How Networks Work

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出版者:博碩
作者:戶根勤
出品人:
页数:320
译者:李于青
出版时间:2005
价格:350 NTD
装帧:平裝
isbn号码:9789575278724
丛书系列:
图书标签:
  • network
  • internet
  • TCP/IP
  • 计算机网络
  • 网络原理
  • TCP/IP
  • 网络协议
  • 数据通信
  • 网络安全
  • 网络技术
  • 网络架构
  • 网络工程
  • 网络基础
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具体描述

10年後都還用得到的電腦基礎「知識」!

網路,一個冷戰時期下的發明。它不但讓電腦成為無所不知的萬事通,更拉近了人與人的距離。

從URL到畫面上顯示出網頁這短短幾秒的過程,背後卻需要多種機器設備和軟體密切配合運作才辦得到。本書收錄了瀏覽器、TCP/IP與網路設備等,這些能夠讓網路「動起來」的完整情報資訊,讓你可以不受拘束地穿梭在世界各地。

想要了解網路是個什麼東西的人,你應該要從這本書開始。

想要讓電腦網路功力大增的人,你更不能錯過這本書。

《信号的奥秘:探索信息传输的物理学与工程学》 引言:无形的脉络,驱动现代文明 我们生活在一个由连接构筑的时代。从清晨唤醒你的智能手机通知,到远洋货轮上的实时定位,再到全球金融市场瞬息万变的交易,一切都依赖于高效、可靠的信息传输系统。然而,驱动这一切的底层机制——电磁波的传播、信道的调制与解调、以及物理介质的特性——往往隐藏在用户友好的界面之下。 《信号的奥秘:探索信息传输的物理学与工程学》并非一本关注特定网络架构或协议栈的教科书。相反,它将目光投向信息传输的“源头”与“介质”,深入剖析了支撑所有通信系统(无论是光纤、无线电、还是传统的铜缆)运行的基本物理定律和信号处理原理。本书旨在为工程师、物理学家、以及对信息科学抱有浓厚兴趣的读者,提供一个坚实的基础,理解“信息如何在物理世界中旅行”这一核心命题。 --- 第一部分:信息论与量化的基础 本书的开篇聚焦于信息的本质及其量化方法,这是理解任何传输系统的理论基石。 第一章:信息的度量与熵 本章从香农的信息论出发,探讨“信息”这一抽象概念如何转化为可计算的量。我们详细阐述了比特(bit)的定义,以及信息熵如何衡量一个信息源的不确定性或信息含量。内容涵盖了自信息、联合熵、条件熵以及互信息的概念,并以实际的编码效率问题为例,展示了如何通过概率模型优化数据压缩的理论上限。我们还将探讨热力学熵与信息熵之间的深刻联系,揭示信息处理过程中的能量消耗与物理极限。 第二章:信源编码与冗余控制 在信息被量化之后,如何用最少的符号表示它?本章深入讲解了高效的信源编码技术。这包括对霍夫曼编码、算术编码等无损压缩算法的数学原理剖析,并延伸至有损压缩(如感知编码)在多媒体领域中的应用。重点在于理解“冗余”的概念——为什么原始数据中存在冗余,以及如何通过有效的编码策略去除这些冗余,从而提高传输效率。 --- 第二部分:信道特性与物理传输介质 信息从A点到B点,必须穿越物理世界。本部分详尽考察了不同传输介质的物理特性及其对信号完整性的影响。 第三章:电磁波的产生与传播物理 本章是理解无线通信的物理基础。我们从麦克斯韦方程组出发,推导了电磁波的产生、极化和辐射机制。重点分析了不同频率电磁波在大气层中的传播特性,包括反射、折射、绕射(衍射)和衰减现象。此外,还对自由空间传播损耗模型进行了详细推导和应用分析,为天线设计和链路预算计算奠定基础。 第四章:有线传输的材料科学 对于固定线路通信,介质的选择至关重要。本章深入研究了铜缆(双绞线、同轴电缆)和光纤的材料特性。对于铜缆,我们将分析集肤效应、邻近效应以及介质损耗如何限制信号的带宽和传输距离。在光纤部分,本书详细阐述了光的波导原理,包括全内反射、模场直径、以及色散(模式色散、材料色散、波导色散)对超高速光通信系统的制约。我们还探讨了如何利用零色散波长和非线性效应(如受激布里渊散射、拉曼散射)来优化长距离光传输。 第五章:噪声、失真与信道容量 任何物理信道都充斥着噪声和失真。本章系统分析了影响信号质量的各种干扰源,包括热噪声(约翰逊噪声)、散粒噪声、以及人为引入的串扰。我们将重点讨论如何量化信道质量,特别是通过信噪比(SNR)和误码率(BER)来衡量性能。核心内容是对香农-哈特利定理的深入解读,精确计算在给定带宽和噪声水平下的理论最大信道容量,揭示了信息传输的物理极限。 --- 第三部分:信号的调制、解调与抗干扰技术 理解了信道特性后,我们进入如何将数字信息“装载”到物理载波上,并确保其准确到达目的地的工程技术。 第六章:模拟与数字调制技术 本章详细考察了将基带信号转换为适合物理信道传输的带通信号的过程。内容涵盖了幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)的基本原理,并深入探讨了现代数字调制方案,如相移键控(PSK)、正交幅度调制(QAM)以及正交频分复用(OFDM)的数学构造和频谱效率。每一项技术都伴随着对星座图、功率谱密度和抗噪声能力的分析。 第七章:同步、检测与误码纠正 信号在信道中传输后,接收端必须准确地恢复原始数据。本章探讨了接收机设计中的关键挑战:同步(定时恢复和频率锁定)和最佳检测。我们介绍了匹配滤波器的工作原理,并详细论述了判决理论。此外,为了克服信道衰落和噪声导致的错误,本章将大篇幅介绍前向纠错(FEC)编码技术,包括循环冗余校验(CRC)、卷积码及其维特比(Viterbi)译码算法,以及现代通信系统中广泛使用的低密度奇偶校验码(LDPC)的结构与优势。 第八章:多址接入与空间复用基础 在现代系统中,多个用户需要共享有限的物理资源。本章从信号角度审视多址技术,区分了频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)的信号分离机制。重点在于分析扩频通信(Spread Spectrum)的原理,即如何通过引入伪随机序列来抵抗干扰和实现用户隔离。对于更高级的系统,本章还初步介绍了MIMO(多输入多输出)系统的空间复用原理,强调了通过利用多径环境来提升系统容量的可能性。 --- 结语:从基本粒子到全球通信 《信号的奥秘》将读者的视角从抽象的数学模型拉回到具体的物理实现。通过对信号在电磁场中旅行的轨迹、噪声对信息纯度的侵蚀、以及编码如何抵抗这些挑战的全面解析,读者将获得对所有现代通信技术——无论是有线的还是无线的——其底层运作机制的深刻理解。掌握了这些基础物理和信号处理的知识,便能更好地理解和设计下一代信息传输系统的未来。

作者简介

戶根 勤(Tone Tsutomu)

1985年有了初次嘗試自己選購纜線和LAN網路卡,以架構電腦LAN的網路。

爾後,進入網路設備外資廠商和國內系統整合業者等公司,從事產品開發與提供技術諮詢。1998年離職自立。目前活躍於技術諮詢和寫作活動等方面。本名為水吉俊幸。

主要著作

『網路用語字典』(戶根勤著、Ohm社)

『給SE初學者 從基礎開始的網路入門』(戶根勤等共著、日經BP社)

『打好基礎的Linux網路伺服器架構技巧』(戶根勤等共著、日經BP社)

『完全理解TCP/IP Network』(戶根勤著、博碩文化)

『Professional Network規劃設計與管理大全』(戶根勤著、博碩文化)

(以上書名是由日文翻譯)

目录信息

读后感

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浏览器生成请求消息 区分HTTP/FTP...协议 生成HTTP请求消息 请求行 请求头 请求体 向DNS查询IP地址 域名层级结构 迭代查询 vs 递归查询 使用UDP 委托协议栈发送消息 传输层 创建套接字 分配内存空间 获得描述符 建立连接 TCP报文 三次握手 收发数据 数据分组 ACK机制 滑动窗口 ...  

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很久很久以前,我就见过那道经典面试题:从在浏览器地址栏输入 url 到页面渲染完成,发生了什么? 我那时候刚刚入行前端没多久,计算机和网络的基础可以说一点也没有,一本《计算机网络:自顶向下方法》读了不到四分之一吧,还是囫囵吞枣,大半都看不懂,比如关于套接字是什么...  

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计算机网络不是一个很好懂的技术,以前上计网课的时候也一知半解的,总觉得教材的思路不是那么顺,这本书展开的角度更容易让外行的读者接受。从熟知的浏览器生成请求开始,沿着信息传播的顺序展开每一个环节的介绍与科普,逻辑十分清晰,语言也浅显易懂,非常适合没有相关基础...  

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网络协议让很多人都头大,什么三次握手四次挥手等等各种细节,啃完这些大部头的书,能记住这些,却不能完全理解为什么会这样设计,更是无法跟现实中碰到的问题联系起来。回到本质上,我们脑海记住的这些知识点都是孤立存在的,没有通过一根“线”连接起来成为知识网络,这些知...  

用户评价

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一直以来,我都对信息是如何在不同设备之间“流动”这件事感到好奇。我们通过电脑、手机、平板电脑连接互联网,但这些设备是如何互相识别、互相通信的呢?《How Networks Work》这个书名,恰好点燃了我对这个核心问题的探究欲。我希望能通过阅读这本书,深入了解网络通信的基本原理。我猜想,这本书会详细介绍网络分层模型,比如OSI模型或者TCP/IP模型,解释每一层在数据传输过程中所扮演的角色,以及它们之间是如何协同工作的。我希望它能为我解答诸如“数据包”这样的基本概念,数据在传输过程中是如何被分割、打包、标记,又如何在接收端被重新组装的。我对于网络拓扑结构也很感兴趣,星型、总线型、环型等不同的网络连接方式,它们各自有什么优缺点?我希望能通过这本书,建立起一个关于网络通信的完整、清晰的认知框架。

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我一直对信息传播的本质感到着迷,而网络就是现代信息传播最强大、最广泛的载体。从人类早期通过烽火、信鸽传递信息,到电报、电话的发明,再到如今万物互联的互联网时代,信息传递的方式在不断进化,但其核心——如何高效、可靠地将信息从一点传到另一点——始终是技术的追求。《How Networks Work》这个书名,恰好触及了我内心深处对这种“传递”机制的好奇。我猜想,这本书不会仅仅停留在网络应用层面,而是会深入到网络架构、通信协议、数据封装等方面。我希望它能解答我的一些疑问,比如IP地址究竟是什么?它在数据传输中扮演了怎样的“地址”角色?TCP/IP协议又是如何保证数据能够准确无误地到达目的地,即使在可能出现丢包的网络环境中?我对于网络节点的概念也很感兴趣,无论是个人电脑、服务器,还是路由器、交换机,它们在整个网络体系中又各自承担了什么职责?我希望这本书能用生动的比喻和图示,将这些抽象的概念变得易于理解,让我能构建起一个完整的网络运作的模型。

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我是一名对技术充满好奇心的普通用户,平日里接触最多的就是各种各样的网络服务。从刷短视频到在线学习,再到远程会议,网络已经深刻地改变了我的生活和工作方式。然而,我总感觉自己只是一个“使用者”,对于背后支撑这一切的网络技术,我知之甚少。《How Networks Work》这个名字,就像一把钥匙,让我看到了了解网络奥秘的希望。我希望这本书能够帮助我理解,当我们点击一个链接时,背后到底发生了什么?数据是如何从遥远的服务器传输到我的设备上的?DNS系统在其中又起到了怎样的关键作用,才能将我们熟悉的域名解析成机器能理解的IP地址?我期待这本书能够解释像HTTP、FTP这些我经常听到的缩写背后所代表的含义,以及它们是如何规范化了网络通信的流程。我希望这本书能够解答我关于网络安全的一些基本疑问,比如数据在传输过程中是如何被加密的,又有哪些机制可以防止数据被窃取或篡改。

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我一直对事物背后的“机制”充满好奇,而网络,作为连接世界的庞大基础设施,其运作机制对我来说是一个充满吸引力的谜团。《How Networks Work》这个书名,恰好满足了我探索这一谜团的愿望。我希望能通过这本书,深入了解网络是如何被构建起来的,以及它是如何协同工作的。我期待它能解释诸如“网关”(Gateway)这样的概念,它在连接不同网络时扮演着怎样的角色?我希望这本书能够让我理解,我们日常使用的Wi-Fi连接,其背后涉及到哪些无线通信的技术和协议?我对于网络安全的基本策略也想有所了解,比如如何保护我们的家庭网络免受未经授权的访问?我希望能通过这本书,建立起一个关于网络体系结构的全面认知,从而更好地理解我们所处的数字化时代。

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作为一名非技术背景的读者,我对“网络”这个词既熟悉又陌生。熟悉是因为它已经融入了我们生活的方方面面,陌生是因为其内部运作机制对我来说就像一个黑匣子。《How Networks Work》这个书名,让我看到了一个机会,去尝试理解这个“黑匣子”的内部构造。我希望这本书能以一种非常直观、易懂的方式,向我展示网络是如何工作的。我期待它能够解释诸如“带宽”、“延迟”这些经常出现在网络速度测试中的词汇,它们究竟代表了什么?不同的网络设备,例如调制解调器(Modem)和路由器(Router),它们的功能和区别是什么?我希望这本书能帮助我理解,为什么有时网络会卡顿,有时又会异常的流畅,这些背后可能存在着哪些技术原因?我希望这本书能够让我对互联网的整体架构有一个初步的了解,比如客户端、服务器、ISP(互联网服务提供商)之间的关系。

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这本书的名字叫《How Networks Work》,光是看书名我就充满了好奇。我一直觉得网络就像是一个无形的大网,连接着我们生活的方方面面,但具体它是怎么运作的,我却知之甚少。在生活中,我每天都在使用互联网,从社交媒体到在线购物,再到工作沟通,网络无处不在。然而,这种便利背后隐藏着怎样的技术和原理,我却感到一无所知。我常常想象,当我在搜索引擎输入一个网址,回车键按下,信息是如何瞬间穿越千山万水,呈现在我眼前的?数据又是如何被打包、传输、再还原的?路由器、交换机这些我只在电视广告或产品介绍里听过的名词,究竟在其中扮演着怎样的角色?我希望能通过这本书,揭开这些神秘的面纱,理解网络世界运作的底层逻辑。我希望它能像一位循循善诱的老师,用清晰易懂的语言,将那些复杂的概念具象化,让我不再对网络技术感到畏惧,而是充满探索的欲望。我期待这本书能让我从一个被动的网络使用者,转变为一个对网络运作原理有所洞察的“明白人”。

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我是一名普通的学生,在学习过程中经常需要查阅资料、进行在线协作,网络是必不可少的工具。然而,我对网络的工作原理一直知之甚少,常常在遇到网络问题时感到束手无策。《How Networks Work》这个书名,为我提供了一个学习和提升的机会。我希望这本书能够以一种适合学生理解的方式,解释网络的基础概念。比如,什么是MAC地址?它与IP地址有什么区别?我希望能理解,为什么我们需要一个“路由器”来连接不同的网络,它究竟是如何工作的?我希望这本书能够让我明白,为什么有时网络会不稳定,或者连接速度会变慢,这些现象背后可能的原因是什么。我希望这本书能够帮助我更好地利用网络资源,解决在学习和生活中遇到的网络相关问题,从而提高我的学习效率。

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作为一名热衷于数字生活的人,我深知网络在我们日常生活中的重要性。但同时,我也意识到自己对网络运作原理的了解仍然停留在表面。《How Networks Work》这个书名,让我看到了一扇通往更深层理解的大门。我希望这本书能帮助我解答一些长久以来的疑问:比如,在数据传输的过程中,错误检测和纠正机制是如何确保信息的准确性的?我对网络中“路由”的概念特别感兴趣,数据是如何在众多的网络路径中选择最优路径进行传输的?我希望这本书能够详细介绍一些常见的网络设备,例如交换机(Switch)和集线器(Hub),它们的功能和工作方式有何不同?我期待这本书能够让我从一个单纯的网络使用者,转变为一个对网络有更深刻理解和欣赏的“技术观察者”,能够更自信地应对各种网络场景。

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我常常在想,我们手机上看到的应用程序,比如社交媒体、即时通讯、地图导航,它们是如何通过网络实现这些丰富功能的?《How Networks Work》这个书名,给了我一个机会,去探究这些应用背后所依赖的网络技术。《How Networks Work》这个书名,让我对这个庞大而复杂的系统产生了浓厚的兴趣。我希望这本书能够解释,当我们发送一条消息,它会经历怎样的旅程才能到达对方?不同的网络协议,比如UDP和TCP,它们在数据传输中扮演了怎样的角色,又有什么样的区别?我对于网络安全的一些基本问题也很好奇,比如防火墙的作用是什么?它又是如何保护我们的网络免受攻击的?我希望这本书能够以一种循序渐进的方式,帮助我理解网络是如何构建起一个全球性的通信网络的,以及各种技术是如何在这个网络中相互配合的。

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我是一个对科技趋势非常敏感的人,而网络技术无疑是当今科技发展的核心驱动力之一。从云计算到物联网,再到5G技术,这些革新都离不开强大的网络支撑。《How Networks Work》这个书名,激发了我想要深入了解这些趋势背后网络技术原理的冲动。我希望这本书能够帮助我理解,云计算是如何通过网络实现资源的共享和调度的?物联网又是如何让成千上万的设备接入网络,实现智能化的?我对于5G技术所带来的网络速度提升和低延迟,其背后的技术原理也充满好奇。我希望这本书能够以一种前瞻性的视角,介绍网络技术的发展方向,以及这些技术是如何改变我们的社会和生活的。我期待这本书能够让我不再仅仅是看到这些技术名词,而是能够理解它们的技术基础和潜在的应用前景。

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