Communication Protocol Engineering pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Miroslav, Popovic

出品人:

页数:472

译者:

出版时间:2006-6

价格:$ 142.32

装帧:HRD

isbn号码:9780849398148

丛书系列:

图书标签:

通信协议
网络工程
协议设计
数据通信
计算机网络
网络安全
底层原理
嵌入式系统
协议分析
网络编程

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具体描述

As embedded systems become more and more complex, so does the challenge of enabling fast and efficient communication between the various subsystems that make up a modern embedded system. Facing this challenge from a practical standpoint, "Communication Protocol Engineering" outlines a hands-on methodology for developing effective communication protocols for large-scale systems. A Complete Roadmap, this book brings together the leading methods and techniques developed from state-of-the-art methodologies for protocol engineering, from specification and description methods to cleanroom engineering and agile methods.Popovic leads you from conceptualization of requirements to analysis, design, implementation, testing, and verification. He covers the four main design languages: specifications and description language (SDL); message sequence charts (MSCs); tree and tabular combined notation (TTCN); and unified modeling language (UML). It includes practical tools for real skills. Fully illustrated with more than 150 figures, this guide also serves as a finite state machine (FSM) library programmer's reference manual. The author demonstrates how to build an FSM library, explains the components of such a library, and applies the principles to FSM library-based examples. Nowhere else are the fundamental principles of communication protocols so clearly and effectively applied to real systems development than in "Communication Protocol Engineering". No matter in what stage of the process you find yourself, this is the ideal tool to make your systems successful.

深入探索网络基石：现代数据传输的架构、实现与未来《信息交换的艺术：从物理层到应用层的深度解析》图书简介在当今高度互联的世界中，信息的快速、可靠交换是所有现代技术得以运行的基石。然而，支撑这种无缝连接的背后，是一系列复杂而精密的工程原理与实践。《信息交换的艺术：从物理层到应用层的深度解析》并非聚焦于单一协议栈的构建，而是提供一个宏大而细致的视角，审视驱动全球数据流动的底层机制、设计哲学以及工程挑战。本书旨在为网络工程师、系统架构师以及对底层技术有深入兴趣的读者，构建一个全面而立体的知识框架。本书的核心价值在于其跨越了传统协议教科书中常见的边界限制，将重点放在“如何设计一套健壮、高效、可扩展的信息交换系统”的通用方法论上，而不是仅仅描述已有的标准规范。我们深入剖析了从信号的物理传输到复杂应用服务的实现过程中，设计者们必须权衡的各种矛盾与优化路径。第一部分：信息传输的物理与逻辑基础本部分奠定了理解所有现代通信系统的基石，它超越了对具体标准（如IEEE 802.3或特定版本的TCP/IP）的简单罗列，转而探讨信号完整性、媒介访问控制（MAC）的本质需求，以及如何将物理世界的不确定性映射到可被计算机处理的逻辑结构中。 1. 信号的生命周期与物理介质约束：探讨在不同介质（光纤、铜缆、无线频谱）中，数据是以何种形式存在的。我们详细分析了噪声容限、衰减、色散等物理现象如何直接限制了最大数据速率和传输距离。书中将分析如何通过编码技术（如曼彻斯特编码、8b/10b编码）来解决时钟恢复和直流偏置问题，这是任何高效物理层设计的首要挑战。 2. 逻辑寻址与路由的拓扑学基础：阐述了如何构建一个能够跨越异构网络的寻址系统。这包括对层次化寻址体系的设计原理、地址聚合（Aggregation）的必要性及其对路由表大小的影响。我们将分析无环拓扑结构（如DHTs或特定的分布式哈希表结构）如何在缺乏中心权威的情况下实现高效的信息定位。重点讨论了路由算法中的收敛性、鲁棒性与路径优化问题，以及如何平衡延迟、带宽与资源消耗之间的关系。 3. 介质访问控制（MAC）的博弈论视角： MAC层是资源竞争最激烈的场所。本书将从博弈论的角度分析各种竞争接入机制（如CSMA/CD、ALOHA的变体）的效率和公平性。我们探讨了如何在共享介质中设计一个激励相容的协议，确保所有参与者都能以预期的速率发送数据，同时避免系统陷入灾难性的冲突风暴。第二部分：可靠性、顺序性与面向连接的设计哲学本部分深入探讨了网络工程中最核心的矛盾：如何在不可靠的、可能丢包的环境中，构建出提供可靠、有序数据流的应用层服务。 1. 错误控制与流量管理的交响乐：我们不再局限于滑动窗口的定义，而是探讨流量控制与拥塞控制的根本差异，以及它们在系统性能中的耦合关系。书中详细分析了正向纠错（FEC）与重传机制（ARQ）的选择标准，并引入了更先进的反馈机制，如基于时间估计的拥塞窗口调整策略，以及它们在不同网络拓扑下的适用性。 2. 序列化与事务一致性的工程实现：对于需要严格顺序保证的应用（如数据库复制或状态同步），如何保证消息的顺序性是关键。本书将对比基于序列号的排序机制与基于时间戳的逻辑时钟（如Lamport时间戳或向量时钟）在分布式系统中的应用，特别是在处理网络分区和节点故障时的鲁棒性设计。 3. 连接建立与状态管理的复杂性：连接的“建立”本身就是一次复杂的协商过程。我们将剖析握手机制的设计目标：不仅要确认对端存在，还要在双方之间建立一套共享的、可恢复的状态机。探讨如何处理“幽灵连接”（Phantom Connections）和半开连接的清理机制，这是保证系统长期稳定运行的关键。第三部分：性能优化、安全嵌入与协议的演进现代系统的要求远超基本的连通性，性能、资源效率和安全性必须被内建于设计之初。本部分着眼于协议设计的前沿趋势和工程实践。 1. 性能瓶颈的识别与消除：性能不仅仅是带宽。本书详细分析了延迟预算（Latency Budgeting）的原理，如何通过减少协议栈的层级跳转次数、优化数据结构布局（Cache Line Alignment）来提升实际吞吐量。我们将对比面向流（Stream-oriented）和面向消息（Message-oriented）的设计范式在不同应用场景下的效率表现。 2. 嵌入式安全机制的设计原则：安全不是事后的补丁。我们探讨了如何在协议设计层面嵌入身份验证、完整性校验和加密机制。这包括对密钥交换协议的结构性分析，以及如何在资源受限的环境中，选择计算效率与安全强度相匹配的加密原语。重点分析了“零信任”模型对传统网络边界认知的颠覆。 3. 协议的适应性与前向兼容性工程：协议的生命周期是漫长的。设计者必须预见到未来的扩展需求。本部分讨论了如何通过定义清晰的“能力协商”（Capability Negotiation）机制，允许不同版本的实现方在不破坏现有服务的前提下，逐步引入新功能。分析了版本控制策略（如Option Fields的运用）在保障系统平滑升级中的核心作用。结论与展望：本书最终将信息交换的工程实践提升到系统科学的层面。它教授的不是如何遵循手册，而是理解手册背后的设计权衡。通过对这些底层机制的透彻理解，读者将能够超越现有框架的局限，为下一代高性能、高可靠、高安全的异构数据交换系统奠定坚实的工程基础。这不仅仅是一本关于“如何连接”的书，更是一本关于“如何构建世界级的信息交换架构”的深度指南。