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isbn号码:9787115069986

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《网络通信原理与实践：TCP/IP深度解析》 本书旨在为读者系统性地介绍网络通信的核心基石——TCP/IP协议族。从最基础的网络概念入手，逐步深入到TCP/IP协议族的各个层次，详细剖析每一个协议的工作机制、数据封装与解封装过程，以及它们是如何协同工作，最终实现全球范围内的无缝通信。 第一部分：网络基础与协议族概览 在开始深入TCP/IP之前，我们将首先建立扎实的网络基础。本部分将详细阐述计算机网络的分类（如局域网、广域网）、网络拓扑结构（总线型、星型、环型等）以及数据传输的基本原理，包括信号的编码、传输介质（双绞线、光纤、无线等）的特性与选择。 随后，我们将对整个TCP/IP协议族进行宏观的介绍。理解TCP/IP协议是一个分层的模型，每一层都负责特定的功能。我们将重点介绍OSI参考模型和TCP/IP模型，并着重说明TCP/IP模型如何与之对应，以及TCP/IP协议族的核心组成部分，如IP（Internet Protocol）、TCP（Transmission Control Protocol）、UDP（User Datagram Protocol）、ICMP（Internet Control Message Protocol）等。读者将在此部分建立对整个网络协议体系的初步认知框架。 第二部分：网络层核心——IP协议详解 本部分将聚焦于网络层最关键的IP协议。我们将深入探讨IPv4地址的结构、划分、子网掩码、CIDR（无类别域间路由）技术，以及IP地址的分类（公有IP、私有IP）和NAT（网络地址转换）技术在实际网络中的应用。通过实例分析，帮助读者理解IP地址分配的逻辑和路由寻址的原理。 接着，我们将详细解析IP数据包的格式，包括版本、首部长度、服务类型、总长度、标识、标志、片偏移、生存时间（TTL）、协议字段、首部校验和、源IP地址、目标IP地址以及选项字段。我们将解释每个字段的含义及其在数据传输中的作用。 此外，我们将讲解IP路由的工作机制，包括路由器的角色、路由表的作用、路由协议（如RIP、OSPF、BGP）的基本概念，以及数据包如何通过路由器在网络中转发。理解路由是实现跨网络通信的关键。 第三部分：传输层两大支柱——TCP与UDP 传输层是实现端到端通信的核心。本部分将分别深入剖析TCP和UDP这两个最重要的传输层协议。 TCP（Transmission Control Protocol）将被进行细致入微的讲解。我们将详细阐述TCP的连接建立过程——“三次握手”，以及连接的拆除过程——“四次挥手”，并深入分析TCP如何确保数据的可靠传输。这包括： 序列号（Sequence Number）和确认号（Acknowledgement Number）：如何用于检测数据丢失和乱序。 校验和（Checksum）：如何用于检测数据在传输过程中的错误。 滑动窗口（Sliding Window）：TCP如何通过滑动窗口机制实现流量控制，避免发送方发送过多数据压垮接收方。 拥塞控制（Congestion Control）：TCP如何通过各种算法（如慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复）来应对网络拥塞，保证网络的稳定运行。 TCP报文段的格式：详细解析源端口、目标端口、序列号、确认号、数据偏移、保留字、标志位（URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN）、窗口大小、校验和、紧急指针以及数据部分。 UDP（User Datagram Protocol）作为一种面向无连接的协议，我们将阐述其简单高效的特性，以及它在哪些场景下比TCP更适合。我们将分析UDP数据报的格式，包括源端口、目标端口、长度和数据，并说明UDP如何实现“尽力而为”的数据传输，以及其在DNS、DHCP、VoIP等应用中的作用。 第四部分：网络应用层协议与常用服务 在掌握了网络底层协议后，本部分将探讨网络应用层协议，这些协议直接服务于用户应用程序。我们将详细介绍： HTTP（Hypertext Transfer Protocol）/ HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）：Web浏览的核心协议，包括请求方法（GET, POST等）、状态码、报文结构以及HTTPS的安全机制（TLS/SSL）。 DNS（Domain Name System）：将人类可读的域名解析为IP地址的关键服务，包括DNS查询过程、记录类型（A, MX, CNAME等）。 DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）：自动分配IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器等网络配置信息的协议。 FTP（File Transfer Protocol）/ SFTP（SSH File Transfer Protocol）：用于文件传输的协议，以及SFTP在安全性上的优势。 SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）/ POP3（Post Office Protocol version 3）/ IMAP（Internet Message Access Protocol）：电子邮件的发送和接收协议。 第五部分：网络工具与实践 理论结合实践是学习网络知识的关键。本部分将介绍一些常用的网络诊断和分析工具，以及如何在实际操作中应用这些工具来排查网络问题，例如： Ping：测试网络连通性。 Traceroute/Tracert：追踪数据包在网络中的路由路径。 Netstat：显示网络连接、路由表和接口统计信息。 Wireshark/tcpdump：强大的网络协议分析器，用于捕获和分析网络流量。 通过这些工具的演示和使用说明，读者将能够亲手验证所学知识，并将理论应用于实际的网络故障排除和性能优化中。 第六部分：IPv6与未来网络趋势 随着IPv4地址的日益枯竭，IPv6已成为未来网络发展的必然趋势。本部分将对IPv6进行介绍，包括IPv6的地址格式、类型，以及与IPv4的主要区别和优势。同时，我们将展望未来网络可能的发展方向，如软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）等，为读者提供更广阔的视野。 本书力求内容详实、逻辑清晰，通过大量的图示和实例，帮助读者从零开始，逐步构建起对TCP/IP协议族及其相关技术的全面理解。无论您是网络初学者、系统管理员、开发人员，还是对网络通信原理感兴趣的任何人士，本书都将是您探索网络世界的得力助手。

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说实话，我买这本书的时候，心里是有点忐忑的，因为我对这种“教程”类的书籍通常抱有警惕，总担心它会充斥着过时的信息或者过于简化的模型。但这本书的编排逻辑和内容的新鲜度完全超出了我的预期。最让我惊喜的是，它并没有将篇幅过多地浪费在那些已经基本被淘汰的技术细节上，而是果断地将重心放在了现代网络环境中最核心、最活跃的部分。例如，关于DNS在高可用性方面的实现细节，以及HTTP/2和即将到来的HTTP/3（QUIC）协议的机制，都有非常详尽且与时俱进的介绍。尤其是在解释TLS握手过程时，它结合了最新的安全威胁和缓解措施，让我对数据加密的理解不再停留在表面的“加密”二字。这本书的结构设计非常紧凑，每一章都是一个相对独立但又环环相扣的知识模块，非常适合碎片化时间学习。我经常是在通勤的地铁上读上几页，然后就能立刻在脑海中将新的知识点与我正在维护的网络拓扑联系起来。这种即时反馈的学习体验，极大地增强了我的学习动力。

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天哪，这本书简直是为我这种对网络技术一窍不通的小白量身定做的！我以前总觉得TCP/IP那些协议名词听起来就让人头大，什么三次握手、四次挥手，感觉离我很遥远。可这本书的讲解方式，简直就像邻家的大哥哥手把手教你组装乐高积木一样清晰明了。它没有上来就抛一堆晦涩难懂的RFC文档给你看，而是从最基础的网络模型说起，一步步构建起我对整个网络世界的认知框架。特别是关于数据包在网络中传输的那些生动比喻，比如把数据包想象成一封封需要准确投递的信件，每一层协议负责不同的投递环节——寻址、封装、校验等等，这种具象化的描述，让我瞬间就抓住了核心概念。我尤其欣赏它在讲解子网划分（Subnetting）时的耐心，那可是我以前学习的巨大障碍，总是在那堆二进制和十进制转换中迷失方向，但这本书里通过大量的实例和图示，让我彻底明白了VLSM的精妙之处。学完之后，那种茅塞顿开的感觉，真的难以言喻，感觉自己终于拿到了进入信息高速公路的“驾驶执照”。我已经开始跃跃欲试，想把学到的知识应用到我家里那套复杂的无线网络设置上了。

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作为一名资深系统管理员，我手里囤积了不少关于网络协议的书籍，但坦白说，大多都是那种“字典式”的参考手册，内容详实是没错，但真正想深入理解某些底层机制的“为什么”时，总是显得干巴巴的，缺乏那种洞察力。这本书给我的感觉则完全不同，它在保持技术深度的同时，更注重探讨协议设计的哲学和历史背景。比如，它对TCP拥塞控制算法的演变过程做了非常深入的剖析，从早期的慢启动到后来的 Reno、Cubic 算法，不仅展示了代码层面的差异，更探讨了在不同网络环境下（高延迟、高丢包率）这些算法背后的取舍和权衡。这种对“设计思想”的挖掘，对于我们这些需要优化生产环境的人来说，价值是无可估量的。书中的一些章节，专门讨论了IPv6过渡策略的挑战和现实意义，分析得非常到位，不像有些教材只是机械地罗列新特性，而是真正站在部署者的角度去思考兼容性和迁移成本。读完它，我感觉自己看问题的视角都提升了一个层次，不再是简单的配置和故障排查，而是开始思考如何从底层架构上提升整个网络的健壮性和性能。

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这本书的阅读体验简直是一场酣畅淋漓的智力冒险！我最欣赏它在处理复杂概念时的那种毫不含糊的严谨性，同时又保持着一种近乎文学作品般的流畅叙事感。它不是那种冷冰冰的教科书，更像是一位经验极其丰富的老工程师，带着你进入他构建的“技术殿堂”。我特别喜欢它在论述路由协议（OSPF/BGP）收敛速度差异时所采用的对比分析手法。它不是简单地罗列参数，而是通过一个虚拟的、不断变化的拓扑结构，展示了在不同网络事件发生时，不同协议状态机是如何反应、如何计算，以及最终如何达成一致的。这种动态的、场景化的教学方式，极大地增强了对这些抽象算法的直观理解。说真的，以前我看BGP路径选择算法总是感觉像在啃石头，但这本书让它变得有血有肉，能清晰地看到数据包是如何在复杂的路由策略下“择优而行”的。读完特定章节后，我感觉自己仿佛能“看到”数据包在路由器之间跳跃的轨迹和思考过程，这种深刻的共情能力，是很多技术书籍难以企及的。

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如果用一个词来概括这本书给我的感受，那就是“扎实到令人安心”。它不像某些流行的速成读物那样，只教你“做什么”（How to do），而是深度挖掘了“为什么是这样”（Why it is so）。我注意到书中对底层数据链路层和物理层的一些细节处理，非常到位，这常常是被其他高层协议书籍所忽略的。例如，它详细阐述了以太网帧的结构，包括前导码的实际作用，以及CSMA/CD在现代全双工网络环境下的历史意义和实际限制。这种对基础原理的执着深究，确保了学习者建立的知识大厦拥有无比坚固的地基。此外，这本书在排版和插图的使用上也体现了极高的专业素养。图表清晰、逻辑性强，几乎没有出现那种让人费解的、过度简化的或是不准确的示意图。对于我这种追求技术细节精准度的学习者来说，能够依赖书中的每一个图示和定义，无需额外交叉验证，这本身就是极大的效率提升。它真正做到了将深奥的技术知识，通过系统化、图形化的方式，有效地传递给每一个渴望掌握底层真相的读者。

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