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出版者:机械工业出版社

作者:胡荣

出品人:

页数:130

译者:

出版时间:2002-4-1

价格:25.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787111100508

丛书系列:

图书标签:

• 网络工具
• 实用工具
• 网络技能
• 电脑技巧
• 软件应用
• 学习教程
• 信息技术
• 网络安全
• 效率提升
• 入门指南

《深入理解计算机网络：从原理到实践》 图书简介 在信息技术飞速发展的今天，计算机网络已成为支撑现代社会运转的基石。从日常的电子邮件收发，到复杂的云计算架构，再到新兴的物联网应用，无不依赖于高效、可靠的网络通信。然而，许多技术人员在实际工作中，往往停留在对特定应用或协议的简单配置层面，对网络底层的运行机制、设计思想以及故障排查的深层原理知之甚少，导致在面对复杂网络问题时束手无策，或者在系统设计时无法做出最优决策。 《深入理解计算机网络：从原理到实践》旨在填补这一知识鸿沟。本书并非一本教授如何“使用”某一个网络工具的速成指南，而是一部系统梳理计算机网络核心理论、架构演进和前沿实践的深度参考手册。它将带领读者，如同攀登一座知识高峰，层层递进，彻底掌握网络世界的运行规律。 第一部分：奠基——网络基石与模型重构 本部分着重于构建坚实的理论基础。我们不会停留在 OSI 七层模型或 TCP/IP 四层模型的简单罗列上，而是深入剖析每一层协议诞生的历史背景、设计哲学以及它们在现代网络环境下面临的挑战与演进。 1.1 物理层的比特传输与介质选择： 详细探讨有线（双绞线、光纤）与无线（电磁波特性、频谱分配）传输的物理限制。特别关注信号完整性、衰减、串扰等问题，以及如何通过编码和调制技术来提高信噪比和数据速率。这部分内容将帮助网络工程师理解为什么在某些特定环境下，网络性能会急剧下降，并掌握如何通过物理介质的选择来优化基础链路。 1.2 数据链路层的帧与MAC寻址： 剖析以太网（Ethernet）标准从 10M 到 400G 的发展历程。深入探讨 CSMA/CD 和 CSMA/CA 协议的精妙之处及其在不同网络拓扑中的适用性。重点分析 MAC 地址的唯一性保证机制、ARP 协议的广播与缓存机制，以及 VLAN 技术的实现原理，包括 802.1Q 标签的封装和处理过程，这对于构建安全、可管理的局域网至关重要。 1.3 网络层的 IP 寻址与路由哲学： 这是本书的核心章节之一。我们不仅会复习 IPv4/IPv6 的地址结构，更将花费大量篇幅讲解子网划分（VLSM）的数学原理和无类别域间路由（CIDR）的出现如何彻底改变了互联网的规模扩展。在路由协议方面，我们将详细对比 RIP、OSPF 和 BGP 的工作机制、度量标准、区域划分以及收敛过程。特别关注 OSPF 的状态信息传输（LSA 类型、邻接关系建立）以及 BGP 属性（AS Path, Local Preference, MED）的决策流程，这直接决定了跨域流量的走向。 第二部分：核心连接——传输层与应用层协议的深度解析 如果说网络层负责“投递地址”，那么传输层则负责“确保投递质量”。 2.1 传输层的可靠性保证与效率平衡： TCP 协议的精髓在于其三次握手、四次挥手背后的状态机转换逻辑。本书将细致分析序列号、确认号、窗口机制（滑动窗口）如何协同工作以实现可靠传输。对于拥塞控制，我们将深入探讨经典的 TCP 慢启动、拥塞避免算法，以及现代的 BBR（Bottleneck Bandwidth and RTT）等前沿算法的数学模型和性能优化点。UDP 虽然是无连接的，但其在 DNS、VoIP 等场景下的高效率实现也值得深入研究。 2.2 应用层的协议栈与数据流： 覆盖 HTTP/1.1、HTTP/2 和 HTTP/3（基于 QUIC）的演变。对于 HTTP，我们不仅分析请求/响应的结构，更会聚焦于状态码的语义、Cookie 的安全机制、缓存控制的 Header 字段。HTTP/2 的多路复用和头部压缩如何解决队头阻塞问题；HTTP/3 基于 UDP 的连接建立和可靠性实现，是理解下一代互联网性能优化的关键。此外，DNS 的层次结构、查询类型（A/AAAA/CNAME/MX）以及 DNSSEC 的安全扩展也将得到详尽阐述。 第三部分：架构与安全——网络设计与防御体系 现代网络不再是简单的设备连接，而是一套复杂的、需要精细化管理的系统。 3.1 交换机与高级二层技术： 深入解析 MAC 地址表（CAM 表）的学习、老化和转发过程。重点探讨生成树协议（STP/RSTP/MSTP）的原理，它如何保证网络无环的同时提供冗余路径，以及端口聚合（Link Aggregation/LACP）在带宽扩展和负载均衡中的作用。此外，还会涉及二层安全，如 DHCP 监听、ARP 欺骗的原理分析。 3.2 虚拟化、软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）： 软件定义网络代表了网络架构的范式转变。本书将解释 SDN 的控制平面与数据平面的分离理念，OpenFlow 协议如何实现集中控制，以及 SDN 在流量工程和自动化部署中的潜力。同时，NFV 如何利用通用硬件（COTS）运行虚拟化的网络功能（如 vFirewall, vRouter），以及这对电信和数据中心运营的深远影响。 3.3 网络安全与故障定位的艺术： 安全是网络的生命线。本书将系统梳理防火墙（状态检测、策略匹配）、入侵检测/防御系统（IDS/IPS）的工作原理。在故障排查方面，我们提供一套基于网络模型分层的、系统性的诊断流程，讲解如何利用 Traceroute 分析路径延迟的来源，如何通过抓包工具（如 Wireshark）解析复杂协议交互中的异常，以及如何利用 MTR 等工具评估网络质量的宏观指标。 总结 《深入理解计算机网络：从原理到实践》适合有一定计算机基础，渴望从“配置者”成长为“架构师”和“问题解决专家”的读者。它要求读者静下心来，理解协议背后的数学逻辑和工程权衡，从而构建起一个全面、深刻、且能指导实践的网络知识体系。掌握了这些核心原理，读者将能够游刃有余地应对从企业网到数据中心，从传统架构到云原生环境下的任何网络挑战。

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