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系统课程与动手实验

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计算机网络

从网络基础出发，自顶向下学习应用层、传输层、网络层与链路层，理解因特网协议、可靠传输、路由和局域网通信。

章节目录

第 1 章：网络基础

1.1 因特网：主机、链路、ISP与协议

1.2 分组交换：存储转发与分组转发

1.3 网络性能：时延、队列、丢包与吞吐量

1.4 协议分层：TCP/IP、OSI参考模型与封装

1.5 使用traceroute探索网络路径

1.6 网络安全基础：恶意软件、拒绝服务、欺骗与信任

第 2 章：应用层

2.1 网络应用：体系结构、进程、套接字与传输需求

2.2 HTTP：请求、响应、方法与状态码

2.3 Cookie与会话：维护应用状态

2.4 电子邮件：SMTP、报文格式、POP3与IMAP

2.5 DNS：层次结构、解析、记录与缓存

2.6 P2P文件分发与BitTorrent

2.7 视频流、缓冲、DASH与CDN

2.8 套接字编程基础：字节、编码与网络字节序

2.9 构建TCP与UDP客户端和服务器

第 3 章：传输层

3.1 传输服务、多路复用与多路分解

3.2 UDP：数据报、首部与校验和

3.3 构建可靠传输：rdt 1.0、2.0、2.1与2.2

3.4 处理丢包：rdt 3.0与停等协议

3.5 流水线、滑动窗口与带宽时延积

3.6 回退N步协议（Go-Back-N）

3.7 选择重传

3.8 TCP：字节流、报文段结构、序号与确认号

3.9 TCP可靠传输：RTT估计、超时与快速重传

3.10 TCP连接管理：建立、关闭与连接状态

3.11 流量控制与拥塞控制：窗口、慢启动与拥塞避免

第 4 章：网络层

4.1 网络层服务：转发、路由、数据平面、控制平面与SDN

4.2 IPv4数据报：首部、TTL、MTU与分片

4.3 IPv4寻址、子网掩码与CIDR

4.4 转发表：最长前缀匹配与路由聚合

4.5 地址配置与转换：DHCP与NAT

4.6 ICMP、ping与traceroute的工作原理

4.7 IPv6寻址、数据报与IPv4共存

4.8 链路状态路由与Dijkstra算法

4.9 距离向量路由、Bellman-Ford与收敛问题

4.10 因特网路由：自治系统、OSPF与BGP基础

第 5 章：链路层

5.1 链路层服务、帧与物理传输基础

5.2 差错检测与纠正：奇偶校验与二维奇偶校验

5.3 循环冗余校验

5.4 多路访问：信道划分、随机访问与轮流访问

5.5 以太网：帧、共享介质历史与现代全双工链路

5.6 MAC寻址与ARP

5.7 以太网交换机：学习、泛洪、转发与VLAN基础

5.8 无线局域网：Wi-Fi、CSMA/CA与隐藏终端

5.9 融会贯通：一次Web请求的完整旅程

适合人群

具备基础编程、二进制与十六进制知识以及基本命令行操作能力，希望系统理解因特网通信的编程学习者与计算机专业学生。

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