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出版者:McGraw-Hill Companies

作者:Behrouz A. Forouzan

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-07-16

价格:USD 112.20

装帧:Hardcover

isbn号码:9780256241662

丛书系列:

图书标签:

• TCP/IP
• 网络协议
• 计算机网络
• 数据通信
• 网络编程
• 互联网
• 协议分析
• 网络安全
• 底层原理
• 网络技术

好的，这是一本名为《深入理解网络架构：从理论到实践》的书籍的详细简介，内容聚焦于网络工程、系统设计和现代分布式系统的构建，完全避开了《TCP/IP Protocol Suite》中关于协议栈细节（如IP寻址、TCP/UDP报文结构、ARP等）的深入探讨，而是侧重于更高层面的架构、性能优化和新兴技术。 --- 书籍简介：《深入理解网络架构：从理论到实践》 作者： [此处可填入虚构的资深网络架构师姓名] 出版社： [此处可填入虚构的技术出版社名称] ISBN： [此处可填入虚构的ISBN] 核心定位：超越协议栈，构建弹性与高效的网络系统 在当今数据驱动的世界中，网络已不再仅仅是数据的传输管道，它是驱动云计算、边缘计算、物联网乃至人工智能应用的基础设施。本书《深入理解网络架构：从理论到实践》并非一本传统的协议手册，它跳脱出对TCP/IP协议簇内部机制的逐层剖析，转而聚焦于如何利用网络能力、设计健壮的系统架构，并掌握现代网络环境下的性能优化和安全防护策略。 本书的目标读者是资深的软件工程师、系统架构师、DevOps专家以及对构建大规模、高可用性网络服务有强烈兴趣的技术人员。我们假定读者已经具备基本的网络概念，本书将带领读者进入一个更宏大、更实用的视角：如何将网络知识转化为可落地的工程实践。 --- 第一部分：现代网络环境的演进与架构基石 (The Evolution and Architectural Foundations) 本部分首先审视了从传统数据中心到云原生环境的网络范式的转变，重点分析了支撑现代应用的服务模型对底层网络提出的新要求。 第一章：从单体到分布式：网络拓扑的重塑 探讨了微服务架构和无服务器（Serverless）计算如何彻底改变了内部服务间通信的模式。重点分析了东西向流量的激增及其对传统核心-边缘模型的挑战。本章详细对比了服务网格（Service Mesh）与传统负载均衡器的设计哲学差异，强调了Sidecar模式在流量管理、可观测性和安全性方面的工程价值，而非深入探究具体的Sidecar代理（如Envoy）如何处理TCP握手。 第二章：软件定义网络（SDN）与网络虚拟化：控制与转发的分离 我们将探讨SDN的核心思想——控制平面与数据平面的解耦。重点放在网络功能虚拟化（NFV）在电信和大型私有云环境中的应用，分析如何使用OpenFlow或其他抽象层来编程网络行为。本章关注的是策略制定和自动化，而非底层的数据平面转发芯片或流表管理细节。 第三章：超大规模数据中心网络（DCN）的设计范式 深入剖析了Leaf-Spine架构（Clos Network）的优势，包括其等价多路径能力（ECMP）和无阻塞性。我们着重讨论无头足网络（Headless Networking）的概念，以及如何在超大规模集群中实现高效的全互联拓扑，确保低延迟和高冗余度，重点是拓扑设计原则，而不是ARP或MAC地址的学习过程。 --- 第二部分：高性能网络编程与传输优化 (High-Performance Programming and Transport Optimization) 本部分是本书的工程核心，关注如何编写出能充分利用底层网络硬件的应用程序，以及如何在应用层面对传统传输层协议的局限性进行绕过或优化。 第四章：零拷贝与内核旁路技术：超越传统Socket 详细介绍内核旁路技术，如用户空间网络（User-Space Networking）。重点分析DPDK（Data Plane Development Kit）等框架如何通过轮询（Polling）而非中断驱动来处理数据包，从而实现极低的延迟和极高的包处理速率。我们关注的是I/O模型和CPU亲和性的优化，而不是TCP/IP协议栈的内部缓存管理。 第五章：现代快速传输协议的崛起：QUIC的架构视野 QUIC协议（尽管基于UDP构建）在这里被视为一种应用层传输协议，关注其在多路复用、连接迁移（Connection Migration）和头部阻塞缓解方面的架构优势。本章将重点分析TLS 1.3与传输层的深度集成如何简化握手流程，以及在HTTP/3生态中，如何设计面向连接的优化，而非纠缠于QUIC连接状态机的具体实现细节。 第六章：数据包处理流水线与硬件卸载 探讨现代NIC（网络接口卡）如何通过内核离去（Kernel Bypass）和硬件卸载（Offloading）来减轻CPU负担。深入研究如RDMA（Remote Direct Memory Access）技术，分析其如何在内存层面实现数据传输，从而为高性能计算（HPC）和分布式存储提供超低延迟的存储访问路径。本章侧重于API抽象和编程模型。 --- 第三部分：网络服务的高级功能与弹性保障 (Advanced Network Services and Resilience Engineering) 此部分探讨了在复杂环境中，如何利用网络技术确保服务的可用性、安全性和可观察性。 第七章：负载均衡的深度策略与分布式一致性 超越传统的L4负载均衡，本章聚焦于L7应用层感知负载均衡。我们将探讨DNS作为负载均衡器的角色（如GSLB），以及如何利用一致性哈希（Consistent Hashing）来最小化节点失效对缓存和会话状态的影响。重点是算法的选择和分布式状态的维护，而非特定负载均衡器软件的配置指令。 第八章：网络中的安全边界与零信任模型 本书将网络安全视为架构设计的一部分。深入探讨零信任（Zero Trust）架构的实施，这涉及到服务间的身份验证和授权，而非传统的基于边界防火墙的防御。分析如何利用mTLS（Mutual TLS）在服务网格中自动加密和验证所有通信，确保即便是内部流量也需要认证，重点是安全策略的自动化部署。 第九章：网络可观测性：从指标到追踪 现代网络架构的复杂性要求新的诊断工具。本章不讨论ping或traceroute，而是深入研究分布式追踪（Distributed Tracing）系统（如OpenTelemetry的上下文传播）如何映射服务间的网络延迟和瓶颈。探讨如何采集高质量的网络性能指标（如尾部延迟Percentiles）并构建主动健康检查机制，确保在数千个微服务之间快速定位网络相关故障。 --- 结语：面向未来的网络架构师 《深入理解网络架构：从理论到实践》提供了一套面向工程实践的知识体系。它旨在培养读者从系统层面思考网络问题的能力，帮助他们设计出能够适应未来数据量激增和应用复杂度提升的弹性基础设施。本书的价值在于连接了协议抽象与系统性能之间的鸿沟，使技术人员能够构建真正可靠、快速的现代分布式应用。 本书不包含内容提示： 本书不涉及TCP/IP协议簇的底层细节，如IP地址计算、子网划分、ICMP报文结构、TCP拥塞控制算法的数学模型、ARP解析流程、或具体的链路层帧格式。这些内容被视为基础知识，本书的重点在于如何利用这些基础之上构建的高级服务和架构模式。

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这本书的文字风格带着一种老派技术手册的严谨与克制，但这种严谨恰恰是它最宝贵的地方。它不像一些流行读物那样试图用花哨的比喻来稀释技术难度，而是直接面对核心概念，用最精确的术语去定义和解释。我特别欣赏它在讲解传输层协议时所展现出的那种对“可靠性”和“效率”之间永恒权衡的深刻洞察。无论是TCP的三次握手、四次挥手，还是滑动窗口机制，作者都用图表配合详尽的文字描述，把每一个状态转换点都描绘得清清楚楚，让你完全能够追踪一个数据段从发送方到接收方的完整旅程。对于那些需要通过网络协议分析工具（比如Wireshark）进行故障排查的人来说，这本书提供的理论背景是至关重要的支撑。它不是教你点鼠标，而是教你如何看懂那些十六进制的数据流背后的含义。

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这本书简直是为那些想彻底理解现代网络基石的工程师和深度爱好者量身定做的。我花了整整一个月的时间，才算把这本书里涉及的每一个协议栈层次啃得七七八八。它最让我佩服的地方在于，它并没有满足于停留在教科书式的概念介绍，而是真正深入到了数据包的生命周期中去。你会发现，当你看到像IPsec、BGP这些在实际企业网络中至关重要的技术时，作者不是简单地抛出RFC编号，而是用清晰的图示和逻辑推演，将它们在复杂网络环境下的运作机制剖析得淋漓尽致。特别是关于拥塞控制算法的章节，我以前总觉得那只是理论上的东西，但读完之后，我开始能从网络性能调优的角度去思考为什么某些应用在高负载下会出现明显的延迟抖动。这本书对于那些希望从“会用”网络设备升级到“理解网络运行原理”的人来说，是不可替代的工具书。它要求读者有一定的基础，但回报是巨大的，它让你真正掌握了互联网的“内功心法”。

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说实话，这本书的阅读门槛是偏高的，它更像是为那些已经对网络有初步认知，但渴望达到专家水平的读者准备的“进阶指南”。它的深度在于它对协议设计哲学和安全边界的探讨。例如，书中对DNS安全扩展（DNSSEC）的设计哲学，不仅仅是描述了它的工作流程，更深入分析了它如何试图解决域名解析层面的信任问题，以及它在实际部署中遇到的性能和信任锚挑战。这种从“是什么”到“为什么这样设计”再到“实际应用中遇到的困难”的完整链条式分析，在其他教材中是很少见的。它迫使你不仅仅是记忆规则，而是去批判性地思考网络协议设计的合理性与局限性。这本书绝对不是那种能让你快速入门的速成读物，它是一份需要投入时间和精力的长期学习资料。

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拿到这本书时，我原本的期望是它能提供一个对OSI参考模型和TCP/IP协议簇的全面概述，但实际的阅读体验远超出了我的预期。这本书的叙述方式非常注重工程实践和历史演进的结合。举个例子，作者在讲解ARP和ICMP时，并没有将它们孤立地看待，而是放在了局域网寻址和网络诊断的宏大背景下进行讨论，这使得知识点的串联性极强。我印象最深的是关于路由协议部分，它非常详尽地对比了距离矢量和链路状态算法的优缺点，并且用非常严谨的数学逻辑来支持其观点，这对于我构建和维护大型自治系统网络时，提供了非常扎实的理论基础。我甚至可以毫不夸张地说，这本书更像是一部关于网络系统构建的百科全书，它对细节的关注程度，足以让那些追求极致性能的网络架构师感到满意。唯一美中不足的是，某些章节的理论推导略显繁复，需要读者保持高度的专注力。

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作为一个在云计算领域摸爬滚打多年的从业者，我发现这本书在解释虚拟化和SDN背景下的网络挑战时，提供了极其重要的参考框架。过去我总认为很多新技术是凭空产生的，但读完这本书后，我才明白，现代的Overlay网络技术，如VXLAN，其实是建立在对基础IP/MAC封装和路由机制的深刻理解之上的。书中对IPv6的迁移策略和地址分配机制的讨论，也极具前瞻性，它没有停留在语法层面，而是深入探讨了过渡时期路由策略的复杂性。这种将经典协议与前沿技术相结合的写法，使得这本书的保质期非常长。它更像是一部“元知识”书籍，它提供的底层逻辑，可以帮助我们快速理解和掌握未来任何基于IP技术的新兴应用。

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