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出版者:北京邮电大学出版社

作者:严春

出品人:

页数:326

译者:

出版时间:2008-7

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787563516476

丛书系列:

图书标签:

计算机科学
计算机技术
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具体描述

《计算机网络基础(21世纪高等学校计算机科学与技术规划教材)》由严春主编，全面系统地介绍了计算机网络的有关概念和知识领域，重点讲述了计算机网络应用方面的内容，主要内容有：计算机网络的基础和技术发展；计算机网络体系结构的概念、最基本的OSI参考模型的概念和协议；包括计算机网络的组成、体系结构及协议、局域网标准及主流局域网技术、广域网、网络互联技术、电子商务在网络方面的应用等。也对计算机网络安全技术作了相关的介绍。最后通过一个具体的实例对讲述内容给出了一个综合的运用。全书在每章均给出了实例和习题，使读者能更好地领会计算机网络应用技术，掌握其方法和要领。

《计算机网络基础(21世纪高等学校计算机科学与技术规划教材)》适用于二、三类本科院校及部分高职学校，也可供从事计算机网络与应用及其相关的广大科技工作者参考。

计算机科学与技术前沿探索：面向新时代人才培养的深度实践指南本书系一套全面、深入且面向未来的计算机科学与技术专业教材体系，旨在培养适应信息时代变革、具备扎实理论基础与卓越工程实践能力的复合型创新人才。本套教材摒弃了传统教学中重理论轻实践的弊端，紧密结合当前全球科技发展的最新趋势，如人工智能的深度融合、大数据基础设施的演进、网络空间安全的新威胁与防御体系、以及新兴计算范式的崛起，为读者构建一个系统、完整且富有前瞻性的知识图谱。本教材体系共分为基础理论模块、核心技术模块、交叉应用模块与前沿方向模块四大板块，确保了知识体系的严谨性和适用性的广度。 --- 第一部分：坚实根基——计算机科学基础理论的重构与深化本模块致力于巩固读者对计算机科学核心概念的理解，并以现代视角重新审视经典理论，强调理论与前沿技术的内在联系。 1.1 离散数学与算法设计原理（修订版）本书不再仅仅将离散数学视为抽象的数学工具，而是将其紧密嵌入到计算思维的建立过程中。内容涵盖集合论、数理逻辑、图论在网络结构分析中的应用、组合数学在算法复杂度分析中的作用。算法设计部分，则重点强化了对“为什么”和“如何设计”的深入探讨，引入了随机化算法和近似算法的现代设计范式，并辅以大量的基于证明的算法正确性分析案例，而非简单的实现步骤罗列。 1.2 计算机体系结构与系统软件基础（深度优化版）本卷旨在揭示“零层”软件（硬件与操作系统之间）的奥秘。除了传统的指令集架构（ISA）、存储器层次结构、流水线技术外，本书投入大量篇幅讲解异构计算架构（如GPU、FPGA、TPU）的设计原理与编程模型（如CUDA/OpenCL的底层逻辑）。操作系统部分，重点突出了现代多核并发模型、虚拟化技术（Hypervisor）的原理与安全边界，以及实时操作系统（RTOS）在物联网和工业控制中的应用挑战。 1.3 数据结构与高级数据组织（面向海量数据）本教材超越了传统的线性表、树、图的CRUD操作描述。它将数据结构视为解决特定计算问题的“优化工具”。核心内容包括B+树在数据库索引中的优化、空间数据结构（R树、四叉树）在高维检索中的效能分析、流式数据结构（Count-Min Sketch, Bloom Filter的变种）在实时系统中的应用，以及如何针对非易失性内存（NVM）设计新型数据结构。 --- 第二部分：核心驱动——关键技术栈的精深掌握本模块聚焦于支撑现代信息系统的三大支柱：编程语言、数据库系统与网络通信。 2.1 编译原理与程序语言设计（现代语言视角）本书以LLVM/Clang架构作为核心案例，讲解现代编译器的工作流程。在语法分析和语义分析之后，重点强化中间表示（IR）的优化技术，如循环展开、常量折叠、逃逸分析。语言设计部分，则深入剖析了函数式编程（如Haskell/Scala的特性）与面向对象编程的范式冲突与融合点，并探讨内存安全语言（如Rust）的所有权模型如何从语言层面解决并发难题。 2.2 关系型与NoSQL数据库系统原理（数据持久化与一致性）本卷的重点在于事务的隔离级别（超越ANSI/ISO标准）的精确量化、分布式事务（如2PC/3PC）的性能瓶颈与Paxos/Raft协议的实现细节。NoSQL部分，详细对比了键值存储、文档数据库、图数据库和列式存储的适用场景，特别是讲解了CAP理论在不同数据库选型中的权衡哲学，并引入NewSQL的混合架构思路。 2.3 计算机网络与高性能通信（面向云原生与低延迟）本书彻底革新了传统的OSI七层模型讲解方式，转而以TCP/IP协议栈的现代应用为核心。重点剖析了QUIC协议如何结合UDP实现低延迟和多路复用，深入解析软件定义网络（SDN）的控制平面与数据平面分离机制，以及网络功能虚拟化（NFV）在电信云中的部署挑战。网络安全部分，则包含对DDoS攻击的流量清洗技术和零信任网络架构（ZTNA）的实现路径。 --- 第三部分：智能涌现——人工智能与数据科学的工程化实践此模块将理论知识转化为解决实际复杂问题的能力，强调算法的可解释性、高效部署与大规模训练。 3.1 机器学习原理与深度学习框架实践本教材从概率图模型和凸优化的角度重新审视监督学习与无监督学习的基础。深度学习部分，重点阐述Transformer架构的自注意力机制的数学本质，并探讨图神经网络（GNN）在社交网络、分子结构预测中的优势。实践部分，我们不局限于TensorFlow/PyTorch的基本调用，而是深入探讨模型剪枝、量化等工程化手段，以及联邦学习中的隐私保护机制。 3.2 大数据处理与分布式计算系统本书关注如何高效处理EB级别的数据。核心内容包括Hadoop生态的演进（从MapReduce到Spark的演变逻辑），Spark的DAG调度与内存管理机制，以及实时流处理框架（如Flink）的状态管理与容错机制。分布式系统部分，重点讲解了数据分区策略（Partitioning）的选择标准与负载均衡算法，并结合数据湖与数据仓库的架构对比进行深入分析。 --- 第四部分：前沿与交叉——未来计算范式的探索本模块面向有志于从事前沿研究和高新技术研发的学生，探讨当前科技浪潮中的关键议题。 4.1 网络空间安全：攻防一体化思维训练本课程强调威胁建模的系统性方法。内容涵盖操作系统内核漏洞挖掘与利用（如符号执行、模糊测试技术），Web应用安全（OWASP Top 10的深层原理与缓解），以及密码学在分布式系统中的实际应用（如零知识证明的原理与性能限制）。安全实践以蓝队（防御）和红队（攻击）的攻防对抗视角交替进行，培养学生的全面安全观。 4.2 云计算、边缘计算与物联网系统本卷聚焦于资源抽象、弹性伸缩与资源调度。详细解析Kubernetes的CRI、CNI、CSI接口设计，及其控制循环（Control Loop）的工作流程。边缘计算部分，探讨了数据预处理的本地化、模型下沉（Model Offloading）的技术挑战，以及时间敏感网络（TSN）在工业物联网中的应用。 4.3 量子计算导论与经典计算的局限本教材为计算机科学专业的学生提供了量子计算的入门知识，重点不在于量子物理，而在于量子算法的思想（如Shor、Grover算法的原理推导），以及量子电路设计的基础。同时，本书也严肃探讨了P/NP问题在当前经典计算能力极限下的哲学意义，引导学生思考未来计算的边界。总体而言，本套教材体系旨在培养的不是“代码实现者”，而是“系统构建者”和“问题定义者”。每一卷都力求做到理论的深刻性、技术的先进性与工程实践的指导性三者的高度统一。

作者简介

目录信息

第1章计算机网络概述
1.1 计算机网络的发展历史
1.2 计算机网络及其应用
1.2.1 计算机网络的基本组成
1.2.2 计算机网络的应用
1.3 数据通信基础知识
1.3.1 数据通信系统组成
1.3.2 数据通信方式
1.3.3 数据传输
1.3.4 数字数据编码
1.3.5 多路复用技术
1.3.6 数据交换技术
1.3.7 差错控制技术
1.4 计算机网络拓扑结构
1.4.1 通信子网和资源子网 
1.4.2 网络拓扑结构
思考题
第2章网络体系结构
2.1 网络体系结构概述
2.1.1 网络协议的概念
2.1.2 协议层次接口和体系结构的概念
2.1.3 计算机网络体系结构的形成
2.2 开放系统互连基本参考模型(OSI)
2.2.1 OSI网络体系结构
2.2.2 服务、协议和服务访问点
2.2.3 面向连接的服务和无连接的服务 
2.2.4 物理层
2.2.5 数据链路层
2.2.6 网络层
2.2.7 传输层
2.2.8 高层协议
2.3 TCP/IP体系
2.3.1 TCP/IP体系结构
2.3.2 域名系统（DNS）
2.3.3 文件传送协议
2.3.4 远程终端协议（TELNET）
2.3.5 电子邮件
2.3.6 简单网络管理协议（SNMP）
思考题
第3章计算机局域网
3.1 局域网的概述
3.1.1 计算机网络的分类
3.1.2 局域网的发展历史
3.1.3 局域网的定义及其特点
3.1.4 局域网的拓扑结构
3.1.5 局域网的基本组成
3.1.6 传输介质的概述
3.2 局域网模型和IEEE802标准
3.2.1 局域网参考模型
3.2.2 IEEE802标准
3.3 局域网访问控制方式
3.3.1 信道分配问题
3.3.2 介质访问控制方法
3.4 IEEE802.3和以太网
3.4.1 以太网简介
3.4.2 IEEE802.3标准
3.4.3 传统以太网标准
3.4.4 共享式以太网和交换式以太网
3.5 高速以太网
3.5.1 快速以太网技术
3.5.2 千兆位以太网技术
3.5.3 万兆位以太网
3.6 无线局域网
3.6.1 无线局域网标准
3.6.2 无线局域网设备
3.6.3 无线局域网的组网模式
3.7 虚拟局域网
3.7.1 虚拟局域网概述
3.7.2 虚拟局域网使用的以太网帧格式
3.7.3 虚拟局域网的优点
3.7.4 虚拟局域网的工作方式
3.7.5 虚拟局域网的实现
3.7.6 VLAN 间的互连方法
思考题
第4章网络的互联
4.1 网络互联的概念
4.2 因特网的网际协议
4.2.1 IP地址的分类
4.2.2 IP地址与硬件地址
4.2.3 地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP
4.2.4 IP数据报的格式
4.3 划分子网和子网掩码
4.3.1 子网
4.3.2 子网掩码
4.3.3 子网划分
4.4 因特网控制报文协议ICMP
4.5 因特网的路由选择协议
4.5.1 有关路由选择的几个概念
4.5.2 路由信息协议RIP
4.5.3 开放式最短路径优先OSPF
4.5.4 外部网关协议BGP
4.6 综合应用举例——中小规模局域网的组建
4.6.1 背景
4.6.2 需求分析及流量估算
4.6.3 部门结构和拓扑结构
4.6.4 主要设备性能选择
思考题
第5章网络操作系统和网络管理
5.1 网络操作系统
5.1.1 网络操作系统的概述
5.1.2 网络操作系统的分类
5.2 典型的网络操作系统
5.2.1 Windows NT操作系统
5.2.2 NetWare操作系统
5.2.3 Unix系统
5.2.4 Linux系统
5.3 网络管理
5.3.1 网络管理概述
5.3.2 网络管理功能
5.3.3 网络管理协议
5.3.4 网络管理平台和管理命令
思考题
第6章 Internet及其应用
6.1 Internet概述
6.2 Internet的主要功能与服务
6.2.1 Internet的主要功能
6.2.2 Internet的主要信息服务
6.3 Internet的连接
6.3.1 Internet服务提供者 
6.3.2 拨号上网
6.3.3 ISDN接入
6.3.4 ADSL接入
6.3.5 通过局域网网关接入
6.3.6 代理服务器
6.3.7 Cable Modem接入和电力线接入
6.3.8 无线接入技术
6.4 Internet的应用
6.4.1 电子商务
6.4.2 IP电话的发展及其应用技术
思考题
第7章计算机网络安全
7.1 计算机网络安全概述
7.1.1 什么是计算机网络安全
7.1.2 网络安全面临的主要威胁
7.1.3 黑客攻击网络的常见手段
7.2 计算机网络的安全要求
7.2.1 计算机网络安全目标
7.2.2 现代计算机网络安全标准
7.2.3 现代计算机网络安全策略
7.3 防火墙技术
7.3.1 防火墙的概念
7.3.2 防火墙的功能
7.3.3 防火墙的基本分类
7.3.4 防火墙的基本结构
7.3.5 防火墙的主要技术
7.4 网络安全的防卫
7.4.1 增强网络可靠性
7.4.2 提高数据完整性
7.4.3 身份认证
7.4.4 数据加密
7.4.5 追踪定位
7.4.6 陷阱技术
7.4.7 数据恢复
7．4．8 建立完善的安全管理制度
7．4．9 加强主机安全
思考题
第8章实际技能训练与实例
8.1 网络通信线的连接
8.2 两台计算机之间的连接
8.3 交换机和路由器的配置
8.4 Windows 2000 Server的安装
8.5 Windows 2000活动目录的配置
8.6 配置DNS，DHCP和WINS服务器
8.7 WWW服务
8.8 电子邮件服务
8.9 FTP服务
8.10 防火墙的应用
8.11 实例——Ｌinux网络操作系统的安装
8.12 实例——Linux环境下的网络操作
8.13 实例——子网划分
思考题
第9章计算机网络的集成、规划和设计实例
9.1 计算机网络的规划
9.1.1 计算机网络系统集成的概念
9.1.2 计算机网络规划的必要性
9.1.3 计算机网络的规划内容
9.2 计算机网络的设计
9.2.1 网络总体设计
9.2.2 网络详细设计
9.3 校园网方案实例
9.3.1 校园网建设的背景
9.3.2 需求分析
9.3.3 ××学院整体网络结构设计及设备选型
9.3.4 网络设备及操作系统的选择
9.3.5 网络安全解决方案
9.3.6 QoS服务质量保障设计方案
9.3.7 子网和VLAN的划分
9.3.8 ACL访问控制列表
9.3.9 认证计费解决方案
9.3.10 数据存储、安全备份及灾难恢复
9.3.11 总结
思考题
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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作为一名对计算机科学的跨学科融合充满热情的学习者，我对这本**《21世纪高等学校计算机科学与技术规划教材》**的评价是：**它是一部结构宏大但缺乏灵魂的百科全书**。它的优点在于体系的完备性，从硬件底层到软件架构，从理论基础到工程实践，几乎没有留下明显的空白。但是，这种追求“大而全”的倾向，反而稀释了许多关键概念的冲击力。例如，在讲述软件工程部分时，对敏捷开发（Agile）和DevOps的阐述，仅仅停留在流程描述上，几乎没有涉及大规模团队协作中的实际冲突、文化重塑以及自动化流水线构建的复杂性。**它将这些复杂的、充满“人味儿”的工程挑战，简化成了几个清晰的流程图，这对于初学者或许友好，但对于希望快速步入工业界实战的人来说，无疑是避重就轻了**。我希望能看到更多关于“失败案例分析”和“如何在资源受限的情况下做出技术选型”的真实案例，而不是教科书式的“最佳实践”。总而言之，这本书在“做什么”上做得很好，但在“怎么做出困难的决策”上，却显得过于安全和理论化了。

评分☆☆☆☆☆

这套书的名字听起来就充满了宏伟的蓝图和对未来的期许，**《21世纪高等学校计算机科学与技术规划教材》**——光是这名字，就让我对它寄予了极高的期望，希望能一窥未来十年乃至更久远的计算机科学教育的全貌。然而，当我真正翻开它，试图寻找那些引领潮流、突破思维定式的核心内容时，却发现它更像是一本详尽的“标准操作流程手册”，而非擘画未来的“创新蓝图”。它将我们熟知的算法、数据结构、操作系统等基础学科的知识点梳理得井井有条，结构清晰到近乎刻板，每一个章节的知识点都像是被精密的仪器精确测量过，没有一丝多余的赘述，也**恰恰缺少了那种能够激发学生“为什么”和“如果这样会怎样”的探索精神**。我期待看到的是对量子计算、类脑计算、甚至是一些更具哲学思辨性的计算本质的探讨，**而不是仅仅停留在对现有主流技术的“集成与优化”上**。它似乎过于谨慎地恪守了“规划”二字的字面含义，将风险降至最低，却也无意中牺牲了内容的前沿性和思想的尖锐度。对于一个渴望站在时代前沿的读者来说，这套教材更像是一个稳健的基石，而非冲破云霄的火箭，它的稳固令人安心，但其提供的视角却显得略微保守和滞后于当前飞速发展的技术浪潮。

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从排版和装帧来看，这套**《21世纪高等学校计算机科学与技术规划教材》**无疑是下足了血本的，纸张厚实，印刷清晰，绝对是值得收藏的实体书。但遗憾的是，内容的深度与外表的精致并不匹配。它更像是为一位准备参加高难度理论考试的学生准备的复习宝典，确保他不会遗漏任何一个需要被背诵的定义或定理。**它是一个知识的“存储器”，而非思想的“催化剂”**。对于那些已经有一定基础，想要深入挖掘特定领域或跨领域知识的读者来说，这本书的价值就显得相对有限了。例如，对于网络安全章节，它提供了大量的协议细节和加密算法介绍，这固然重要，但缺乏对零日漏洞的思维建模、对后量子密码学的实际部署挑战的探讨。**它似乎假设所有的技术问题都有一个既定的、最优的解决方案存在于书本之中**。这种“一元论”的叙事方式，在我看来，与计算机科学追求的“多样性解”和“适应性思维”背道而驰，它更像是一个精心搭建的知识迷宫，出口清晰可见，但探索的乐趣却被预先设定好的路线剥夺了。

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我不得不承认，如果将这本书看作是为一所历史悠久、教学目标传统严谨的理工科院校设计的“标准范本”，那么它无疑是成功的——**它的语言极其正式、逻辑严密得像是一份国家级标准文件**。然而，这种“规划感”带来的后果是，它彻底抹去了计算机科学领域特有的那种野蛮生长和快速迭代的生命力。当我们谈论21世纪的计算机科学时，我们谈论的是快速原型、用户反馈驱动的迭代、以及对现有范式的挑战。但在**《21世纪高等学校计算机科学与技术规划教材》**中，我看到的更多是自上而下的权威和不可置疑的真理。**它像是一个精美的博物馆展品，向我们展示了过去我们是如何理解计算的，而不是指引我们如何去创造未来。** 那些充满活力的、边缘地带的研究方向，那些正在挑战计算资源极限的新思路，都被系统地排除在了核心叙事之外，仿佛它们是“不确定”的，不适合被“规划”进一个严谨的教学体系中。这种对不确定性的回避，恰恰是这个领域最迷人的地方。

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本厚重的**《21世纪高等学校计算机科学与技术规划教材》**，我脑海中浮现的是一本厚达数百页的“知识点清单”，它将整个计算机科学的版图用最传统、最学院派的笔触描绘了出来。里面的内容扎实得让人不敢置信，**仿佛是上个世纪末期就已经定稿的，只是用最新的字体重新排印了一遍**。举个例子，在谈及人工智能部分时，它详细阐述了经典的机器学习模型，对深度学习的介绍则显得有些蜻蜓点水，更像是“你知道有这个东西存在”的程度，而非“你应该如何应用和理解其背后的数学原理”的深度。这与我从行业报告和顶级会议论文中感受到的那种颠覆性的力量相去甚远。**它更像是一本为了通过教学评估而精心准备的材料，强调的是“覆盖面”而非“穿透力”**。我渴望在其中找到关于可解释性AI（XAI）的深入讨论，或者至少是对当前大型语言模型（LLM）架构的结构性分析，但这些似乎都被归入了“选修”或“未来研究方向”的范畴，没有被赋予应有的核心地位。**这种安排让读者感觉，教材的编写者似乎在努力跟上时代的步伐，但每一步都踩在了刚刚过去的热点上，总慢了半拍，缺乏对“下一波”浪潮的预判和引领。**

评分☆☆☆☆☆