IPv6 Core Protocols Implementation

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出版者:Morgan Kaufmann
作者:Qing Li
出品人:
页数:968
译者:
出版时间:2006-10-26
价格:USD 86.95
装帧:HRD
isbn号码:9780124477513
丛书系列:
图书标签:
  • IPv6
  • 网络协议
  • 核心协议
  • 实现
  • 网络编程
  • TCP/IP
  • 路由
  • 网络安全
  • 计算机网络
  • 技术开发
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具体描述

This is the authoritative reference text on KAME and IPv6! IPv6 was introduced in 1994 and has been in development at the IETF for over 10 years. It has now reached the deployment stage. KAME, the de-facto open-source reference implementation of the IPv6 standards, played a significant role in the acceptance and the adoption of the IPv6 technology. The adoption of KAME by key companies in a wide spectrum of commercial products is a testimonial to the success of the KAME project, which concluded not long ago. This book is the first and the only one of its kind, which reveals all of the details of the KAME IPv6 protocol stack, explaining exactly what every line of code does and why it was designed that way. Through the dissection of both the code and its design, the authors illustrate how IPv6 and its related protocols have been interpreted and implemented from the specifications. This reference will demystify those ambiguous areas in the standards, which are open to interpretation and problematic in deployment, and presents solutions offered by KAME in dealing with these implementation challenges. About the Authors: Qing Li is a senior architect at Blue Coat Systems, Inc. leading the design and development efforts of the next-generation IPv6 enabled secure proxy appliances. Qing holds multiple US patents. Qing is a contributing author of the book titled "Handbook of Networked and Embedded Control Systems" published in June 2005. He is the author of the embedded systems development book titled "Real-Time Concepts for Embedded Systems" published in April 2003. Tatuya Jinmei Ph.D. is a research scientist at Corporate Research & Development Center, Toshiba Corporation. He had been a core developer of the KAME project since the launch of the project through its conclusion. In 2003, he received the Ph.D. degree from Keio University, Japan, based on his work at KAME. Keiichi Shima is a senior researcher at Internet Initiative Japan Inc. He was a core developer of the KAME project from 2001 to the end of the project and developed Mobile IPv6/NEMO Basic Support protocol stack. He is now working on the new mobility stack (the SHISA stack) for BSD operating systems. "IPv6 Core Protocols Implementation" addresses with technical depth and clarity an IPv6 implementation on University California Berkeley Source Code Distribution (BSD), from the KAME project that was based in Japan, which is both a commercial and academic success in the world wide networking implementation market. The book begins with an overview of the KAME project and source code distribution, and then provides a concise, but thorough overview of the BSD network implementation. Then the book provides the architecture and an implementation code base component for IPv6 added to the current BSD TCP/IP Internet Protocol layer code base, the implications of the changes to the Transport Layer, and then provides a review of the BSD Socket Application Interface changes for IPv6. The authors did a very good job of representing the source code implementation and it was easy to read and comprehend, with discussion for each programmatic presentation of the code base functions and data structures. This book will be valuable to both networking architects and programmers that have to absorb and understand the implementation of IPv6 within the TCP/IP network implementation and reference model. The book was a pleasure to read and reminded me of the TCP/IP technical books by the late Dr. Richard Stevens, and afforded me the same technical depth. Covering a snapshot version of KAME dated April 2003 based on Free BSD 4.8, this title features: extensive line-by-line code listings with meticulous explanation of their rationale and use for the KAME snapshot implementation, which is generally applicable to most recent versions of the KAME IPv6 stack including those in recent releases of BSD variants; numerous diagrams and illustrations help in visualizing the implementation; in-depth discussion of the standards provides intrinsic understanding of the specifications; and, two CD-ROMs filled with the complete KAME IPv6 protocol stack and Free BSD software.

好的,这是一份针对名为《IPv6 核心协议实现》的图书的详细简介,但内容将完全围绕其他主题展开,不涉及该书的核心内容。 --- 《网络协议栈的深度剖析:从物理层到应用层的实践路径》 图书简介 本书旨在为网络工程师、系统架构师和高级计算机科学专业的学生提供一个深入、全面的视角,探索现代网络协议栈的复杂结构与实现细节。我们聚焦于协议层面的跨越,从物理传输的媒介特性到上层应用服务的实现机制,构建一个完整的知识体系。全书以实践驱动的思维模式,结合业界主流的开源工具与技术,带领读者剖析协议的设计哲学、实现难点及优化策略。 第一部分:物理层与链路层的基石 在深入研究复杂的逻辑协议之前,理解数据如何在物理介质上传输是至关重要的。本部分将首先建立对底层通信原理的坚实基础。 电磁波、光纤与铜缆的物理特性: 我们详细探讨了不同传输介质的衰减、噪声容限和最大带宽的理论限制。重点分析了如何在实际部署中选择合适的物理介质,以及如何通过预加重(Pre-emphasis)和均衡(Equalization)技术来补偿信号失真。 以太网的演进与MAC层: 我们将细致解构 IEEE 802.3 标准的演变,特别是从共享介质到全双工交换网络的过渡。重点剖析载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)在早期的作用,以及在现代交换网络中,MAC地址学习、地址表维护和VLAN(802.1Q)的实现机制。我们将使用 Wireshark 捕获真实环境下的帧结构,展示 Preamble、SFD、Type/Length 字段的实际含义。 新兴链路层技术: 本章对高速以太网(如 25G/100G)中使用的前向纠错(FEC)机制进行了深入介绍,解释了如何在物理层面上增加冗余以确保数据完整性。此外,也涉及了无线链路层(如 Wi-Fi 的 MAC 机制)与有线网络的交互点。 第二部分:数据传输与寻址的艺术 本部分将焦点转移到网络层与数据链路层之间的关键交接点,重点关注如何实现跨网络的寻址和路径选择。 ARP 协议的深度解析与安全问题: 虽然 ARP 机制相对古老,但其在局域网内的核心地位不可动摇。我们不仅描述了 ARP 请求/响应的过程,更深入探讨了 ARP 欺骗(ARP Spoofing)的攻击原理,并介绍了动态 ARP 检查(DAI)等缓解技术在企业网络中的部署实践。 路由器的核心职能与数据平面设计: 我们将剖析路由器如何高效地进行数据包转发。这包括对硬件转发(ASIC 设计中的查找表结构)和软件转发(如基于 Linux 内核的转发路径)的对比分析。重点讲解了最长前缀匹配(LPM)算法的优化及其在高速网络中的重要性。 无类别域间路由(CIDR)与子网划分的策略: 深入探讨了网络地址规划的艺术。读者将学习如何运用 VLSM(可变长子网掩码)来高效利用地址空间,并理解超网化(Supernetting)在减少路由表规模中的作用。 第三部分:传输层服务的可靠性构建 传输层是互联网的生命线,负责在不可靠的网络上提供可靠端到端的通信服务。本部分将完全聚焦于 TCP/UDP 协议的实现细节。 TCP 的状态机与连接管理: 我们将详尽绘制 TCP 三次握手、四次挥手以及连接复位(RST)的完整状态图。重点分析了序列号(Sequence Number)和确认号(Acknowledgment Number)的计算逻辑,以及滑动窗口机制如何实现流量控制。 拥塞控制算法的演进: 本章是本书的重点之一。我们将回顾 TCP 慢启动(Slow Start)、拥塞避免(Congestion Avoidance)、快速重传(Fast Retransmit)和快速恢复(Fast Recovery)的经典模型。在此基础上,我们将深入研究 Reno、CUBIC 乃至 BBR 等现代拥塞控制算法的设计思想,并展示如何在内核层面观察这些算法的运行指标。 UDP 的应用场景与扩展: 尽管 UDP 相对简单,但其在实时应用(如流媒体、DNS 查询)中的关键作用不容忽视。我们将探讨如何在其之上构建可靠性层(如 QUIC 协议的设计哲学),以及应用层如何管理其无连接的特性。 第四部分:应用层协议与服务实现 协议栈的顶端是直接面向用户的服务。本部分将展示如何使用标准协议构建健壮的应用服务。 HTTP/1.1 与连接复用: 剖析 HTTP 报文的结构、请求方法与状态码的语义。重点分析持久连接(Keep-Alive)是如何通过减少 TCP 建立/拆除开销来提升性能的,以及管道化(Pipelining)的局限性。 DNS 的查询机制与缓存策略: 深入研究递归查询与迭代查询的过程,理解根服务器、TLD 服务器和权威服务器之间的协作关系。探讨 DNS 记录类型(A, CNAME, MX, TXT)的实际用途,以及本地 DNS 解析器如何利用 TTL 值管理缓存以优化响应时间。 安全套接层(TLS/SSL)的握手过程: 侧重于加密通信的建立流程。我们将详述 TLS 1.2/1.3 的握手步骤,包括密钥交换(如 DHE/ECDHE)、证书验证链的构建,以及对称加密的最终建立。我们还将讨论证书固定(Certificate Pinning)在移动应用安全中的应用。 实践与工具: 全书贯穿了大量使用 Python Scapy 库进行数据包构造与分析的实例,同时结合 Linux 内核网络栈的源码引用,帮助读者将抽象的协议规范转化为具体的代码行为。每一章末尾都附带有实验操作指南,读者可以亲手搭建测试环境,观察协议交互的真实数据流。 目标读者: 本书适合具有一定计算机网络基础知识(如熟悉 OSI/TCP-IP 模型的基本概念)的读者。它特别推荐给系统程序员、网络运维专家,以及希望从“使用者”转变为“设计者”的网络技术爱好者。通过本书的学习,读者将能够深刻理解网络数据传输的每一个环节,并具备诊断复杂网络问题的能力。

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用户评价

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说实话,刚翻开这本书的时候,我有点担心它会过于枯燥,毕竟是关于核心协议的实现,往往容易陷入技术术语的泥潭。然而,作者巧妙地平衡了技术深度与可读性。书中对ICMPv6的各种消息类型的解析,尤其是Router Advertisement(RA)报文中的标志位含义,用非常生动的比喻和流程图进行了阐述,让我这个在IPv4时代摸爬滚打多年的老兵,也能迅速建立起对IPv6网络寻址逻辑的直观感受。我印象最深的是关于安全扩展头部(Extension Headers)的性能影响分析,这部分内容在实际生产环境中经常被忽视。作者通过一系列性能测试的图表,清晰地展示了使用IPv6选项头在不同负载下的延迟变化,这促使我在自己的项目规划中,重新审视了对某些非必需选项的默认启用倾向。这种基于数据和实验结果的论证方式,使得书中的每一条建议都显得掷地有声,而不是空泛的理论说教。它成功地将原本抽象的协议规范,转化成了可以量化、可优化的工程实践参数。

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阅读这本书的过程,与其说是学习,不如说是一次对自身知识体系的系统性校准。它对我最大的启发在于,它迫使我重新审视了许多在IPv4中被“约定俗成”接受的做法,并将其置于纯净的IPv6协议栈下进行检验。例如,书中对Path MTU Discovery(PMTUD)在IPv6中的强制性要求及其在防火墙策略中可能引发的阻塞问题的分析,非常到位。作者没有回避协议设计中的潜在缺陷或在实际部署中遇到的困难,而是坦诚地探讨了规避策略。它对安全通信机制(如IPsec的集成)的描述,也远超出了简单地开启或关闭的层面,而是深入到了密钥交换和策略选择的优化技巧。我个人特别欣赏的是,书中对未来发展趋势的适度预测,比如与SDN/NFV的结合点,虽然没有展开详细论述,但提出的几个关键问题已经足够引导我们去思考下一代网络的构建方向。总而言之,这是一本面向实践、注重深度、并且具有高度参考价值的专业书籍,它真正帮助我掌握了IPv6核心协议的“实现艺术”。

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这本书给我的感觉就像是一位经验极其丰富的现场工程师在手把手地教导你,而不是一个理论教授在讲解概念。它的重点完全放在了“实现”二字上,每一个章节的结尾都伴随着大量的“注意事项”和“常见陷阱”。例如,在介绍基于策略的路由(Policy-Based Routing, PBR)在IPv6环境下的应用时,作者不仅给出了标准的配置方法,还详细说明了在不同供应商设备上如何处理源地址选择和下一跳的微妙差异。这才是真正体现了“实践”二字的分量。我尤其欣赏作者在谈到链路本地地址(Link-Local Address)的唯一性保证时所采用的辩证思维,它没有简单地断言“它总是唯一的”,而是分析了在复杂多宿主环境下,如何通过配置或硬件约束来最大限度地保证其可靠性。这让我对IPv6的底层设计哲学有了更深层次的理解,认识到协议的设计者是如何权衡灵活性与确定性的。对于那些需要进行网络迁移和异构网络集成的人来说,书中关于地址重叠和迁移机制的章节,简直是及时雨。

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这本《IPv6 Core Protocols Implementation》的深入探讨,无疑为网络技术栈的工程师们提供了一份珍贵的实践指南。我花了数周时间仔细研读,尤其是在涉及到邻居发现协议(NDP)的细节部分,作者的解析简直是教科书级别的精准。书中不仅仅停留在RFC的理论层面,而是通过大量真实世界的配置案例,清晰地展示了如何在主流操作系统和网络设备上实现这些核心功能。比如,关于无状态地址自动配置(SLAAC)与DHCPv6的协同工作机制,作者并未采用简单罗列配置命令的方式,而是用了一种递进式的叙事结构,先构建一个基础网络拓扑,然后逐步引入更复杂的路由策略和安全考量。特别是对多播监听发现(MLD)的探讨,其对组播路由优化在企业内部骨干网中的作用分析得尤为透彻,这在许多同类书籍中往往是浅尝辄止的一笔。当我尝试按照书中的步骤配置一个复杂的点对点IPv6隧道时,书中所描述的错误排查流程,极大地节省了我的调试时间。可以说,这本书的价值不在于它“是什么”,而在于它“如何做”以及“为什么这样做”。它对网络层协议的理解已经深入到内核层面,对于希望从“会配置”迈向“能设计”的网络架构师来说,是不可多得的参考资料。

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这份技术著作的结构组织非常严谨,逻辑链条清晰到令人赞叹。如果把IPv6想象成一座宏伟的建筑,那么这本书就是关于如何铺设地基和建造承重墙的详尽蓝图。它不像某些入门书籍那样,为了快速上手而牺牲了底层原理的阐述,反而采取了一种由浅入深、层层递进的方式。比如,在讲解多播路由时,它从基础的 জানায়MAC地址到多播组管理协议(PIM-SM/DM)的IPv6变体,再到与MPLS VPN的集成,每一步的过渡都非常平滑自然。我发现它在处理兼容性问题时特别细致,例如,在过渡技术章节中,对6to4、Teredo以及NAT64/DNS64的性能差异和安全模型进行了深入的比较,并且明确指出了在现代网络架构中,哪种方案更具前瞻性。这种前瞻性和对比分析,让读者能够基于充分的信息做出技术选型,而不是盲目跟风。对于那些负责制定网络长期战略的团队来说,这本书的参考价值是巨大的,它提供的不仅仅是技术细节,更是一种审视技术的视角。

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