工作原理268

17.1.3DHCP的功能269

17.1.4DHCP的报文格式270〖3〗17.1.5DHCP的工作模式275

17.2简单邮件传输协议SMTP276

17.2.1SMTP端口277

17.2.2SMTP组件277

17.2.3SMTP的工作机制278

17.2.4SMTP的应用281

17.3简单网络管理协议SNMP281

17.3.1SNMP的基本组件282

17.3.2SNMP的工作原理284

17.3.3SNMP的报文格式284

17.4本章小结287

习题287

实验287

参考文献288