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出版者:Jones & Bartlett Pub

作者:Cassel, Lillian N./ Austing, Richard H.

出品人:

页数:496

译者:

出版时间:2000-3

价格:$ 194.30

装帧:Pap

isbn号码:9780763711221

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 开放系统
• 网络协议
• 通信技术
• 数据通信
• 网络体系结构
• TCP/IP
• OSI模型
• 网络安全
• 分布式系统

计算机网络与开放系统：原理、实践与未来趋势 前言 在当今信息技术飞速发展的时代，计算机网络已不再是孤立的工具，而是构建现代社会基础设施的核心支柱。从家庭宽带到全球互联网，从云计算到物联网（IoT），网络连接的力量正在重塑商业模式、社会互动乃至个人生活。然而，要真正驾驭这一力量，深入理解网络通信的底层原理、标准化的协议栈以及开放系统带来的挑战与机遇至关重要。 本书《计算机网络与开放系统》旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的视角，剖析当代计算机网络的基础理论、关键技术及其在开放生态系统中的集成与演进。我们避免了对单一厂商或专有技术的过度偏倚，专注于那些构成了现代互联网骨架的通用协议、架构和设计哲学。 --- 第一部分：网络基础与协议栈的精髓 本部分将奠定读者对网络通信的坚实基础，重点阐述驱动全球数据交换的核心机制。 第一章：网络互联的基石——OSI与TCP/IP模型 本章首先回顾了网络分层模型的历史演变，详细对比了理论上的开放系统互连（OSI）七层模型与实际部署中占主导地位的TCP/IP四/五层模型。我们将深入探讨每一层的功能、协议及其在数据封装和解封装过程中的角色。重点分析物理层、数据链路层（包括差错控制和介质访问控制MAC）的实现细节，为理解上层复杂协议做准备。 第二章：寻址、路由与转发的艺术 可靠地将数据包从源头送达目的地，是网络服务的核心能力。本章聚焦于网络层（IP）。我们将详尽解析IPv4和IPv6的地址结构、子网划分技术（CIDR）以及无分类路由的优势。在路由协议方面，我们会区分内部网关协议（IGP）如OSPF和EIGRP的工作原理，以及外部网关协议（EGP）BGP在构建全球互联网路由表中的关键作用。通过具体的路由表查找和转发过程实例，阐释“开放路由”的实践意义。 第三章：可靠传输的保障——TCP与UDP的权衡 传输层是数据传输质量的直接决定者。本章深入剖析面向连接的传输控制协议（TCP），详细解读其可靠性机制，包括三次握手、滑动窗口、拥塞控制算法（如慢启动、竞争避免、快速重传/恢复）以及流量控制的实现细节。同时，对比分析用户数据报协议（UDP）的无连接、低延迟特性，探讨其在流媒体、DNS查询等场景中的应用，理解在不同场景下选择何种传输协议的设计权衡。 第四章：应用层协议与服务构建 本章转向用户可感知的应用层。我们将超越简单的HTTP，系统性地介绍支撑现代互联网运转的关键服务协议：域名系统（DNS）的层级结构、查询机制与区域传输；文件传输协议（FTP）的控制与数据连接分离；以及电子邮件系统（SMTP/POP3/IMAP）的端到端流程。此外，我们还将简要介绍新兴的应用层协议架构，如基于消息队列的服务间通信模式。 --- 第二部分：开放系统架构与网络演进 计算机网络之所以能成为“开放系统”，在于其基于标准、面向互操作性的设计哲学。本部分将探讨支撑这种开放性的关键技术和架构范式。 第五章：局域网技术与以太网的扩展 深入探讨局域网（LAN）领域，重点分析IEEE 802标准族。本章详细解析以太网的演进，从共享介质到全双工交换网络的转变。我们将剖析二层交换机的原理、MAC地址表学习机制，以及生成树协议（STP）在构建无环拓扑中的重要性。同时，也会介绍无线局域网（WLAN，基于IEEE 802.11标准）中的接入点、漫游机制及基础安全考量。 第六章：网络虚拟化与软件定义网络（SDN） 软件定义网络（SDN）代表了网络控制平面与数据平面分离的重大范式转变。本章详细阐述SDN的核心概念，包括控制器的集中化、开放的南向接口（如OpenFlow）和北向接口。我们将分析SDN如何通过编程能力，实现网络资源的按需分配、简化运维和加速新业务部署，这是构建大型、灵活、开放数据中心网络的基石。 第七章：网络功能虚拟化（NFV）与云原生网络 随着计算资源的抽象化，网络功能也正经历虚拟化浪潮。本章探讨网络功能虚拟化（NFV）如何将传统依赖专用硬件（如防火墙、负载均衡器）的功能转化为可在通用服务器上运行的软件实例（VNF）。我们将讨论NFV与SDN的协同作用，以及容器化技术（如Docker、Kubernetes）如何进一步推动网络服务的云原生化和微服务化部署。 第八章：数据中心与大规模互联 现代应用依赖于高性能的数据中心网络。本章将聚焦于大规模集群互联的挑战，详细介绍无阻塞多级交换结构（如Clos架构）。我们将分析VXLAN等隧道技术在扩展二层域和实现网络隔离方面的作用，以及在构建超大规模“扁平”网络结构时，如何权衡延迟、带宽与故障域隔离。 --- 第三部分：安全、管理与未来展望 一个开放的系统必须同时具备健壮的安全性和可管理的特性，本部分将探讨这些关键的非功能性需求，并展望未来的网络发展方向。 第九章：网络安全的原语与防御策略 网络安全是开放通信的前提。本章系统梳理了网络安全的基础原语：加密技术（对称与非对称）、数字签名和证书体系（PKI）。重点分析边界防御机制，包括包过滤防火墙、入侵检测/防御系统（IDS/IPS）的工作原理。我们还将讨论VPN技术（IPsec/SSL/TLS）在建立安全隧道方面的应用。 第十章：网络管理与可观测性 有效的网络管理是确保服务质量的关键。本章介绍标准化的网络管理协议，如SNMP（简单网络管理协议）的工作流程，以及现代基于流和遥测的监控技术。我们将探讨如何通过集中式日志分析、分布式跟踪和指标收集，实现对复杂、动态开放网络的“可观测性”，从而快速定位和解决问题。 第十一章：网络边缘与物联网（IoT）的互联挑战 随着计算能力向边缘迁移，网络边界变得模糊。本章讨论边缘计算（Edge Computing）对现有网络架构提出的新要求，特别是在低延迟、高可靠性接入和局部自治性方面的需求。同时，系统分析物联网设备的海量接入、资源受限特性对现有IP和传输层协议带来的适配性挑战。 第十二章：未来网络架构的探索——6G与意图驱动网络 本章作为总结与展望，探讨下一代网络技术的发展方向。我们将介绍6G愿景中对物理层（如太赫兹通信、空天地一体化网络）的设想，以及如何通过“意图驱动网络”（Intent-Based Networking, IBN）理念，实现从“如何做”到“想达成什么”的运维模式转变，利用人工智能和机器学习进一步优化和自动化开放网络的资源分配和自我修复能力。 结语 本书旨在培养读者分析、设计和部署复杂、开放网络系统的能力。通过对原理的深入理解和对前沿实践的探讨，我们希望读者能构建起一个全局视野，洞察网络技术的动态演化，并为构建更智能、更安全、更具弹性的信息基础设施贡献力量。

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《Computer Networks and Open Systems》这本书，最让我感到惊喜的是它在理论深度与实际应用之间的平衡。它不仅仅是停留在理论层面，而是通过大量的实例和案例分析，展示了各种网络协议和技术是如何在现实世界中发挥作用的。我记得书中关于CDN（内容分发网络）的章节，它详细解释了CDN如何通过将网站内容缓存在离用户更近的服务器上，来加速网页加载速度，降低服务器压力。这一点对于我理解为什么有些网站访问速度快，有些访问速度慢，有了非常明确的答案。而且，书中对HTTP/2协议的介绍，也让我看到了网络技术在不断进步和优化。HTTP/2的多路复用、头部压缩等特性，如何能够显著提升Web应用的性能，书中对此有非常具体的分析。此外，书中对无线网络技术，比如Wi-Fi的工作原理和安全性问题的探讨，也让我对日常生活中使用的无线网络有了更深入的了解。它解释了Wi-Fi信号是如何传播的，以及WPA2/WPA3等加密协议如何保护我们的网络通信安全。这本书就像是一本网络技术的“百科全书”，它不仅为你提供了基础知识，还告诉你这些知识是如何被应用在现实世界中的，让你能够更好地理解和利用网络技术。

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《Computer Networks and Open Systems》这本书，最让我赞赏的是它对“开放性”的强调，并将其贯穿于整个知识体系中。在计算机网络领域，开放的标准和协议是推动技术进步和互联互通的关键。《Computer Networks and Open Systems》这本书正是抓住了这一点，它详细讲解了TCP/IP协议族是如何成为事实上的网络标准，以及各种开放协议，如HTTP、FTP、SMTP、DNS等，是如何支撑起互联网的庞大体系的。我印象最深的是书中对OSI模型和TCP/IP模型的对比分析，它不仅阐述了两种模型的结构和功能，更分析了TCP/IP模型为何最终能取得主导地位，以及其开放性和灵活性是如何发挥作用的。这本书让我深刻理解到，所谓的“开放系统”，并非仅仅是技术的开放，更是思想的开放，是鼓励合作、共享和创新的精神。书中对网络技术的未来发展趋势的探讨，也让我看到了持续的开放性所带来的巨大潜力。它并没有止步于现有的技术，而是展望了SDN（软件定义网络）、NFV（网络功能虚拟化）等新兴技术，并分析了它们如何进一步推动网络的开放化和智能化。这本书的讲解，让我看到了网络技术背后所蕴含的“共享共赢”的哲学，也让我对未来网络的无限可能充满了期待。

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《Computer Networks and Open Systems》这本书，带给我一种“循序渐进”的学习体验。它没有一开始就抛出一些令人生畏的专业术语，而是从最基础的网络概念开始，一步步深入。我记得书中在讲解IP地址和子网掩码时，并没有直接给出复杂的计算公式，而是通过画图的方式，将IP地址的二进制表示和子网划分的过程进行可视化展示，让我能够非常直观地理解。这种“可视化”的讲解方式，对于我这样的非计算机专业背景的读者来说，简直是福音。书中的内容逻辑性很强，每一章的内容都建立在前一章的基础上，让你感觉知识的学习是一个不断累积的过程，而不是零散的碎片。我还特别喜欢书中对路由器和交换机在网络中如何协作的描述，它将这两种设备比作“十字路口的交通灯”和“小区内的内部道路”，非常形象地描绘了它们在数据流转中的作用。而且，书中对不同网络层协议的划分和功能描述，也帮助我建立了一个清晰的网络架构认知。我之前对网络分层只是一些模糊的概念，看完书后，我对物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层各自的功能和界限有了明确的认识，也知道各个层级的协议是如何相互配合的。这本书的优点在于，它让你感觉学习网络技术并不是一件困难的事情，而是可以通过系统性的学习，逐步掌握。

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我不得不说，《Computer Networks and Open Systems》这本书的结构安排确实非常巧妙。它并没有一开始就陷入各种复杂的协议细节，而是先从网络的基本概念入手，比如什么是一个网络，网络有哪些类型，它们在物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层各自扮演的角色是什么。这种由宏观到微观的讲解方式，让我这个初学者能够循序渐进地理解整个体系。我记得书中有专门一章详细阐述了MAC地址和IP地址的区别与联系，以及ARP协议在两者之间扮演的桥梁作用。这一点我之前一直感到有些模糊，但通过书中的图示和讲解，我终于彻底明白了。想象一下，MAC地址就像是汽车的发动机号码，是硬件自带的唯一标识，而IP地址则更像是门牌号，是你在网络这个大社区里的临时地址，可以通过路由器分配和修改。ARP协议就是负责将这个“门牌号”解析成那个“发动机号码”，这样才能在局域网内准确地找到目标设备。这种类比的讲解方式，让原本抽象的概念变得具体易懂。而且，书中对各种常见的网络设备，比如集线器、交换机、路由器，它们在网络中的工作原理和功能区分也做了详细的介绍。我之前一直不太清楚集线器和交换机的区别，看完书后才知道，集线器就像一个广播站，所有信息都发送给所有设备，而交换机则更智能，能识别目标MAC地址，只将信息发送给指定的设备，大大提高了网络效率。这本书的价值在于，它不仅教你“是什么”，更教你“为什么”和“怎么用”，提供了一种系统性的思考框架。

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《Computer Networks and Open Systems》这本书，在我看来，是一本非常“实在”的书。它并没有过多地追求炫酷的技术概念，而是脚踏实地地讲解计算机网络的核心原理。书中对网络故障排除的分析，给我留下了深刻的印象。它列举了各种常见的网络问题，并提供了相应的排查方法和工具，比如ping、traceroute等。这对于我这种经常会遇到网络问题的普通用户来说，非常有帮助。我明白了，当网络不通畅时，我该从哪些环节入手去检查，而不是盲目地重启路由器。书中对网络安全的基础知识的介绍，也十分贴合实际。它讲解了常见的网络攻击方式，比如DDoS攻击、SQL注入等，并介绍了相应的防御措施，比如防火墙、入侵检测系统等。虽然这些内容可能不是最前沿的，但对于理解网络安全的基本概念和重要性，已经足够了。我认识到，网络安全并不是一个遥不可及的概念，而是与我们息息相关的。此外，书中对网络性能优化的讨论，也提供了一些实用的建议，比如如何选择合适的网络设备，如何配置网络参数等。这本书的价值在于，它不仅教你“是什么”，更教你“怎么做”，让你能够更好地解决实际问题。

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《Computer Networks and Open Systems》这本书，对于想要深入了解网络底层原理的读者来说，绝对是一本不可多得的宝藏。它在讲解时，并没有回避技术细节，反而以一种严谨的态度，将各种复杂的概念进行拆解和重构。我特别欣赏它在分析网络拥塞控制算法时的细致之处。书中的章节详细阐述了TCP的慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复等机制，并用图表直观地展示了拥塞窗口在不同情况下的变化。这让我深刻理解了TCP是如何在保证传输可靠性的同时，又能有效地利用网络带宽，避免网络拥塞的。我还记得书中对于数据链路层协议的探讨，比如以太网的CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）机制。虽然现在很多地方都已经用全双工交换机替代了传统的集线器，但理解CSMA/CD的原理，对于理解早期网络的设计思想和解决冲突的巧妙之处，依然有着重要的意义。它就像是在告诉你，在资源有限的环境下，大家是如何通过一套规则来“轮流发言”和“避免打架”的。此外，书中对于IPv6的介绍，虽然篇幅可能不如IPv4详细，但也点明了IPv6的必要性和优势，比如更大的地址空间、更简化的报头、更强的安全性等。这本书的讲解风格，就像一位耐心而渊博的教授，他不会让你感到被知识的海量淹没，而是会引导你，让你在理解一个概念的同时，也能看到它与其他概念之间的联系，形成一个完整的知识体系。

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读《Computer Networks and Open Systems》这本书，我最大的体会是它对于“协议”这个核心概念的深入剖析。网络之所以能够实现互联互通，关键就在于各种协议的标准化和协同工作。这本书花了大量的篇幅来讲解各种协议的细节，包括它们的报文格式、字段含义、以及在通信过程中扮演的角色。我印象最深刻的是对SMTP（简单邮件传输协议）的讲解，它不仅解释了邮件是如何从发件人发送到收件人，还详细阐述了邮件服务器之间的通信过程，以及如何处理附件等复杂情况。这让我对我们每天都在使用的电子邮件系统有了全新的认识。书中对TCP和UDP这两种传输层协议的对比分析也十分到位。TCP的可靠性、有序性，以及UDP的无连接、速度快，它们各自的适用场景，通过书中的实例讲解，让我豁然开朗。我之前一直不太清楚什么时候该用TCP，什么时候该用UDP，现在我明白了，对于需要保证数据完整性的应用，比如网页浏览、文件传输，就应该使用TCP；而对于对实时性要求更高的应用，比如在线游戏、视频会议，UDP则更适合。这本书的讲解，让我看到了网络通信的“语言”，理解了不同“语言”是如何交流的，以及为什么会有这些“语言”的出现。

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《Computer Networks and Open Systems》这本书，我算是断断续续地看了不少时间了，也算是有了一点点的心得体会。最开始吸引我的，其实是书名里“Open Systems”这个词。在如今这样一个高度互联、信息爆炸的时代，任何孤立的系统都难以生存，更何况是在计算机网络领域。我一直对如何构建和维护一个开放、互通的系统充满好奇，也希望能从中找到一些理论上的支撑和实践上的指导。这本书从最基础的网络模型，比如OSI和TCP/IP，讲到各种具体的网络协议，像HTTP、FTP、SMTP等等，可以说覆盖面非常广。但它并不是那种枯燥地罗列概念的书，而是通过大量生动的例子和深入浅出的解释，把复杂的网络原理讲得明明白白。我尤其喜欢它在讲解TCP协议三次握合和四次挥手时，那种循序渐进的分析，感觉就像亲身经历了一次数据包的传递过程。而且，书中对于各种网络拓扑结构，从星型到环形再到混合型，它们的优缺点以及适用场景的对比分析，也让我受益匪浅。我之前一直对各种网络连接方式的原理只是一知半解，这本书的讲解让我对这些有了系统性的认知，能够更好地理解不同网络环境下的数据传输机制。另外，书中对网络安全方面的内容也有涉及，虽然可能不是最前沿的深度，但对于理解基础的安全原理，比如防火墙、VPN、加密技术等，也提供了扎实的知识基础。这本书就像一位经验丰富的老师，带领我一步步走进了计算机网络的奇妙世界，让我看到了这个领域背后蕴含的巨大潜力和无限可能。

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读完《Computer Networks and Open Systems》这本书，我最大的感受就是它对于“开放系统”这个概念的理解和实践性指导。在信息技术飞速发展的今天，任何一个独立的系统都很难孤芳自赏，只有能够与其他系统无缝对接、互联互通，才能真正发挥其价值。这本书恰恰抓住了这一点，它从网络协议栈的各个层面，详细阐述了不同协议如何协同工作，如何实现跨平台、跨应用的通信。我印象最深的是书中关于HTTP协议的讲解，它不仅仅是描述了GET、POST等请求方法，更深入地分析了HTTP的无状态特性，以及如何通过Cookie和Session来维护客户端的状态。这对于我理解Web应用程序的运行机制至关重要。同时，书中对DNS（域名系统）的解析过程的阐述，也让我茅塞顿开。我们平时输入的域名，比如“www.google.com”，最终是如何被转换成IP地址，让计算机能够访问到目标服务器的，这个过程涉及多个DNS服务器的查询和缓存，通过书中的图示和文字，我终于理清了整个流程。此外，对于TCP/IP协议族中各个协议的层次划分和功能侧重，也做了清晰的梳理。这本书让我认识到，所谓的“开放系统”，并非是技术上的孤立，而是通过标准化、开放的协议，构建了一个庞大而精密的网络生态系统，让各种设备、应用和服务能够在这个生态系统中自由地交换信息，协同工作。

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从一名对网络技术只有基本概念的普通读者角度来看，《Computer Networks and Open Systems》这本书的吸引力在于它的“易懂性”。很多技术书籍往往堆砌着专业术语，让新手望而却步，但这本书却做到了例外。它在讲解复杂的技术原理时，善于运用类比和生活化的例子，让我能够轻松地理解。比如，在介绍路由器的工作原理时，它将路由器比作一个“交通指挥员”，根据IP地址来决定数据包的“行车路线”，而不是简单地将数据包转发给所有端口。这种形象的比喻，让我对路由选择的过程有了直观的认识。书中对网络地址转换（NAT）的解释也让我印象深刻，它就像是你在一个小区里只有一个统一的对外电话号码，但小区里却有很多户人家，NAT就是通过端口号来区分每一户的来电和去电，让外部世界以为所有电话都来自同一个号码，而内部可以精确地找到对应的人。这种对复杂技术的简化解释，极大地降低了学习门槛。此外，书中对客户端/服务器模型、P2P模型的对比分析，也让我对不同的网络架构有了更清晰的认识。它并没有简单地告诉你哪种模型更好，而是分析了它们各自的优缺点，以及适用的场景。这本书的价值在于，它让你感觉网络技术并非高不可攀，而是可以通过循序渐进的学习，逐步掌握。

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