前言

网络中的数据传输，是在计算机网络协议的基础上，双方按照协议的内容和机制来发送和读取数据，进而实现网络的信息共享和存储转发功能。TCP/IP协议是互联网中最重要的通信协议，它的存在奠定了整个互联网通信的基础。TCP/IP协议采用分层结构，规定了数据如何封装、寻址、传输、路由和接收。

随着数字化和智能化时代的来临，网络应用和用户规模呈现爆炸式增长，给网络基础设施的运行和管理带来了巨大的挑战。多样化的网络管理需要提供必要的信息，如负载均衡、路由选择、入侵检测、网内缓存、流量工程、性能诊断及策略增强等。为了能够高效稳定地传输数据，有必要了解网络的构造及数据传输的原理。

除此之外，网络安全问题也日益严峻。TCP/IP协议族的设计是建立在相互信任和安全的基础上的，因此网络协议存在各种安全隐患，随着网络应用的普及，出现了各种攻击手段。如利用TCP协议缺点进行的SYN洪泛攻击，是拒绝服务攻击的典型方式。利用ARP协议缺陷进行的ARP欺骗攻击，可导致内网主机频繁掉线。应用层协议HTTP、SMTP、FTP等都是以基于文本的ASCII形式，采用明文传输，很容易被嗅探抓包，以致泄露用户名、密码等敏感信息。通过对TCP/IP协议的学习，掌握各协议的实现缺陷及安全隐患，才能在网络管理过程中进行相应的安全设置，有效避免网络安全事件的发生，保障网络及系统的稳定运行，保护用户的个人隐私。

本书以TCP/IP协议原理介绍及报文分析为主，详细介绍了各协议的工作流程、报文格式、主要应用及安全隐患，并结合抓包实例，通过报文分析，更直观地展现协议流程及应用原理。

本书共有13章。

第1章为网络概述，介绍网络互连的思想，TCP/IP协议的引入，TCP/IP协议的分层模型，以及其他与协议相关的基本概念。

第2章介绍网络接口层协议，包括以太网、无线局域网、VLAN、PPP，主要介绍各协议的应用场景、协议原理、协议数据帧的封装格式、协议的报文分析。

第3章介绍地址解析协议和逆地址解析协议，包括协议的应用场景、协议流程及报文格式。

第4章介绍互联网协议，包括IP的报文格式、IP数据报的分片和重组、IP选项、报文分析等。

第5章介绍网际控制报文协议，包括ICMP的报文分类，各报文的格式，ICMP的应用实例，以及报文分析。

第6章介绍用户数据报协议，包括UDP的报文格式，UDP校验和的计算，UDPLite，以及报文分析。

第7章介绍传输控制协议，包括TCP的报文格式，TCP的连接管理，TCP的可靠传输，TCP的流量控制和拥塞控制，TCP的应用，以及报文分析。

第8章介绍选路信息协议，包括RIP协议的工作原理，根据矢量距离算法更新路由表的过程，RIP1和RIP2的报文格式，以及报文分析。

前言网络协议分析与实践第9章介绍开放最短路径优先协议，包括OSPF的报文分类，OSPF的报文格式，链路状态数据库进行更新的过程，以及报文分析。

第10章介绍域名系统协议，包括DNS的作用，域名结构，域名服务器的分类及作用，域名解析过程，DNS协议报文格式，以及报文分析。

第11章介绍了万维网和超文本传送协议，包括WWW的相关内容，HTTP协议原理，HTTP的报文格式及报文分析。

第12章介绍了电子邮件系统的相关内容，包括邮件系统的组成，发送邮件和接收邮件的过程及使用的协议，SMTP和POP协议的工作流程及报文分析。

第13章介绍文件传送协议，包括FTP的两种连接，FTP的工作流程及报文分析。

本书的读者应掌握一定的计算机网络基础知识，本书可作为高等院校网络工程专业学生的教材和教学参考书，也可作为网络应用开发人员、网络测试和管理人员、网络安全和维护人员的参考用书。

本书由孙晓玲、刘庆杰、李姗姗、庞国莉共同编写。

由于作者水平有限，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

编者2022年9月