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出版者:南开大学出版社

作者:吴功宣

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:16.0

装帧:

isbn号码:9787310011780

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 网络基础
• 数据通信
• TCP/IP
• 网络协议
• 网络原理
• 计算机科学
• 通信技术
• 网络工程
• 自考

穿行代码的迷宫：现代数据通信的深度探索 一、引言：无形之网，构建数字世界 在信息爆炸的时代，我们习以为常地依赖着一种无处不在的“基础设施”——计算机网络。从清晨唤醒你的智能闹钟，到工作时高效协同的远程会议，再到深夜沉浸其中的流媒体娱乐，其背后都是复杂而精妙的网络架构在支撑。然而，这种无形的连接究竟是如何实现的？数据如何在不同的设备、不同的地理位置之间以近乎瞬时的速度完成可靠的传输？ 本书《穿行代码的迷宫：现代数据通信的深度探索》并非旨在提供基础的网络协议栈梳理，而是将读者直接引入到当代网络技术的核心挑战与前沿实践之中。我们不再满足于仅仅描述TCP/IP模型的层次结构，而是深入剖析在日益复杂、大规模、异构的环境下，如何设计、优化和保障这些网络的性能与安全。本书聚焦于那些推动互联网向前发展的关键技术与工程实践，旨在培养读者从系统架构师和高级工程师的视角去审视和解决现实世界中的网络问题。 二、第一部分：超越基础——现代网络架构的演进与重塑 本部分将带领读者跳出教科书式的“基础概念”，直面当代网络在规模化、虚拟化和软件化浪潮中的深刻变革。 1. 规模化挑战与分布式系统的网络内生性： 当网络规模达到行星级别，传统的路由决策和拥塞控制算法面临瓶颈。我们将详细探讨软件定义网络（SDN）的控制平面与数据平面分离范式如何解放了网络配置的僵化，并重点分析OpenFlow协议在实际部署中的局限性及其演进方向，如P4可编程交换芯片的工作原理。此外，如何利用基于区块链的去中心化身份与路由验证机制来增强大型互联网络的弹性与信任，将是本部分的核心讨论点。 2. 虚拟化与云原生网络：隔离与超融合 云计算的普及要求网络必须具备极高的隔离性、弹性和快速的资源调配能力。我们将深入解析网络功能虚拟化（NFV）的架构设计，包括VNF的生命周期管理（LCM）和编排框架（如TOSCA）。重点内容包括DPDK（Data Plane Development Kit）如何绕过内核协议栈，实现用户空间的高速数据包处理，以及SR-IOV（Single Root I/O Virtualization）在物理资源与虚拟机之间实现高效直通的关键技术细节。 3. 拥塞控制的再思考：从TCP的局限到QUIC的崛起 传统的TCP拥塞控制算法（如Reno, CUBIC）在移动和高延迟网络环境下表现不佳。本章将详细剖析Google的QUIC协议的设计哲学，特别是其基于UDP的连接建立机制、多流的独立拥塞控制以及前向纠错（FEC）的应用。读者将学习如何通过分析实际的网络延迟和抖动数据，手动调整和优化QUIC的拥塞反馈回路参数，以适应特定的应用场景。 三、第二部分：深度包检测与网络安全前沿 网络不仅仅是数据传输的管道，更是攻击者入侵和防御者布防的主战场。本部分专注于网络层面的深度洞察技术和面向未来的安全防御策略。 1. 流量异常检测与指纹识别： 如何从海量数据流中精确识别出潜藏的恶意活动（如DDoS攻击、僵尸网络C&C通信）？我们将探讨基于机器学习的流量分类（ML-based Traffic Classification）技术。重点将放在深度包检测（DPI）的性能优化，以及如何使用卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）来识别加密流量的元数据模式（Traffic Pattern Recognition），而非直接破解内容。 2. 零信任架构下的网络访问控制： 传统基于边界的防御已经过时。本章将阐述零信任网络架构（ZTNA）的实施细节，包括微隔离（Microsegmentation）的策略定义、基于上下文的动态策略引擎构建。我们将分析如何结合身份验证服务（IdP）和策略决策点（PDP）来实时授权每一条网络访问请求，确保“永不信任，始终验证”。 3. 抗量子时代的加密与网络协议： 随着量子计算的威胁日益临近，现有基于RSA和ECC的公钥加密体系面临被破解的风险。本部分将介绍后量子密码学（PQC）的基础算法（如格基密码、哈希函数签名方案），并探讨将这些新算法集成到TLS/SSL握手过程中的工程挑战与性能开销分析。 四、第三部分：高可用性与性能工程的艺术 网络工程的最终目标是提供稳定、低延迟的服务。本部分关注于保障系统健壮性和极致性能的工程实践。 1. 复杂路由环境下的收敛性优化： 在超大规模数据中心和广域网中，BGP和OSPF的收敛速度直接影响业务可用性。我们将对比分析BGP Picot、BGP-EVPN在数据中心互联中的应用场景，并探讨如何通过精细化的路由策略（如Local Preference、AS Path Prepending）在多出口架构中实现毫秒级的故障切换与负载均衡。 2. 低延迟网络优化：时钟同步与抖动管理： 对于高频交易系统和实时音视频应用，延迟的微小波动是不可接受的。本章将深入讲解PTP（Precision Time Protocol）在网络设备间的时钟同步机制，以及如何通过配置交换机和路由器的队列调度算法（如加权公平队列WFQ、低延迟队列LLQ）来最小化数据包的传输抖动。 3. 网络可观测性（Observability）的实现：从日志到分布式追踪： 单一的监控指标已不足以应对复杂分布式系统中的故障定位。我们将详述eBPF（extended Berkeley Packet Filter）技术如何赋予操作系统内核实时、非侵入式地收集网络事件的能力。重点剖析如何结合OpenTelemetry标准，构建端到端的用户请求追踪系统，从而实现对延迟瓶颈的精准归因分析。 五、结论：面向未来的网络架构师 本书的目的不是让读者成为基础协议的复述者，而是培养他们成为能够驾驭当前复杂网络技术栈，并预见未来发展方向的实践者。通过对SDN、QUIC、ZTNA和eBPF等前沿领域的深入剖析，我们希望读者能够掌握分析、设计和部署下一代高性能、高安全的网络系统的关键能力。网络领域永无止境，唯有持续深入探索，方能在代码的迷宫中找到通往卓越的路径。

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这本书的习题设计简直是一场智力上的折磨，目的似乎不是为了巩固学习，而是为了挫败读者的自信心。很多练习题的设置与前文讲解的理论知识点根本无法直接对应起来，它们要么要求我们去推导一些在书中从未提及的复杂数学公式，要么就完全跳跃到了一个需要整合多个章节知识才能勉强解答的难题上。更令人恼火的是，书后提供的答案往往只有一个最终结果，完全没有步骤解析，这让那些在解题过程中卡住的初学者无从下手，只能干着急。如果说基础教程的习题是帮助我们建立信心的阶梯，那么这本书提供的更像是布满陷阱的障碍赛道，让人深感被愚弄。

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我对这本书的‘新旧’程度表示严重怀疑。虽然封面上可能印着最新的年份，但翻开内页，我看到的很多例子和架构都明显停留在上个世纪末的技术栈上，比如对某些过时协议的描述充满了不必要的细节，而对于现代互联网架构中扮演核心角色的关键技术，却鲜有提及。这使得这本书的知识结构显得陈旧且脱节。对于一个立志于学习“基础”的读者来说，接触到这些‘历史遗留’的知识，反而可能在后续接触前沿技术时造成认知上的障碍，因为他们需要花费额外的精力去区分哪些是仍然适用的经典原理，哪些已经是被淘汰的过时实践。选择一本教程，我们期望的是能够站在时代的肩膀上，而不是被拽回到过去，这本书显然未能做到这一点。

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我得说，这本书的叙事方式简直像是在听一位心不在焉的教授在台上念稿子，语气平淡到令人发指。它缺乏任何引导性或激励性的话语，直接就抛出了技术细节，仿佛读者已经对所有前置概念了如指掌。例如，在介绍完一个复杂协议的机制后，作者立刻转向下一个毫不相关的部分，中间没有一个恰当的过渡或者现实世界的类比来帮助我们消化吸收。读完某一章后，我感觉自己像是被塞满了各种术语和数据，但“为什么”和“这在实际中如何应用”这些核心问题却始终没有得到令人满意的解答。学习的基础教程，最需要的是能够将晦涩的概念‘翻译’成易于理解的语言，这本书显然在这方面彻底失败了，读起来更像是一本标准化的技术手册的草稿，而不是一本真正意义上的“教程”。

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这本书的排版简直是一场视觉灾难，字体大小不一，段落间距时而拥挤不堪，时而又空得像沙漠一样，阅读体验极差。更别提那些图表了，色彩搭配得像上世纪八十年代的廉价电子游戏，内容本身或许还有点价值，但被这糟糕的呈现方式一包装，简直让人提不起精神去深入探究。感觉作者和出版社在制作这本书的时候，完全没有考虑到读者的实际阅读感受，仿佛只是把一堆零散的知识点随便堆砌在一起，等着读者自己去梳理。我花了大量时间试图适应这种混乱的布局，但收效甚微，很多关键概念因为排版上的失误而变得模糊不清，这对于一本旨在教授基础知识的教程来说，是不可原谅的疏忽。如果只是想随便翻翻，或许还能忍受，但如果想系统学习，这本书的物理形态本身就是一个巨大的障碍。

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从内容的深度和广度来看，这本书明显存在严重的偏科现象。它似乎对某一两个特定领域投入了过多的篇幅，不厌其烦地讲解那些即便对于初学者来说也显得过于细枝末节的内容，但对于构建一个完整的网络知识体系至关重要的其他方面，比如安全基础或者新兴的虚拟化技术，却只是蜻蜓点水，或者干脆直接忽略了。这种不均衡导致的结果是，读者可能在某个特定的小知识点上达到了专家级别，但在面对一个全面的网络设计问题时，却发现自己缺少了必要的宏观视角和关键的连接点。这使得这本书的实用价值大打折扣，因为它培养出来的“知识点收集者”，而不是能够融会贯通的实践者。

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