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出版者:科学出版社

作者:高健智 赖阿福

出品人:

页数:559

译者:

出版时间:2002-7

价格:50.00元

装帧:

isbn号码:9787030104151

丛书系列:

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《现代网络架构设计与实践：从理论基石到云端部署》 书籍简介 在信息技术飞速发展的今天，网络已不再仅仅是连接设备的基础设施，更是支撑现代企业运营、数据交换乃至社会运转的核心动力。本书《现代网络架构设计与实践：从理论基石到云端部署》，旨在为网络工程师、系统架构师以及对前沿网络技术有深入追求的读者，提供一套全面、深入且高度实战化的知识体系。本书的视角超越了单一操作系统的配置层面，着眼于构建高性能、高可用、高安全性的整体网络解决方案。 本书的重点在于宏观架构设计、前沿协议理解、复杂环境下的优化部署以及面向未来的云计算与软件定义网络（SDN）集成。我们不会纠缠于特定发行版网络配置命令的罗列，而是聚焦于“为什么”以及“如何设计更优的方案”。 --- 第一部分：网络理论的深度重构与演进 本部分内容旨在巩固读者对网络基础的理解，但侧重于现代网络环境对这些基础的挑战和适应性调整。 第一章：TCP/IP协议栈的现代应用与陷阱 本章将深入探讨经典TCP/IP协议栈（特别是TCP和IP层的）在面对高带宽、低延迟和大规模连接时的局限性与优化策略。重点解析拥塞控制算法（如BBR、CUBIC）的原理及其在不同应用场景下的性能差异。讨论IPv6的全面部署策略，包括过渡机制（如双栈、隧道技术）的选择标准，以及IPv6环境下路由策略的调整。此外，还会详细分析MTU/MSS发现机制在复杂多路径网络中的可靠性问题及解决方案。 第二章：路由设计的艺术：收敛性、稳定性和策略控制 本章完全侧重于企业级和数据中心级别的路由策略，而非基础的静态路由配置。我们将详细剖析OSPF、IS-IS、BGP这三大主流路由协议的内部工作机制、收敛特性及安全加固手段。 BGP的高级应用： 深入讲解多出口策略、AS-Path 预处理、Local Preference与AS Path 权重调整，实现精确的流量工程。针对复杂的企业互联场景，探讨 Route Reflector、Confederation 的部署准则。 路由策略的精细化控制： 如何使用路由策略（Policy-Based Routing, PBR）绕过或增强传统路由表决策，实现基于应用的服务质量保障。 路由域的划分与隔离： 探讨如何通过VRF（Virtual Routing and Forwarding）技术构建逻辑隔离的网络域，确保不同业务流量的互不干扰，并实现跨域安全策略的统一管理。 第三章：二层网络的弹性与扩展 本章专注于解决传统二层网络扩展性的瓶颈，并引入现代数据中心所需的弹性技术。我们将详细解析STP/RSTP/MSTP在大型网络中的收敛速度与开销问题，并重点介绍无环网状拓扑（Loop-Free Topologies）的实现方案，如TRILL（Transparent Interconnection of Lots of Links）和SPB（Shortest Path Bridging）的工作原理及其在多路径负载均衡中的优势。 --- 第二部分：高性能网络构建与深度优化 本部分将关注网络性能的度量、瓶颈分析以及如何通过硬件与软件协同优化实现极限性能。 第四章：流量工程与服务质量（QoS）的端到端实施 本章超越简单的限速配置，聚焦于端到端的QoS模型设计。内容涵盖分类、标记、整形与限速（Policing & Shaping）的精确配合。我们将深入探讨标记方法（如DSCP、MPLS EXP位）如何在不同网络层级间保持一致性，以及如何针对VoIP、视频流等关键应用设计定制化的队列调度算法（如WRR、LLQ）。重点分析拥塞管理的有效性，如RED/AQM算法在保障交互式应用体验中的关键作用。 第五章：网络性能监控、故障诊断与容量规划 本章教授的不是单一设备的命令行诊断，而是系统化的问题排查框架。 主动与被动监控体系： 介绍SNMP、NetFlow/sFlow、Syslog的有效集成，构建统一的性能基线。深入讲解流分析在识别异常流量模式（如DDoS攻击、P2P滥用）中的应用。 延迟与抖动的深度分析： 探讨使用高精度时间同步（如PTP）对网络性能进行度量，并介绍使用网络探针（Tap/Span Aggregation）进行数据包捕获与深度包检测（DPI）的实践经验。 容量规划的科学方法： 基于历史数据和业务增长预测，运用统计模型确定关键链路的扩容时机和冗余需求。 --- 第三部分：网络安全纵深防御体系 现代网络安全要求安全策略必须内建于网络架构之中，而非事后附加。本部分聚焦于如何将安全融入核心网络功能。 第六章：网络边界与内部微隔离的安全策略 本章详细阐述零信任架构（Zero Trust Architecture）在网络层面的实现。 边界防御升级： 不仅讨论防火墙的配置，更侧重于下一代防火墙（NGFW）的深度包检测、应用识别能力，以及如何将其与入侵检测/防御系统（IDS/IPS）无缝集成。 零信任下的网络准入控制（NAC）： 探讨802.1X、MAC认证、访客网络的自动化部署，确保只有经过身份验证的终端才能接入网络资源。 东西向流量的安全： 介绍微隔离技术，如何利用VLAN、VRF或更先进的Overlay技术，在数据中心内部实现服务器与服务器之间的访问控制，有效限制横向移动攻击。 第七章：加密与密钥管理在传输层面的应用 本章侧重于保障数据传输的机密性和完整性。深入解析IPSec VPN（隧道模式与传输模式）的配置复杂性、IKE协商机制，以及在复杂路由环境下建立稳定隧道的技术要点。讨论TLS/SSL的部署与优化，包括证书生命周期管理、高性能密码套件的选择，以及如何在负载均衡器上实现高效的SSL卸载。 --- 第四部分：面向未来的软件定义与云网络 本部分是本书的前沿核心，探讨网络控制平面与数据平面的解耦，以及网络服务向云原生架构迁移的实践。 第八章：软件定义网络（SDN）的核心原理与部署 本章为SDN技术的系统性介绍，重点在于理解控制平面与数据平面的分离如何改变网络运维范式。 OpenFlow与南向接口： 详细分析OpenFlow协议如何实现对转发设备的集中控制，及其在数据中心Fabric中的应用案例。 北向接口与应用集成： 探讨RESTful API如何使网络配置具备可编程性，实现自动化运维（NetDevOps）。 控制器选型与部署考量： 对比主流控制器架构的优缺点，并讨论在现有传统网络中如何安全地引入SDN控制器。 第九章：网络功能虚拟化（NFV）与云原生网络 本章聚焦于网络服务的解耦与虚拟化。深入研究VNF（Virtual Network Function）的部署模式（VM/Container化），以及如何利用编排框架（如MANO）管理虚拟网络资源。讨论CNI（Container Network Interface）在Kubernetes环境下的核心作用，以及如何为微服务提供可靠、高性能的网络连接，包括服务网格（Service Mesh）的网络层基础。 第十章：自动化运维与基础设施即代码（IaC） 本书的实战收官章，强调网络配置的标准化与自动化。我们不提供单个设备脚本，而是讲解自动化架构的设计理念。 配置管理工具的应用哲学： 讲解如何使用Ansible、SaltStack等工具，定义网络状态的“期望值”，实现配置的幂等性管理。 版本控制与网络审计： 将网络配置视为代码，引入Git进行版本控制，确保所有变更可追溯、可回滚。 网络自动化测试框架： 介绍使用如Pytest、Testinfra等工具，构建持续集成/持续部署（CI/CD）管道，在变更部署前对网络服务进行回归测试，从根本上提升网络交付的质量和速度。 通过以上十个章节的系统学习，读者将建立起一套面向未来、强调自动化、安全内建、能够灵活适应云计算环境的现代网络架构设计与实践能力，这远超出了对特定操作系统网络配置的掌握范畴。

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装帧和内容的匹配度达到了一个近乎完美的高度。这本书的用纸质量非常高，即便是频繁翻阅查找特定配置命令，也不会有明显的磨损痕迹。但真正让我感到惊喜的是，它在内容组织上的模块化设计。全书被清晰地划分成几个核心模块：基础配置、服务部署、安全加固、性能监控与调优。每个模块内部又细化到具体任务，比如“部署高可用性的DHCP集群”或“实现基于LACP的链路聚合”。这种结构使得我不再需要从头到尾通读，而是可以根据我当前遇到的实际工作需求，直接跳到相应的章节进行查阅和实践。例如，上周我的团队需要快速搭建一个LDAP认证服务，我直接翻到了“服务部署”中的对应章节，书中给出的配置流程和依赖检查清单简洁到令人发指，我们仅用了一个下午的时间就成功上线了服务，稳定运行至今。这种“按需取用”的便捷性，极大地提升了它的实用价值，使其从一本“学习用书”升级为一本“案头必备的工具手册”。如果说很多技术书是给你一把锤子，那么这本书就是给你一个装满了各种专业工具的工具箱，而且每个工具的使用说明都清晰明了。

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这本书给我最大的启发，在于它不仅仅停留在“如何操作Linux命令行”的层面，而是真正将Linux网络栈提升到了系统架构设计的视角来审视。它没有局限于某个特定发行版（如Ubuntu或CentOS）的细微差异，而是聚焦于那些跨越不同Linux内核版本的通用、底层原理。这种宏观的视角让我在处理跨平台集成问题时，拥有了更强的适应性和判断力。例如，书中对不同网络命名空间（Net Namespace）的隔离和管理进行了深入探讨，这对于理解和构建容器化网络环境至关重要。作者深入挖掘了cgroups在限制网络资源使用上的机制，这在现代微服务架构中是解决“资源抢占”问题的核心钥匙。阅读这些内容，我不再满足于仅仅知道`ip a`或`netstat`的用法，而是开始思考为什么内核会以特定的方式处理数据包转发，以及如何通过调整内核参数（sysctl）来微调这些行为以适应特定的业务负载。这本书成功地将我从一个“Linux网络操作员”提升为了一个“Linux网络架构思考者”，这是一种质的飞跃，也是任何一本优秀技术书籍所能给予读者的最高褒奖。

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说实话，我最初对这类技术书籍的期待值是比较保守的，总觉得很多市面上的“实战”书籍无非是把官方文档的配置示例搬运过来，缺乏真正的实战经验和故障排除的智慧。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它真正让我体会到“实战”二字的重量，尤其是在关于网络安全和性能调优的章节中，作者展现了一种近乎偏执的严谨性。例如，在讲解iptables防火墙规则链的构建时，他不仅仅教你怎么“打开”端口，更是详细分析了数据包在不同链上的流动路径，以及如何通过精细的规则组合来最小化攻击面，这种从攻击者视角反推防御策略的思路，是我以前在其他书籍中学不到的。更令人印象深刻的是，书中包含了一系列复杂的故障排查案例研究，这些案例的模拟场景极其逼真，涉及了ARP风暴、DNS解析延迟、以及BGP路径选择异常等一系列企业级网络中常见的“疑难杂症”。作者对每一步诊断过程的逻辑推理都进行了详尽的描述，让你清晰地看到专家是如何运用工具（如tcpdump、ss等）来定位问题的根源，而不是盲目地重启服务。读完这些案例，我感觉自己像是完成了一次高强度的“网络急诊”，收获的不仅仅是知识点，更是解决问题的思维框架。

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这本书的封面设计简直是直击灵魂，那种带着磨砂质感的深邃黑色背景，配上古朴而有力量感的字体，瞬间就把人拉入了一个充满技术深度的世界。我一直对网络技术抱有浓厚的兴趣，但总感觉自己停留在理论的皮毛，缺乏那种“动手一试，方知深浅”的实战经验。拿到这本厚重的书，我迫不及待地翻开了第一章，作者的开篇并未用那些冗长乏味的术语堆砌，而是从一个非常贴近现实的场景入手，比如一个小型企业在快速扩张中遇到的网络瓶颈问题，这种叙事方式一下子就抓住了我的注意力。接着，内容迅速深入到网络协议栈的底层结构，但作者的讲解方式非常巧妙，他没有直接给出枯燥的RFC文档引用，而是通过一系列生动的比喻，比如将数据包比作航空邮件，将路由器比作繁忙的交通枢纽，让原本抽象的概念变得可视化、易于理解。我特别欣赏作者在讲解路由选择算法时的细致入微，他不仅展示了RIP、OSPF等经典协议的配置步骤，还深入剖析了它们在不同网络拓扑下的性能差异和收敛速度，这对于任何想成为网络工程师的人来说，都是不可多得的宝贵财富。整本书的排版布局也极为考究，关键命令和配置片段都用醒目的颜色和清晰的区块进行了区分，即便是初次接触Linux命令行的人，也能快速定位和模仿操作，这极大地降低了学习曲线。

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这本书的语言风格非常独特，它不像教科书那样一本正经，但又比随意的博客文章来得更加权威和可靠。作者似乎非常懂得如何与处于不同技术层次的读者进行有效沟通。对于那些已经有一定基础的读者，书中巧妙地穿插了许多“进阶技巧”和“性能优化玄学”，比如如何利用eBPF技术进行更深层次的网络监控，或者在特定硬件驱动下如何调整内核参数以榨取更高的TCP吞吐量。这些内容往往只是一笔带过，但信息密度极高，足以引发资深工程师的思考和进一步钻研的兴趣。而对于新手，作者又总能在关键节点提供清晰的上下文解释，确保他们不会因为看到过多的专业术语而望而却步。我尤其喜欢它在讲解一些相对冷门的工具和技术时的态度——没有居高临下的说教，而是真诚地分享“我当年也是这么一步步摸索过来的”那种经验之谈。这种亦师亦友的写作基调，让阅读过程变得非常轻松愉悦，仿佛有一个经验丰富的老前辈在你身边手把手指导，这种人情味在冰冷的技术文档中是极其珍贵的。

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