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出版者:

作者:Lammle, Todd

出品人:

页数:827

译者:

出版时间:2009-4

价格:361.00元

装帧:

isbn号码:9780470427477

丛书系列:

图书标签:

• CompTIA
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网络技术精要：构建互联世界的基石 在信息爆炸的时代，网络已不再是单纯的技术名词，而是支撑我们日常生活、商业运作乃至全球协作的生命线。从智能手机上的实时信息流，到企业内部庞大而复杂的系统，再到跨越国界的通信，这一切都离不开稳定、安全、高效的网络基础设施。本书旨在深入剖析构成现代网络世界的根本原理与核心技术，为读者构建起坚实的技术认知框架，让他们能够理解、构建、管理乃至优化这些无处不在的数字通路。 第一篇：网络通信的语言与规则 网络通信的本质是信息的传递，而传递的背后是一套精密的语言和严格的规则，这套规则的制定者是国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）等机构。理解这些标准，如同掌握了不同国家人民之间沟通的共同语种，是理解网络运作的第一步。 OSI 七层模型：分而治之的智慧 我们首先将目光聚焦于久负盛名的OSI（Open Systems Interconnection）参考模型。它将复杂的网络通信过程分解为七个逻辑层次，每个层次都专注于特定的功能。这种分层设计的好处不言而喻：它使得不同厂商、不同协议的网络设备能够相互兼容，极大地促进了网络的互联互通。 物理层（Physical Layer）：这是通信的起点，负责在物理介质上传输原始的比特流。我们将探讨各种传输介质（如双绞线、光纤、无线电波）的特性，了解信号的编码、传输速率、连接器类型（如RJ-45、SC）以及信号的衰减和干扰等问题。掌握物理层，意味着理解了信息传输的“硬件通道”。 数据链路层（Data Link Layer）：在物理层提供的比特流基础上，数据链路层增加了对数据进行成帧、差错检测和纠正的功能。我们将会深入研究以太网（Ethernet）协议，它是局域网中最普遍使用的协议。了解MAC（Media Access Control）地址，它是网络设备在数据链路层唯一的硬件标识；学习帧的结构，包括目的MAC地址、源MAC地址、类型字段以及帧校验序列（FCS）；探讨介质访问控制方法，如CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）和CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance），它们是如何协调多设备共享通信介质的。理解PPP（Point-to-Point Protocol）等广域网数据链路层协议，则是窥探远程连接的另一扇门。 网络层（Network Layer）：此层是网络的“导航员”，负责将数据包从源主机路由到目标主机，即使它们位于不同的网络。IP（Internet Protocol）协议是网络层的核心，我们将详细解析IPv4和IPv6地址的概念、编址方式、子网划分（Subnetting）的原理与应用，以及如何实现IP地址的有效利用。路由选择（Routing）是网络层的关键功能，我们将学习静态路由和动态路由协议（如RIP, OSPF, BGP）的工作原理，理解路由器是如何根据路由表信息选择最佳路径的。ARP（Address Resolution Protocol）和RARP（Reverse Address Resolution Protocol）在IP地址和MAC地址之间的转换，也是网络层运作不可或缺的一环。 传输层（Transport Layer）：传输层负责为应用层提供端到端的通信服务，它在两个主机上的进程之间建立逻辑连接，并管理数据的可靠传输。TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）是传输层的两大协议。TCP提供面向连接的、可靠的、有序的数据流服务，其三次握合（Three-way Handshake）和四次挥手（Four-way Handshake）机制保证了连接的建立和释放，滑动窗口（Sliding Window）机制和拥塞控制（Congestion Control）则确保了数据传输的效率和稳定性。UDP则提供无连接的、尽力而为的数据报服务，以其低延迟的特点适用于实时应用。端口号（Port Number）是传输层区分不同应用进程的标识。 会话层（Session Layer）：会话层负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。它处理诸如登录、注销等通信会话的逻辑。 表示层（Presentation Layer）：此层负责数据格式的转换和加密/解密。它确保不同系统之间的数据能够被正确地解释，例如处理字符编码（ASCII, Unicode）和数据压缩。 应用层（Application Layer）：这是用户直接交互的层面，提供各种网络服务。我们将接触到诸如HTTP（Hypertext Transfer Protocol）用于Web浏览，FTP（File Transfer Protocol）用于文件传输，SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）用于电子邮件发送，POP3（Post Office Protocol version 3）和IMAP（Internet Message Access Protocol）用于电子邮件接收，DNS（Domain Name System）用于域名解析，DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）用于自动分配IP地址等一系列应用层协议。 TCP/IP 模型：实践中的标准 相较于OSI模型，TCP/IP模型是互联网实际采用的模型，它将OSI模型的五层（或四层）整合成一个更简洁的体系结构。我们将详细对比TCP/IP模型和OSI模型的异同，深入理解TCP/IP模型在互联网协议栈中的实际应用，以及各层协议如何协同工作。 第二篇：构建与连接：网络设备的奥秘 网络设备的性能与连接方式直接决定了网络的效率和可用性。本篇将深入剖析构建网络所需的关键硬件设备，以及它们在网络拓扑中的作用。 网络接口卡（NIC）：网络通信的“门户”，负责将计算机数据转换为网络可识别的信号。 集线器（Hub）：一种共享介质设备，存在碰撞问题，适用于小型、低速网络。 交换机（Switch）：在数据链路层工作的智能设备，能够根据MAC地址将数据帧转发到指定的端口，大大提高了网络效率，并隔离了广播域。我们将学习不同类型交换机的特点，如二层交换机和三层交换机，以及VLAN（Virtual Local Area Network）技术的应用，它能将物理网络划分为逻辑上独立的子网，增强了网络的灵活性和安全性。 路由器（Router）：网络层的核心设备，负责连接不同的网络，并根据IP地址进行数据包的路由。我们将探讨路由器的基本功能、配置以及路由协议的实现。 无线接入点（WAP）：为无线设备提供网络连接的桥梁，我们将了解无线网络的安全协议（WEP, WPA, WPA2, WPA3）以及Wi-Fi标准（802.11系列）。 调制解调器（Modem）：在数字信号和模拟信号之间进行转换，实现远程通信。 防火墙（Firewall）：网络安全的“哨兵”，它能够监控和控制进出网络的流量，根据预设的安全规则允许或阻止数据包通过，保护内部网络免受未经授权的访问和攻击。我们将学习不同类型的防火墙（如包过滤防火墙、状态检测防火墙、应用层防火墙）及其工作原理。 第三篇：网络拓扑与连接方式 网络的物理和逻辑布局，即拓扑结构，对网络的性能、可扩展性和故障排除能力至关重要。 总线拓扑（Bus Topology）：所有设备共享一条通信线路，结构简单，但容易发生冲突，且故障影响范围大。 星型拓扑（Star Topology）：所有设备连接到一个中心设备（如集线器或交换机），中心设备故障会导致整个网络瘫痪，但单个节点故障不影响其他节点。 环形拓扑（Ring Topology）：设备首尾相连形成环路，数据沿一个方向传输，令牌（Token）机制用于控制访问。 网状拓扑（Mesh Topology）：每个设备都与其他一个或多个设备直接连接，提供高度的冗余性和可靠性，但成本较高。 混合拓扑（Hybrid Topology）：结合了多种拓扑结构的优点，以适应复杂的网络需求。 我们将深入分析各种拓扑结构的优缺点，以及它们在不同场景下的适用性，例如企业局域网、校园网络和广域网的设计。 第四篇：网络管理与故障排除 一个稳定运行的网络离不开有效的管理和快速的故障排除能力。本篇将聚焦于如何监控、维护和解决网络中的常见问题。 网络监控：学习使用各种工具（如ping, tracert, netstat, Nmap, Wireshark）来检查网络连通性、识别网络瓶颈、分析流量模式以及查找潜在的安全威胁。 IP地址管理：理解DHCP服务器的配置和作用，以及如何有效地分配和管理IP地址池。 DNS管理：了解DNS服务器的工作原理，如何配置DNS记录，以及排除DNS解析故障。 故障排除流程：建立一套系统性的故障排除方法论，从现象分析到原因定位，再到解决方案实施，遵循“自顶向下”或“自底向上”的原则，逐步缩小问题范围。 常见网络故障及解决：分析诸如无法上网、访问缓慢、网络中断、IP冲突、DNS解析失败等典型故障，并提供相应的诊断和解决步骤。 第五篇：网络安全基础 在日益复杂的网络环境中，安全是网络构建不可或缺的组成部分。 认证、授权与审计（AAA）：理解这三个安全概念在网络访问控制中的重要性。 加密技术：了解对称加密和非对称加密的基本原理，以及SSL/TLS等安全协议在保护数据传输中的应用。 网络攻击类型：识别常见的网络攻击手段，如DoS/DDoS攻击、嗅探（Sniffing）、中间人攻击（Man-in-the-Middle Attack）等。 安全策略与最佳实践：学习如何制定和实施有效的安全策略，包括强密码策略、访问控制列表（ACL）、网络分段、定期安全审计等。 通过对以上内容的系统学习，读者将能够全面理解网络通信的底层逻辑，掌握构建和维护高效、稳定、安全网络的关键技术，为自己在信息技术领域的发展奠定坚实的基础，无论是在实际的网络工程师岗位，还是在与网络紧密相关的其他技术领域，都将受益匪浅。本书的目标是赋予你洞察网络世界运行机制的能力，让你成为连接未来数字世界的可靠构建者。

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