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出版者:

作者:Braun, Torsten; Carle, Georg; Koucheryavy, Yevgeni

出品人:

页数:366

译者:

出版时间:2005-6

价格:587.60元

装帧:

isbn号码:9783540258995

丛书系列:

图书标签:

• Internet
• Wireless Communication
• Wired Communication
• Networking
• Telecommunications
• Data Communication
• Computer Networks
• Wireless Networks
• Information Technology
• Conference Proceedings

探索数字世界的基石：网络架构与数据传输的深度解析 本书聚焦于现代信息基础设施的核心技术与前沿发展，旨在为读者提供一套全面、深入且具有实践指导意义的网络通信知识体系。 我们将超越对单一接入技术的表面描述，深入剖析支撑全球数据流动的基础协议栈、网络设计哲学以及数据安全防护的底层逻辑。 第一部分：网络基石与架构设计 本部分将打下坚实的理论基础，探讨构成现代通信网络的关键组成部分及其相互作用。 第一章：TCP/IP协议簇的精进理解 本章将从更深层次解析TCP/IP协议族的工作机制，而不仅仅是停留在OSI七层模型的描述上。 IP寻址与路由的复杂性： 深入探讨IPv4的地址耗尽问题及向IPv6的过渡策略。重点分析BGP（边界网关协议）在互联网骨干网中的决策过程，包括路径选择算法、路由聚合与过滤技术。我们将通过实例解析大型ISP如何维护其路由表的稳定性和安全性。 传输层的可靠性与效率： 对TCP的拥塞控制算法进行细致的剖析，如CUBIC、BBR等现代算法的演进及其在不同网络环境（高延迟、高丢包率）下的性能优化。此外，还将介绍QUIC协议作为下一代传输层协议，其如何通过多路复用和TLS集成来提升应用层体验。 协议栈的细微之处： 讨论ARP、ICMP等辅助协议在网络诊断和故障排除中的关键作用，以及如何利用这些底层信息来优化网络性能。 第二章：高性能路由与交换技术 本章专注于数据如何在网络设备间高效转发，这是构建任何大规模网络的关键。 二层交换的深度剖析： 详细阐述生成树协议（STP/RSTP/MSTP）在防止环路中的作用，以及Link Aggregation（链路聚合）在高可用性和带宽扩展中的应用。 三层交换与策略路由： 研究基于策略的路由（Policy-Based Routing, PBR）的实现，探讨如何根据应用类型或用户群体实施差异化服务质量。重点分析VLAN间路由（Inter-VLAN Routing）的效率优化，以及路由器和三层交换机在企业网络核心中的职能划分。 SDN（软件定义网络）的架构与实践： 介绍SDN的基本架构（控制平面与数据平面的解耦），并深入探讨OpenFlow协议的工作原理。重点分析SDN控制器在实现网络自动化、集中化管理和快速服务部署方面的优势与挑战。 第三章：网络服务质量（QoS）的工程化实施 在数据流日益复杂的今天，保证关键业务流的服务质量是网络工程师的核心任务之一。 QoS模型与分类标记： 全面介绍DiffServ（区分服务）模型，包括分类（Classification）、标记（Marking，如DSCP值）、拥塞管理（如PQ、WFQ、LLQ）和整形/限制（Shaping/Policing）的技术细节。 语音与视频流的保障： 针对VoIP和流媒体应用的需求，探讨如何通过延迟保证和抖动控制来优化用户体验。分析LLQ（低延迟队列）在确保关键应用带宽方面的作用。 网络流量工程： 讨论如何使用流量工程技术来预先规划和优化数据路径，以避免关键链路的过载，并确保灾备路径的有效性。 第二部分：数据传输的物理与介质限制 本部分将回归到数据传输的物理层和链路层，探讨数据如何在不同介质上传输，以及相关的性能瓶颈。 第四章：传输介质的物理特性与限制 本章将深入研究不同传输介质的物理特性，及其对数据速率、距离和可靠性的影响。 光纤通信原理： 详细解析单模与多模光纤的区别，重点探讨色散（Chromatic Dispersion）和模间色散（Modal Dispersion）对高速率长距离传输的影响，以及色散补偿技术。 铜缆与电信号传输： 分析双绞线在高速数据传输中面临的串扰（Crosstalk）和回波损耗（Return Loss）问题，以及如何通过更严格的布线标准（如Cat6A、Cat8）来缓解这些限制。 无线频谱的约束： 探讨电磁波传播的物理定律（如自由空间路径损耗），频率选择性衰落等对无线通信性能的影响，理解频谱资源分配的复杂性。 第五章：链路层协议与数据封装 本章关注数据在局域网和广域网链路上传输时的控制机制。 MAC子层与错误控制： 深入研究数据链路层的错误检测与纠正机制（如CRC校验的原理），以及CSMA/CD和CSMA/CA等媒体访问控制协议的详细操作流程及其在现代网络环境中的适用性。 广域网封装协议： 分析PPP（点对点协议）的认证机制（PAP/CHAP）和LCP/NCP协议的协商过程。探讨多链路聚合在WAN连接中的应用。 新兴链路层技术： 研究Ethernet的演进，例如TSN（时间敏感网络）如何通过精确同步和确定性机制来满足工业控制和实时数据传输的需求。 第三部分：网络安全与管理的前沿视角 本部分将探讨在复杂网络环境中保障数据安全、监控性能以及应对威胁的策略与技术。 第六章：网络安全深度防御体系 本章侧重于构建纵深防御体系，超越基础防火墙的范畴。 边界防护与入侵检测/防御： 详细解析新一代防火墙（NGFW）的功能，包括深度包检测（DPI）和应用层可见性。探讨IDS/IPS系统的部署模式（旁路与串联）及其在误报率控制方面的挑战。 身份验证与访问控制的强化： 深入研究802.1X的认证流程，以及基于角色的访问控制（RBAC）在网络设备管理中的应用。探讨零信任（Zero Trust）模型的网络架构实现路径。 加密通信的性能开销： 分析TLS/SSL握手过程的延迟，并探讨现代硬件加速技术（如SSL Offloading）如何缓解加密操作对网络吞吐量的负面影响。 第七章：网络性能管理与故障诊断 本章聚焦于如何量化、监控和优化网络运行状态。 关键性能指标（KPIs）的提取与分析： 定义并计算如延迟抖动、丢包率、吞吐量等关键指标，并探讨如何利用Syslog、SNMP和NetFlow/IPFIX数据流来实时构建网络健康视图。 自动化运维与可编程网络： 介绍使用Python等脚本语言配合Netmiko、NAPALM等库对网络设备进行配置管理和状态查询的实践方法。讨论网络配置漂移（Configuration Drift）的检测与修正。 高级故障定位技术： 探讨利用网络探针和数据包捕获工具（如Wireshark）进行复杂协议交互分析的方法，特别是在处理应用层性能瓶颈时的诊断流程。 本书的每一章节都力求在理论深度与工程实践之间取得完美的平衡，通过详实的案例分析和对底层协议细节的挖掘，帮助读者构建起一个面向未来、稳健可靠的网络通信知识体系。

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这本书的书名虽然直白，但其内容远非简单的技术手册可以概括。我首先想强调的是它在宏观视野上的深度。作者并没有局限于介绍某个特定协议或硬件的参数，而是构建了一个极为清晰的网络演进史诗。阅读这本书，感觉就像是跟随一位经验丰富的向导，走过从早期的拨号接入到如今万物互联的复杂路径。尤其是在讨论IP地址耗尽和IPv6过渡的章节，那种对未来趋势的洞察力令人印象深刻。书中对不同技术路线的优劣势的辩证分析，摒弃了非黑即白的简单论断，而是深入剖析了在特定历史阶段和应用场景下，技术选择背后的经济、政策和社会因素。这种跨学科的视角，使得即便是对底层技术细节不甚了解的读者，也能领悟到通信行业发展的内在驱动力。它不仅教会你“如何连接”，更重要的是让你理解“为什么这样连接”。对于希望从事网络架构规划或政策制定的人士来说，这本书提供的底层逻辑框架是无价之宝，远超出了教科书的范畴，更像是一部关于数字文明基础设施的编年史。

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从一个项目管理和技术选型的角度来看待这本书，其价值主要体现在对“兼容性”和“遗留系统维护”的深刻见解上。现代通信环境的最大挑战往往不是部署新技术，而是如何让新旧技术无缝协作。本书在处理无线通信标准演进（从Wi-Fi 4到Wi-Fi 6E，再到未来的标准预期）时，对向下兼容性带来的性能损失和安全隐患进行了详尽的风险评估。书中详细分析了在混合网络环境中，如何平衡带宽需求与延迟敏感性应用（如实时视频会议和工业控制）的资源分配策略。我发现书中关于企业级无线网络负载均衡和漫游机制的论述，尤其适用于解决大型办公园区或场馆的连接痛点。它不仅仅提供了理论上的最佳实践，更重要的是，它提供了一套评估现有基础设施与目标性能差距的量化指标体系。这对于CTO或高级架构师在进行资本支出决策时，是避免盲目跟风、做出精准技术投资的关键参考。

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这本书给我最大的触动，是它对于“未来已来”的紧迫感塑造。在谈及卫星互联网和低轨通信星座（LEO）的章节中，作者以一种近乎科幻小说的笔触，描绘了全球网络连接的地理边界是如何被快速消除的。但这种描绘并非空洞的乐观主义，而是建立在对轨道力学、频谱分配国际博弈以及地面站基础设施部署挑战的扎实分析之上的。书中对于“万物互联”愿景下，设备侧的能效优化和安全认证机制的探讨，也体现了极强的现实关怀。它清晰地指出了，当数十亿设备接入网络时，传统基于IP地址的信任模型将面临崩溃，并预示了后IP时代的身份验证和零信任架构的重要性。这本书就像一面棱镜，将当前的技术碎片折射出未来十年通信行业可能面临的结构性变革。它迫使我跳出日常工作的局限，思考一个更宏大、更具颠覆性的网络图景，激发了对前沿技术探索的强烈欲望。

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这本书在技术深度上的打磨达到了令人赞叹的程度，特别是对于那些热衷于钻研底层机制的工程师而言。我花了大量时间去啃食关于MAC层冲突解决机制和高级路由算法的那几章，每一次重读都有新的领悟。作者对OSI七层模型的理解并非停留在概念层面，而是通过大量的实际案例和伪代码演示，将抽象的逻辑实体具体化了。举例来说，书中对BGP路径选择算法的细致分解，包含了对各种权重、Local Preference、AS Path Prepending等决策因素的量化分析，这在市面上其他同类书籍中是极为罕见的详尽。更绝妙的是，作者巧妙地将理论与现代云计算环境下的网络虚拟化技术结合起来，讨论了Overlay网络（如VXLAN）如何在底层复杂性之上构建逻辑隔离层。这使得书中的知识点立刻具备了实战价值，而不是停留在对古老协议的怀旧。对于系统调优人员来说，掌握这些细节是提升网络性能瓶颈的钥匙，这本书提供的工具箱无疑是最专业的配置之一。

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这本书的排版和学习体验设计得非常人性化，这对于一本技术类书籍来说是难能可贵的。通常，这种厚重的专业著作往往伴随着晦涩难懂的图表和密密麻麻的文字，读起来十分吃力。然而，这本书的作者显然非常体谅读者的阅读疲劳。他们采用了一种巧妙的“模块化”结构，每当引入一个复杂的概念（比如软件定义网络SDN的控制平面与数据平面分离），都会立即用一个简洁的流程图进行可视化总结，随后紧接着是一个“动手实验”或“思考题”的引导，这极大地促进了知识的内化过程。我特别欣赏它在介绍新兴技术时所保持的批判性思维。例如，在讨论5G切片技术时，作者并未盲目鼓吹其万能性，而是深入分析了资源隔离的实际瓶颈和管理复杂性，这种审慎的态度让人感到作者的严谨。这本书的阅读过程更像是一场由专家全程陪同的深度研讨会，而不是单向的知识灌输，极大地提高了学习效率和兴趣。

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