《TCP/IP详解卷1:协议(英文版·第2版来自)》是2012年机械工业出版社出版的图书，主要讲述了TCP/IP协议。

• 作者 (美)Kevin R. Fall                       /            (美)W. Richard Stevens
• 原版名称 TCP/IP Illustrated, Volume 1 The Protocols, Second Edition
• ISBN 9787111382287
• 页数 1017
• 定价 129.00元

内容介绍

　　【来自编辑推荐】

　　本书身含职硫地季已轮缩剂材第1版自1994年出版以来，深受读者欢迎。但是时至今日，第1版的内容有些已经比较陈旧，而且没有涉及IPv6。现在，这部世界360百科领先的TCP/IP畅销书已经被彻底更新，反映了新厂一代基于TCP/IP的网络技术。这本书仍保留了Stevens卓越的写作风格，简明、清晰，并且可以快速找到要点。这本书虽然超过一千页，但是并不啰嗦，每章解殖门团释一个协议或概念，复杂的TCP被分散到多章。我很欣赏本书的一个百盾到陈员理探铁地方是每章都描述了已死底载晚将谓育证论有的针对协议的攻击方法。如果你必须自己实现这些协议，并且不希望自己和前人一样遭受同样的攻击，这些信息将是无价的。这本书是日常工作中经常和TCP/IP打交道或进行网络软件开发的人必需的，即使你的工作并不基于IP协议，这本书仍然包含很多你可以用到的好想法。"

　　--摘自Amazon读者评论

　　【内容简介】

　　《TCP/IP详解》是已故网络专家、著名技术作家燃六般W. Richard Stevens的传世之作，内容详尽且极具权威，被誉为TCP/IP领域的不朽名著煤微英步设。

　　本书是《TCP/IP详解效》的第1卷，主要讲述TCP/IP协议，结合大量实例讲述TCP/IP协议族的定义原因，以及在各种不同的操作系统中的应用及工作方式。第2版在保留Stevens卓越的知识体系和写作风格的基础上，新加入的作者Kevin R. Fall结合其作为TCP/IP协议研究领域领导者的尖端经验来更新本书，反映了最新的协议和最培客例佳的实践方法。首先，他介绍研观维均祖机指执了TCP/IP的核心目标和体系结构概念，展示了它们如何能连接不同的网络和支类持多个服务同时运行。接着，他详细解释了IPv4和IPv6网络中的互联网地址。然后，他采用自底向上的方式来介绍TCP/IP的结构和功能:从链路层协议(如Ethernet和Wi-Fi)，经网络层、传输层到应用层。

　　书中依次全面介绍了犯翻走ARP、DHCP、NAT、防火墙、ICMPv4/ICMPv6、广播、多播、UDP、DNS等，并详细介绍了可靠传输和TCP，包括连接管理、超时、重传、交互式数据流和拥塞控制。此外，还介绍了安全和加密的基础知识，阐述了当前用于保护安全和隐私的重要协议，包括EAP、IPsec、TLS、DNSSEC和DKIM。

　　本书适合任何希望理解TCP/IP协议如何实现的人阅读，更是TCP/IP领域研究人员和开发人员的权威参考书。无论你是初学者还是功底深厚的网络领域高手，本书都是案头必备，将帮助你更深入和直观地理解整个协议族，构建更好的应用和运行更可靠、更高效的网络。

　　本书特色:

　　 W. Richard Stevens传奇般的T该层宽场考拉张CP/IP指南，现在被顶级网络专家Kevin R. Fall更新，反映了新一代的基于TC蛋飞P/IP的网络技术。

　　 展示每种协议的实际工作原理，并解释其来龙去脉。

　　 新增加的内容包括RP感C、访问控制、身企势钢密课份认证、隐私保护、NFS、SMB/CIFS、DHCP、NAT、防火墙散天急太刘阻备承、电子邮件、Web、Web服务、无线、无线安全等。

作者介绍

　　Kevin R生战. Fall博士有超过25年的TCP/IP工作经验，并且是互联网架构委员会成员。他是互联网研究任务组中延迟容忍网络研究组(DTNRG)的联席主席，该组致力于在极端和挑战性能的环境中探索网络。他是一位IEEE院士。

　　W. Richard Stevens博士(1951-1999)是国际知名的Unix和网络专家，受人尊敬的技术作家和咨询顾问。他教会了一代网络专业人员使用TCP/IP的技能，使互联网成为人们日常生活的中心。Stevens于1999年9月1日去世，年仅48岁。在短暂但精彩的人生中，他著有多部经典的传世之作，包括《TCP/IP 详解》(三卷本)、《UNIX网络编程》(两卷本)以及《UNIX环境高级编程》。2000年他被国际权威机构Usenix追授"终身成就奖"。

作品目录

　　Foreword v

　　Chapter 1 Introduction

　　1.1 Architectural Principles 2

　　1.1.1 Packets, Connections, a名轮整则斯晚斗考nd Datagrams 3

　　1.1.2 The End-to-End Argument and Fate Sharing 6

　　1.1.3 Error Control and Flow Control 来自7

　　1.2 Design 360百科and Implement住ation 8

　　1.2.1 Layering 8

　　1.杀改讲认福困八阶2.2 Multiplexing, Demultiplexing, and Encapsulatio民n in Layered

　　Implementations 10

　　1.3 The Architecture and Protocols of the TCP/IP Suite 13

　　1.3.1 The ARPANET Reference Model 13

　住突江罗零　1.3.2 Multiplex够英ing, Demultiplexing, and Encapsulation in TC长们P/IP 16

　　1.3.3 Port Numbers 17

　　1.3.4 Names, Addresses, and the DNS 19

　　1.4 I灯掌乙训兵供nternets, Intranets, and Extranets 19

　　1.5 Designin为齐很世众束g Applications 20

　　1.5.1 Client/Server 20

　　1.5.2 Peer房举以垂接-to-Peer 21

　　1.5.3 Application Programming Interfaces (APIs) 22

　一候减奏　Preface 官茶头井务能信to the Second Edition vii

　　Adapted Prefa重娘解甲ce to the First Edition xiii

　　1.6 Standardization Process 22

　　1.6.1 Request for Comments (RFC) 23

　　1.6.2 Other Standards 24

　期安帮本止级目花带　1.7 Implementations and Software Distributions 24

　　1.8 Attacks Involving the Internet Architecture 25

　　1.9 Summary 26

　　1.10 References 28

　　Chapter 2 The Internet 小伯试温菜划Address Architecture 3

　　2.1 Introdu导某程素待赵据复岩超ction 31

　　2.2 Expressing IP Addresses 32

　　2.3 Basic IP Address Structure 34

　　2.3.1 Classful Addressing 34

　　2.3.2 Subnet Addressing 36

　　2.3.3 Subnet Masks 39

　保装茶　2.3.4 Variable-Length Subnet Masks (VLSM) 41

　　2.3.5 Broadcast A容联协ddresses 42

　　2.3.6 IPv6 Addresses and Interface Identifiers 43

　　2.4 CIDR and Aggregation 46

　　2.4.1 Prefixes 47

　　2.4.2 Aggregation 48

　　2.5 Special-Use Addresses 50

　　2.5.1 Addressing IPv4/IPv6 Translators 52

　　2.5.2 Multicast Addresses 53

　　2.5.3 IPv4 Multicast Addresses 54

　　2.5.4 IPv6 Multicast Addresses 57

　　2.5.5 Anycast Addresses 62

　　2.6 Allocation 62

　　2.6.1 Unicast 62

　　2.6.2 Multicast 65

　　2.7 Unicast Address Assignment 65

　　2.7.1 Single Provider/No Network/Single Address 66

　　2.7.2 Single Provider/Single Network/Single Address 67

　　2.7.3 Single Provider/Multiple Networks/Multiple Addresses 67

　　2.7.4 Multiple Providers/Multiple Networks/Multiple Addresses

　　(Multihoming) 68

　　Contents xvii

　　2.8 Attacks Involving IP Addresses 70

　　2.9 Summary 71

　　2.10 References 72

　　Chapter 3 Link Layer 79

　　3.1 Introduction 79

　　3.2 Ethernet and the IEEE 802 LAN/MAN Standards 80

　　3.2.1 The IEEE 802 LAN/MAN Standards 82

　　3.2.2 The Ethernet Frame Format 84

　　3.2.3 802.1p/q: Virtual LANs and QoS Tagging 89

　　3.2.4 802.1AX: Link Aggregation (Formerly 802.3ad) 92

　　3.3 Full Duplex, Power Save, Autonegotiation, and 802.1X Flow Control 94

　　3.3.1 Duplex Mismatch 96

　　3.3.2 Wake-on LAN (WoL), Power Saving, and Magic Packets 96

　　3.3.3 Link-Layer Flow Control 98

　　3.4 Bridges and Switches 98

　　3.4.1 Spanning Tree Protocol (STP) 102

　　3.4.2 802.1ak: Multiple Registration Protocol (MRP) 111

　　3.5 Wireless LANs-IEEE 802.11(Wi-Fi) 111

　　3.5.1 802.11 Frames 113

　　3.5.2 Power Save Mode and the Time Sync Function (TSF) 119

　　3.5.3 802.11 Media Access Control 120

　　3.5.4 Physical-Layer Details: Rates, Channels, and Frequencies 123

　　3.5.5 Wi-Fi Security 129

　　3.5.6 Wi-Fi Mesh (802.11s) 130

　　3.6 Point-to-Point Protocol (PPP) 130

　　3.6.1 Link Control Protocol (LCP) 131

　　3.6.2 Multi link PPP (MP) 137

　　3.6.3 Compression Control Protocol (CCP) 139

　　3.6.4 PPP Authentication 140

　　3.6.5 Network Control Protocols (NCPs) 141

　　3.6.6 Header Compression 142

　　3.6.7 Example 143

　　3.7 Loopback 145

　　3.8 MTU and Path MTU 148

　　3.9 Tunneling Basics 149

　　3.9.1 Unidirectional Links 153

　　x viii Contents

　　3.10 Attacks on the Link Layer 154

　　3.11 Summary 156

　　3.12 References 157

　　Chapter 4 ARP: Address Resolution Protocol 165

　　4.1 Introduction 165

　　4.2 An Example 166

　　4.2.1 Direct Delivery and ARP 167

　　4.3 ARP Cache 169

　　4.4 ARP Frame Format 170

　　4.5 ARP Examples 171

　　4.5.1 Normal Example 171

　　4.5.2 ARP Request to a Nonexistent Host 173

　　4.6 ARP Cache Timeout 174

　　4.7 Proxy ARP 174

　　4.8 Gratuitous ARP and Address Conflict Detection (ACD) 175

　　4.9 The arp Command 177

　　4.10 Using ARP to Set an Embedded Device's IPv4 Address 178

　　4.11 Attacks Involving ARP 178

　　4.12 Summary 179

　　4.13 References 179

　　Chapter 5 The Internet Protocol (IP) 18

　　5.1 Introduction 181

　　5.2 IPv4 and IPv6 Headers 183

　　5.2.1 IP Header Fields 183

　　5.2.2 The Internet Checksum 186

　　5.2.3 DS Field and ECN (Formerly Called the ToS Byte or IPv6 Traffic Class) 188

　　5.2.4 IP Options 192

　　5.3 IPv6 Extension Headers 194

　　5.3.1 IPv6 Options 196

　　5.3.2 Routing Header 200

　　5.3.3 Fragment Header 203

　　5.4 IP Forwarding 208

　　5.4.1 Forwarding Table 208

　　5.4.2 IP Forwarding Actions 209

　　Contents xix

　　5.4.3 Examples 210

　　5.4.4 Discussion 215

　　5.5 Mobile IP 215

　　5.5.1 The Basic Model: Bidirectional Tunneling 216

　　5.5.2 Route Optimization (RO) 217

　　5.5.3 Discussion 220

　　5.6 Host Processing of IP Datagrams 220

　　5.6.1 Host Models 220

　　5.6.2 Address Selection 222

　　5.7 Attacks Involving IP 226

　　5.8 Summary 226

　　5.9 References 228

　　Chapter 6 System Configuration: DHCP and Autoconfiguration 233

　　6.1 Introduction 233

　　6.2 Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) 234

　　6.2.1 Address Pools and Leases 235

　　6.2.2 DHCP and BOOTP Message Format 236

　　6.2.3 DHCP and BOOTP Options 238

　　6.2.4 DHCP Protocol Operation 239

　　6.2.5 DHCPv6 252

　　6.2.6 Using DHCP with Relays 267

　　6.2.7 DHCP Authentication 271

　　6.2.8 Reconfigure Extension 273

　　6.2.9 Rapid Commit 273

　　6.2.10 Location Information (LCI and LoST) 274

　　6.2.11 Mobility and Handoff Information (MoS and ANDSF) 275

　　6.2.12 DHCP Snooping 276

　　6.3 Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) 276

　　6.3.1 Dynamic Configuration of IPv4 Link-Local Addresses 276

　　6.3.2 IPv6 SLAAC for Link-Local Addresses 276

　　6.4 DHCP and DNS Interaction 285

　　6.5 PPP over Ethernet (PPPoE) 286

　　6.6 Attacks Involving System Configuration 292

　　6.7 Summary 292

　　6.8 References 293

　　xx Contents

　　Chapter 7 Firewalls and Network Address Translation (NAT) 299

　　7.1 Introduction 299

　　7.2 Firewalls 300

　　7.2.1 Packet-Filtering Firewalls 300

　　7.2.2 Proxy Firewalls 301

　　7.3 Network Address Translation (NAT) 303

　　7.3.1 Traditional NAT: Basic NAT and NAPT 305

　　7.3.2 Address and Port Translation Behavior 311

　　7.3.3 Filtering Behavior 313

　　7.3.4 Servers behind NATs 314

　　7.3.5 Hairpinning and NAT Loopback 314

　　7.3.6 NAT Editors 315

　　7.3.7 Service Provider NAT (SPNAT) and Service Provider IPv6

　　Transition 315

　　7.4 NAT Traversal 316

　　7.4.1 Pinholes and Hole Punching 317

　　7.4.2 UNilateral Self-Address Fixing (UNSAF) 317

　　7.4.3 Session Traversal Utilities for NAT (STUN) 319

　　7.4.4 Traversal Using Relays around NAT (TURN) 326

　　7.4.5 Interactive Connectivity Establishment (ICE) 332

　　7.5 Configuring Packet-Filtering Firewalls and NATs 334

　　7.5.1 Firewall Rules 335

　　7.5.2 NAT Rules 337

　　7.5.3 Direct Interaction with NATs and Firewalls: UPnP, NAT-PMP,

　　and PCP 338

　　7.6 NAT for IPv4/IPv6 Coexistence and Transition 339

　　7.6.1 Dual-Stack Lite (DS-Lite) 339

　　7.6.2 IPv4/IPv6 Translation Using NATs and ALGs 340

　　7.7 Attacks Involving Firewalls and NATs 345

　　7.8 Summary 346

　　7.9 References 347

　　Chapter 8 ICMPv4 and ICMPv6: Internet Control Message Protocol 353

　　8.1 Introduction 353

　　8.1.1 Encapsulation in IPv4 and IPv6 354

　　8.2 ICMP Messages 355

　　8.2.1 ICMPv4 Messages 356

　　Contents xxi

　　8.2.2 ICMPv6 Messages 358

　　8.2.3 Processing of ICMP Messages 360

　　8.3 ICMP Error Messages 361

　　8.3.1 Extended ICMP and Multipart Messages 363

　　8.3.2 Destination Unreachable (ICMPv4 Type 3, ICMPv6 Type 1)

　　and Packet Too Big (ICMPv6 Type 2) 364

　　8.3.3 Redirect (ICMPv4 Type 5, ICMPv6 Type 137) 372

　　8.3.4 ICMP Time Exceeded (ICMPv4 Type 11, ICMPv6 Type 3) 375

　　8.3.5 Parameter Problem (ICMPv4 Type 12, ICMPv6 Type 4) 379

　　8.4 ICMP Query/Informational Messages 380

　　8.4.1 Echo Request/Reply (ping) (ICMPv4 Types 0/8, ICMPv6 Types

　　129/128) 380

　　8.4.2 Router Discovery: Router Solicitation and Advertisement

　　(ICMPv4 Types 9, 10) 383

　　8.4.3 Home Agent Address Discovery Request/Reply (ICMPv6 Types

　　144/145) 386

　　8.4.4 Mobile Prefix Solicitation/Advertisement (ICMPv6 Types 146/147) 387

　　8.4.5 Mobile IPv6 Fast Handover Messages (ICMPv6 Type 154) 388

　　8.4.6 Multicast Listener Query/Report/Done (ICMPv6 Types

　　130/131/132) 388

　　8.4.7 Version 2 Multicast Listener Discovery (MLDv2) (ICMPv6

　　Type 143) 390

　　8.4.8 Multicast Router Discovery (MRD) (IGMP Types 48/49/50,

　　ICMPv6 Types 151/152/153) 394

　　8.5 Neighbor Discovery in IPv6 395

　　8.5.1 ICMPv6 Router Solicitation and Advertisement (ICMPv6 Types

　　133, 134) 396

　　8.5.2 ICMPv6 Neighbor Solicitation and Advertisement (IMCPv6 Types

　　135, 136) 398

　　8.5.3 ICMPv6 Inverse Neighbor Discovery Solicitation/Advertisement

　　(ICMPv6 Types 141/142) 401

　　8.5.4 Neighbor Unreachability Detection (NUD) 402

　　8.5.5 Secure Neighbor Discovery (SEND) 403

　　8.5.6 ICMPv6 Neighbor Discovery (ND) Options 407

　　8.6 Translating ICMPv4 and ICMPv6 424

　　8.6.1 Translating ICMPv4 to ICMPv6 424

　　8.6.2 Translating ICMPv6 to ICMPv4 426

　　8.7 Attacks Involving ICMP 428

　　x xii Contents

　　8.8 Summary 430

　　8.9 References 430

　　Chapter 9 Broadcasting and Local Multicasting (IGMP and MLD) 435

　　9.1 Introduction 435

　　9.2 Broadcasting 436

　　9.2.1 Using Broadcast Addresses 437

　　9.2.2 Sending Broadcast Datagrams 439

　　9.3 Multicasting 441

　　9.3.1 Converting IP Multicast Addresses to 802 MAC/Ethernet Addresses 442

　　9.3.2 Examples 444

　　9.3.3 Sending Multicast Datagrams 446

　　9.3.4 Receiving Multicast Datagrams 447

　　9.3.5 Host Address Filtering 449

　　9.4 The Internet Group Management Protocol (IGMP) and Multicast Listener

　　Discovery Protocol (MLD) 451

　　9.4.1 IGMP and MLD Processing by Group Members ("Group

　　Member Part") 454

　　9.4.2 IGMP and MLD Processing by Multicast Routers ("Multicast

　　Router Part") 457

　　9.4.3 Examples 459

　　9.4.4 Lightweight IGMPv3 and MLDv2 464

　　9.4.5 IGMP and MLD Robustness 465

　　9.4.6 IGMP and MLD Counters and Variables 467

　　9.4.7 IGMP and MLD Snooping 468

　　9.5 Attacks Involving IGMP and MLD 469

　　9.6 Summary 470

　　9.7 References 471

　　Chapter 10 User Datagram Protocol (UDP) and IP Fragmentation 473

　　10.1 Introduction 473

　　10.2 UDP Header 474

　　10.3 UDP Checksum 475

　　10.4 Examples 478

　　10.5 UDP and IPv6 481

　　10.5.1 Teredo: Tunneling IPv6 through IPv4 Networks 482

　　Contents xxiii

　　10.6 UDP-Lite 487

　　10.7 IP Fragmentation 488

　　10.7.1 Example: UDP/IPv4 Fragmentation 488

　　10.7.2 Reassembly Timeout 492

　　10.8 Path MTU Discovery with UDP 493

　　10.8.1 Example 493

　　10.9 Interaction between IP Fragmentation and ARP/ND 496

　　10.10 Maximum UDP Datagram Size 497

　　10.10.1 Implementation Limitations 497

　　10.10.2 Datagram Truncation 498

　　10.11 UDP Server Design 498

　　10.11.1 IP Addresses and UDP Port Numbers 499

　　10.11.2 Restricting Local IP Addresses 500

　　10.11.3 Using Multiple Addresses 501

　　10.11.4 Restricting Foreign IP Address 502

　　10.11.5 Using Multiple Servers per Port 503

　　10.11.6 Spanning Address Families: IPv4 and IPv6 504

　　10.11.7 Lack of Flow and Congestion Control 505

　　10.12 Translating UDP/IPv4 and UDP/IPv6 Datagrams 505

　　10.13 UDP in the Internet 506

　　10.14 Attacks Involving UDP and IP Fragmentation 507

　　10.15 Summary 508

　　10.16 References 508

　　Chapter 11 Name Resolution and the Domain Name System (DNS) 51

　　11.1 Introduction 511

　　11.2 The DNS Name Space 512

　　11.2.1 DNS Naming Syntax 514

　　11.3 Name Servers and Zones 516

　　11.4 Caching 517

　　11.5 The DNS Protocol 518

　　11.5.1 DNS Message Format 520

　　11.5.2 The DNS Extension Format (EDNS0) 524

　　11.5.3 UDP or TCP 525

　　11.5.4 Question (Query) and Zone Section Format 526

　　11.5.5 Answer, Authority, and Additional Information Section Formats 526

　　11.5.6 Resource Record Types 527

　　x xiv Contents

　　11.5.7 Dynamic Updates (DNS UPDATE) 555

　　11.5.8 Zone Transfers and DNS NOTIFY 558

　　11.6 Sort Lists, Round-Robin, and Split DNS 565

　　11.7 Open DNS Servers and DynDNS 567

　　11.8 Transparency and Extensibility 567

　　11.9 Translating DNS from IPv4 to IPv6 (DNS64) 568

　　11.10 LLMNR and mDNS 569

　　11.11 LDAP 570

　　11.12 Attacks on the DNS 571

　　11.13 Summary 572

　　11.14 References 573

　　Chapter 12 TCP: The Transmission Control Protocol (Preliminaries) 579

　　12.1 Introduction 579

　　12.1.1 ARQ and Retransmission 580

　　12.1.2 Windows of Packets and Sliding Windows 581

　　12.1.3 Variable Windows: Flow Control and Congestion Control 583

　　12.1.4 Setting the Retransmission Timeout 584

　　12.2 Introduction to TCP 584

　　12.2.1 The TCP Service Model 585

　　12.2.2 Reliability in TCP 586

　　12.3 TCP Header and Encapsulation 587

　　12.4 Summary 591

　　12.5 References 591

　　Chapter 13 TCP Connection Management 595

　　13.1 Introduction 595

　　13.2 TCP Connection Establishment and Termination 595

　　13.2.1 TCP Half-Close 598

　　13.2.2 Simultaneous Open and Close 599

　　13.2.3 Initial Sequence Number (ISN) 601

　　13.2.4 Example 602

　　13.2.5 Timeout of Connection Establishment 604

　　13.2.6 Connections and Translators 605

　　13.3 TCP Options 605

　　13.3.1 Maximum Segment Size (MSS) Option 606

　　Contents xxv

　　13.3.2 Selective Acknowledgment (SACK) Options 607

　　13.3.3 Window Scale (WSCALE or WSOPT) Option 608

　　13.3.4 Timestamps Option and Protection against Wrapped

　　Sequence Numbers (PAWS) 608

　　13.3.5 User Timeout (UTO) Option 611

　　13.3.6 Authentication Option (TCP-AO) 612

　　13.4 Path MTU Discovery with TCP 612

　　13.4.1 Example 613

　　13.5 TCP State Transitions 616

　　13.5.1 TCP State Transition Diagram 617

　　13.5.2 TIME_WAIT (2MSL Wait) State 618

　　13.5.3 Quiet Time Concept 624

　　13.5.4 FIN_WAIT_2 State 625

　　13.5.5 Simultaneous Open and Close Transitions 625

　　13.6 Reset Segments 625

　　13.6.1 Connection Request to Nonexistent Port 626

　　13.6.2 Aborting a Connection 627

　　13.6.3 Half-Open Connections 628

　　13.6.4 TIME-WAIT Assassination (TWA) 630

　　13.7 TCP Server Operation 631

　　13.7.1 TCP Port Numbers 632

　　13.7.2 Restricting Local IP Addresses 634

　　13.7.3 Restricting Foreign Endpoints 635

　　13.7.4 Incoming Connection Queue 636

　　13.8 Attacks Involving TCP Connection Management 640

　　13.9 Summary 642

　　13.10 References 643

　　Chapter 14 TCP Timeout and Retransmission 647

　　14.1 Introduction 647

　　14.2 Simple Timeout and Retransmission Example 648

　　14.3 Setting the Retransmission Timeout (RTO) 651

　　14.3.1 The Classic Method 651

　　14.3.2 The Standard Method 652

　　14.3.3 The Linux Method 657

　　14.3.4 RTT Estimator Behaviors 661

　　14.3.5 RTTM Robustness to Loss and Reordering 662

　　x xvi Contents

　　14.4 Timer-Based Retransmission 664

　　14.4.1 Example 665

　　14.5 Fast Retransmit 667

　　14.5.1 Example 668

　　14.6 Retransmission with Selective Acknowledgments 671

　　14.6.1 SACK Receiver Behavior 672

　　14.6.2 SACK Sender Behavior 673

　　14.6.3 Example 673

　　14.7 Spurious Timeouts and Retransmissions 677

　　14.7.1 Duplicate SACK (DSACK) Extension 677

　　14.7.2 The Eifel Detection Algorithm 679

　　14.7.3 Forward-RTO Recovery (F-RTO) 680

　　14.7.4 The Eifel Response Algorithm 680

　　14.8 Packet Reordering and Duplication 682

　　14.8.1 Reordering 682

　　14.8.2 Duplication 684

　　14.9 Destination Metrics 685

　　14.10 Repacketization 686

　　14.11 Attacks Involving TCP Retransmission 687

　　14.12 Summary 688

　　14.13 References 689

　　Chapter 15 TCP Data Flow and Window Management 69

　　15.1 Introduction 691

　　15.2 Interactive Communication 692

　　15.3 Delayed Acknowledgments 695

　　15.4 Nagle Algorithm 696

　　15.4.1 Delayed ACK and Nagle Algorithm Interaction 699

　　15.4.2 Disabling the Nagle Algorithm 699

　　15.5 Flow Control and Window Management 700

　　15.5.1 Sliding Windows 701

　　15.5.2 Zero Windows and the TCP Persist Timer 704

　　15.5.3 Silly Window Syndrome (SWS) 708

　　15.5.4 Large Buffers and Auto-Tuning 715

　　15.6 Urgent Mechanism 719

　　15.6.1 Example 720

　　15.7 Attacks Involving Window Management 723

　　Contents xxvii

　　15.8 Summary 723

　　15.9 References 724

　　Chapter 16 TCP Congestion Control 727

　　16.1 Introduction 727

　　16.1.1 Detection of Congestion in TCP 728

　　16.1.2 Slowing Down a TCP Sender 729

　　16.2 The Classic Algorithms 730

　　16.2.1 Slow Start 732

　　16.2.2 Congestion Avoidance 734

　　16.2.3 Selecting between Slow Start and Congestion Avoidance 736

　　16.2.4 Tahoe, Reno, and Fast Recovery 737

　　16.2.5 Standard TCP 738

　　16.3 Evolution of the Standard Algorithms 739

　　16.3.1 NewReno 739

　　16.3.2 TCP Congestion Control with SACK 740

　　16.3.3 Forward Acknowledgment (FACK) and Rate Halving 741

　　16.3.4 Limited Transmit 742

　　16.3.5 Congestion Window Validation (CWV) 742

　　16.4 Handling Spurious RTOs-the Eifel Response Algorithm 744

　　16.5 An Extended Example 745

　　16.5.1 Slow Start Behavior 749

　　16.5.2 Sender Pause and Local Congestion (Event 1) 750

　　16.5.3 Stretch ACKs and Recovery from Local Congestion 754

　　16.5.4 Fast Retransmission and SACK Recovery (Event 2) 757

　　16.5.5 Additional Local Congestion and Fast Retransmit Events 759

　　16.5.6 Timeouts, Retransmissions, and Undoing cwnd Changes 762

　　16.5.7 Connection Completion 766

　　16.6 Sharing Congestion State 767

　　16.7 TCP Friendliness 768

　　16.8 TCP in High-Speed Environments 770

　　16.8.1 HighSpeed TCP (HSTCP) and Limited Slow Start 770

　　16.8.2 Binary Increase Congestion Control (BIC and CUBIC) 772

　　16.9 Delay-Based Congestion Control 777

　　16.9.1 Vegas 777

　　16.9.2 FAST 778

　　x xviii Contents

　　16.9.3 TCP Westwood and Westwood+ 779

　　16.9.4 Compound TCP 779

　　16.10 Buffer Bloat 781

　　16.11 Active Queue Management and ECN 782

　　16.12 Attacks Involving TCP Congestion Control 785

　　16.13 Summary 786

　　16.14 References 788

　　Chapter 17 TCP Keepalive 793

　　17.1 Introduction 793

　　17.2 Description 795

　　17.2.1 Keepalive Examples 797

　　17.3 Attacks Involving TCP Keepalives 802

　　17.4 Summary 802

　　17.5 References 803

　　Chapter 18 Security: EAP, IPsec, TLS, DNSSEC, and DKIM 805

　　18.1 Introduction 805

　　18.2 Basic Principles of Information Security 806

　　18.3 Threats to Network Communication 807

　　18.4 Basic Cryptography and Security Mechanisms 809

　　18.4.1 Cryptosystems 809

　　18.4.2 Rivest, Shamir, and Adleman (RSA) Public Key Cryptography 812

　　18.4.3 Diffie-Hellman-Merkle Key Agreement (aka Diffie-Hellman or DH) 813

　　18.4.4 Signcryption and Elliptic Curve Cryptography (ECC) 814

　　18.4.5 Key Derivation and Perfect Forward Secrecy (PFS) 815

　　18.4.6 Pseudorandom Numbers, Generators, and Function Families 815

　　18.4.7 Nonces and Salt 816

　　18.4.8 Cryptographic Hash Functions and Message Digests 817

　　18.4.9 Message Authentication Codes (MACs, HMAC, CMAC, and GMAC) 818

　　18.4.10 Cryptographic Suites and Cipher Suites 819

　　18.5 Certificates, Certificate Authorities (CAs), and PKIs 821

　　18.5.1 Public Key Certificates, Certificate Authorities, and X.509 822

　　18.5.2 Validating and Revoking Certificates 828

　　18.5.3 Attribute Certificates 831

　　Contents xxix

　　18.6 TCP/IP Security Protocols and Layering 832

　　18.7 Network Access Control: 802.1X, 802.1AE, EAP, and PANA 833

　　18.7.1 EAP Methods and Key Derivation 837

　　18.7.2 The EAP Re-authentication Protocol (ERP) 839

　　18.7.3 Protocol for Carrying Authentication for Network Access (PANA) 839

　　18.8 Layer 3 IP Security (IPsec) 840

　　18.8.1 Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol 842

　　18.8.2 Authentication Header (AH) 854

　　18.8.3 Encapsulating Security Payload (ESP) 858

　　18.8.4 Multicast 864

　　18.8.5 L2TP/IPsec 865

　　18.8.6 IPsec NAT Traversal 865

　　18.8.7 Example 867

　　18.9 Transport Layer Security (TLS and DTLS) 876

　　18.9.1 TLS 1.2 877

　　18.9.2 TLS with Datagrams (DTLS) 891

　　18.10 DNS Security (DNSSEC) 894

　　18.10.1 DNSSEC Resource Records 896

　　18.10.2 DNSSEC Operation 902

　　18.10.3 Transaction Authentication (TSIG, TKEY, and SIG(0)) 911

　　18.10.4 DNSSEC with DNS64 915

　　18.11 DomainKeys Identified Mail (DKIM) 915

　　18.11.1 DKIM Signatures 916

　　18.11.2 Example 916

　　18.12 Attacks on Security Protocols 918

　　18.13 Summary 919

　　18.14 References 922

　　Glossary of Acronyms 933

　　Index 963