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出版者:McGraw-Hill Science/Engineering/Math

作者:Gerd Keiser

出品人:

页数:379

译者:

出版时间:2001-11-29

价格:USD 138.75

装帧:Hardcover

isbn号码:9780072519129

丛书系列:

图书标签:

• LAN
• 网络
• CD-ROM
• 计算机网络
• 局域网
• 数据通信
• 网络技术
• TCP/IP
• 网络协议
• 计算机

《深入解析：现代网络架构与连接技术》 本书旨在为读者提供一个关于现代计算机网络核心原理、构建方法以及未来发展趋势的全面且深入的理解。我们不会聚焦于某个特定类型的网络，而是将目光投向广阔的网络世界，剖析其内在的逻辑、运作机制以及支撑其高效运转的关键技术。从最基础的信号传输到复杂的路由选择，从微观的节点通信到宏观的网络拓扑，本书将一步步引领您揭开网络的神秘面纱，构建起坚实的理论基础和实操能力。 第一章：网络基础——连接世界的基石 本章将从最根本的概念出发，为读者打下坚实的网络基础。我们将深入探讨以下几个关键领域： 信号与介质： 网络通信的本质是信息的传输，而信号是承载信息的载体。我们将详细介绍不同类型的信号，包括模拟信号和数字信号，以及它们在网络传输中的作用。在此基础上，我们将重点解析承载这些信号的物理介质，包括有线介质（如双绞线、同轴电缆、光纤）和无线介质（如电磁波）。我们将分析不同介质的传输特性、优缺点、适用场景以及它们如何影响网络的性能和稳定性。例如，我们将探讨光纤的高带宽和远距离传输能力，以及双绞线在局域网中广泛应用的原因。 数据编码与传输： 如何将原始数据转化为适合在网络中传输的信号，以及信号如何在接收端被还原为原始数据，是网络通信的核心问题。本章将深入讲解数据编码的技术，包括曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等，以及它们如何实现数据的同步和抗干扰。我们还将介绍不同传输模式，如单工、半双工和全双工，并分析它们对网络效率的影响。此外，我们将触及数据的封装和分层概念，为后续章节介绍网络协议奠定基础。 网络拓扑结构： 网络拓扑是指网络中节点（设备）的物理或逻辑排列方式。我们将详细介绍各种常见的网络拓扑结构，如总线型、星型、环型、网状型和混合型。对于每一种拓扑，我们将分析其连接方式、优点、缺点、成本、可扩展性以及故障排除的难易程度。通过对不同拓扑的学习，读者将能够理解它们如何影响网络的性能、可靠性和管理复杂度，并能根据实际需求选择最合适的拓扑结构。 第二章：网络协议——沟通的语言与规则 没有通用的语言和规则，设备之间将无法进行有效的沟通。本章将聚焦于网络协议，这些是网络通信的“语言”和“规则”，确保不同设备、不同厂商的网络设备能够协同工作。 OSI参考模型与TCP/IP模型： 我们将详细介绍网络协议设计的两大经典模型：OSI（开放系统互连）参考模型和TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）模型。我们将深入剖析这两种模型的分层结构，逐一讲解每一层的职责和功能。例如，在OSI模型中，我们将讨论物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层各自扮演的角色。在TCP/IP模型中，我们将重点分析链路层、互联网层、传输层和应用层。通过对比分析，读者将深刻理解分层模型如何简化网络的设计和故障排除，以及它们在现代网络中的重要性。 核心网络协议解析： 在理解了分层模型的基础上，我们将深入探讨一些最核心、最常用的网络协议。 IP（Internet Protocol）： 作为互联网的基石，IP协议负责在网络中为数据包分配地址，并将其从源头路由到目的地。我们将详细讲解IP地址的分类（IPv4和IPv6）、子网划分、IP数据包的结构以及路由选择的基本原理。 TCP（Transmission Control Protocol）： TCP是一种面向连接的、可靠的传输协议。我们将深入分析TCP的三次握手和四次挥手过程，理解其如何保证数据的可靠传输、有序到达和流量控制。同时，我们也会简要介绍UDP（User Datagram Protocol）协议，并分析其在不同应用场景下的优劣。 HTTP（Hypertext Transfer Protocol）： 作为Web浏览器和Web服务器之间通信的标准协议，HTTP是访问互联网信息的核心。我们将解析HTTP请求和响应的结构，理解GET、POST等常用请求方法，以及状态码的含义。 DNS（Domain Name System）： DNS将人类易于记忆的域名解析为机器可识别的IP地址。我们将讲解DNS的层级结构、查询过程以及缓存机制，理解其在互联网运行中的不可或缺的作用。 Ethernet： 作为局域网中最常用的数据链路层协议，Ethernet定义了设备如何共享传输介质、如何进行数据帧的封装以及如何进行冲突检测和避免。我们将分析Ethernet帧的结构，以及CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）机制。 网络互连设备： 为了实现不同网络之间的通信，我们需要各种网络互连设备。本章将介绍集线器（Hub）、交换机（Switch）、路由器（Router）和网关（Gateway）等设备的功能和工作原理。我们将详细说明它们在网络层级上的作用，以及它们如何实现数据的转发和路由。例如，我们将解释交换机如何通过MAC地址表实现高效的数据转发，而路由器如何通过路由表选择最优路径。 第三章：网络构建与管理——从蓝图到现实 本章将把理论知识转化为实践，指导读者如何规划、构建和管理一个高效、稳定的网络。 网络规划与设计： 在实际部署网络之前，周密的规划是成功的关键。我们将探讨网络规模的评估、性能需求的分析、安全策略的制定以及预算的考量。我们将学习如何根据应用场景（如家庭网络、小型企业网络、大型企业网络）选择合适的网络架构和设备。 IP地址规划与子网划分： 合理的IP地址规划是网络管理的基础。我们将深入讲解IPv4和IPv6地址的分配策略，以及如何进行有效的子网划分，以优化IP地址的使用效率，提升网络的安全性和可管理性。 网络设备配置与部署： 本节将涵盖如何配置和部署常见的网络设备，如路由器、交换机和无线接入点。我们将介绍常用的配置命令和工具，并讲解一些基本的网络配置步骤，例如配置IP地址、VLAN、DHCP等。 网络安全基础： 在日益复杂的网络环境中，安全至关重要。我们将介绍常见的网络安全威胁，如病毒、蠕虫、拒绝服务攻击、钓鱼攻击等，并讲解一些基本的网络安全防护措施，包括防火墙、入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）的基本原理。我们将强调安全策略的制定和实施的重要性。 网络故障排除与性能优化： 即使是最精心设计的网络，也可能出现故障。本章将介绍常用的网络故障排除工具和方法，如ping、traceroute、netstat等。我们将学习如何分析网络流量，识别瓶颈，并采取相应的措施来优化网络性能，提高数据传输速度和可靠性。 第四章：无线网络与新兴技术——连接的未来 随着技术的发展，网络连接的方式也在不断演进。本章将聚焦于无线网络和一些新兴的网络技术，展望未来的发展方向。 无线局域网（WLAN）技术： 我们将深入讲解Wi-Fi标准（如802.11a/b/g/n/ac/ax）的发展历程，以及它们在速度、覆盖范围和安全性方面的进步。我们将分析无线接入点的部署、信道选择、安全配置（如WPA2/WPA3）等关键要素，帮助读者理解如何构建稳定可靠的无线网络。 移动通信网络： 从2G到5G，移动通信技术的发展极大地改变了我们的生活。我们将简要介绍移动通信网络的基本原理，以及它们如何为智能手机和其他移动设备提供网络连接。 云计算与虚拟化网络： 云计算的兴起对网络架构产生了深远影响。我们将探讨虚拟化技术如何改变服务器和网络资源的分配方式，以及软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等新兴技术如何为网络带来更高的灵活性和可编程性。 物联网（IoT）与边缘计算： 物联网设备数量的激增带来了海量数据的生成和处理需求。我们将分析物联网网络的设计挑战，以及边缘计算如何通过将计算能力推向网络边缘来缓解中心化服务器的压力，提升响应速度。 总结 《深入解析：现代网络架构与连接技术》将不仅仅是一本理论书籍，它更是一本实践指南。通过理论的讲解、案例的分析以及对未来趋势的展望，我们力求为读者构建起一个全面、深入、实用的网络知识体系。无论您是计算机科学的学生，还是网络工程师，抑或是任何对网络技术感兴趣的读者，本书都将是您探索和掌握现代网络世界的宝贵资源。我们将引导您从零开始，逐步建立起对网络世界深刻的理解，并具备设计、构建和管理高效、安全、可靠的网络系统的能力，为应对信息时代的挑战做好准备。

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