Internet Architecture pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Che, Hao

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2009-10

价格:$ 141.25

装帧:

isbn号码:9780387756271

丛书系列:

图书标签:

互联网架构
计算机网络
网络协议
TCP/IP
网络安全
分布式系统
云计算
网络设计
网络工程
数据通信

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具体描述

Data, voice, and video services have followed a clear evolutionary path towards an IP-centric solution. To support such a solution, the Internet has been experiencing two evolutionary transformations. First, the underlying transport media of the Internet is converging towards a monolithic solution based on Ethernet Technologies. Second, in addition to the traditional control plane and data plane, a third plane, known as service plane, has emerged to support more sophisticated services over the global Internet. Internet Architecture: Evolution and Convergence will carefully examine the reasoning underlying major changes with Internet Architecture, which lead to a converged IP centric solution. An ATM-based overlay model to an MPLS-based peering model will be covered and more. This book will also assist users with the existing internet technologies and future trends provided by case studies.

《互联网架构》：一本深入剖析网络脉络与通信基石的著作本书并非仅仅罗列技术名词或介绍简单的网络协议，而是一次对支撑我们数字世界的庞大、精妙且不断演进的“互联网架构”进行的系统性、深邃性的探究。它将带领读者穿越信息流动的迷宫，揭示那些隐藏在每一次点击、每一次传输背后的原理、设计思想和演化历程。第一部分：基石——协议的哲学与实践互联网的真正魅力在于其分层、模块化的设计理念，而这都源于一套精心设计的通信协议。本书将首先从最底层、最基础的协议讲起，但不是枯燥的技术手册式介绍。我们将探讨的是这些协议为何如此设计，它们解决了什么根本性问题，以及在不断变化的需求下，它们是如何保持活力并被扩展的。链路层与物理层：信息传输的最初律动。在这一部分，我们不仅仅会了解以太网帧的构成、MAC地址的作用，更会深入理解其背后的冲突检测与避免机制，这不仅是技术实现，更是早期网络环境下资源共享的智慧结晶。关于物理层，我们会讨论不同传输介质的特性，以及信号编码、调制解调技术如何将抽象的数据转化为可传播的物理信号，并分析不同介质对网络性能的影响，例如光纤的优势与挑战，无线信号的边界与干扰。网络层：寻址、路由与数据包的远征。 IP协议是互联网的灵魂。本书将深入剖析IP地址的分配机制、子网划分的逻辑，以及NAT（网络地址转换）在缓解IPv4地址枯竭问题上的作用和其带来的深远影响。而路由，则是网络层最核心的职能。我们将详细解读BGP（边界网关协议）和OSPF（开放最短路径优先）等核心路由协议的工作原理，理解它们如何协同工作，构建起全球范围的路由表，确保数据包能够高效、准确地找到目的地。同时，我们会探讨路由算法的设计哲学，例如距离向量与链路状态算法的优劣，以及互联网如何通过自治系统（AS）的划分来实现大规模网络的有效管理。传输层：可靠性、效率与服务质量的权衡。 TCP和UDP是传输层的两大支柱。我们将细致分析TCP的“三次握手”与“四次挥手”背后的状态机设计，理解其如何通过序列号、确认应答、重传机制来保证数据的可靠传输，以及拥塞控制算法（如慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复）如何动态调整发送速率，避免网络拥塞。对于UDP，我们将探讨其在追求速度和低延迟场景下的适用性，例如DNS、VoIP和流媒体应用。此外，还会触及端口号的作用，以及如何通过端口实现多进程通信。应用层：百花齐放的服务生态。这一层是用户最直观感受到的互联网形态。本书将聚焦于一些最核心的应用层协议，如HTTP（超文本传输协议）的演进（HTTP/1.0, HTTP/1.1, HTTP/2, HTTP/3）及其对Web性能的影响；DNS（域名系统）如何将易于记忆的域名解析为IP地址，以及其分层、分布式查询机制的巧妙之处；SMTP（简单邮件传输协议）、POP3/IMAP（邮件接收协议）如何构建起电子邮件系统的基础。更重要的是，我们将分析这些协议的设计理念，它们如何平衡了功能性、易用性和效率，以及它们如何驱动了互联网应用的蓬勃发展。第二部分：架构的演进与挑战互联网并非一成不变，它在技术的革新、用户需求的增长以及安全威胁的演变中不断自我重塑。本部分将聚焦于互联网架构的关键演进方向和面临的重大挑战。互联网的分布式与自治特性：权力与责任的边界。探讨互联网为何是一个分布式系统，以及自治系统（AS）的概念如何支撑其全球规模的运行。分析这种去中心化的设计带来的优势（鲁棒性、可扩展性）和挑战（管理复杂性、安全隐患）。我们将深入理解ISP（互联网服务提供商）在互联网架构中的角色，以及他们如何通过IXP（互联网交换点）实现网络的互联互通。安全性：从协议设计到纵深防御。安全是互联网架构永恒的议题。本书将追溯SSL/TLS（安全套接字层/传输层安全协议）的发展历程，分析其在加密、身份验证和数据完整性保障方面的作用。我们将探讨PKI（公钥基础设施）的原理，以及证书颁发机构（CA）如何建立信任链。此外，还会讨论DNSSEC（域名系统安全扩展）如何抵御DNS欺骗攻击，以及防火墙、入侵检测/防御系统（IDS/IPS）在网络边界和内部安全防护中的作用。可扩展性与性能优化：应对海量数据的洪流。随着互联网流量的爆炸式增长，可扩展性成为架构设计的核心考量。我们将分析负载均衡技术的原理，包括DNS负载均衡、硬件负载均衡器和软件负载均衡器，以及它们如何在应用层、传输层和网络层实现流量的分发。CDN（内容分发网络）作为解决内容分发瓶颈的关键技术，其工作原理、节点部署策略以及如何通过缓存和路由优化来提升用户访问速度，都将得到详细阐述。新兴技术与未来展望：构建下一代互联网。互联网架构并非终点，而是持续演进的起点。我们将探讨IPv6带来的巨大地址空间和潜在的改进，以及其推广面临的挑战。SDN（软件定义网络）如何通过将控制平面与数据平面分离，实现网络的集中化管理和灵活性提升；NFV（网络功能虚拟化）如何将传统的硬件网络设备虚拟化为软件，降低部署成本和提高敏捷性。此外，还会展望边缘计算、5G网络以及物联网（IoT）等新兴技术将如何深刻改变互联网的形态和架构。第三部分：架构的决策与权衡任何一个复杂的系统，其设计都离不开权衡与选择。本书将引导读者理解在构建互联网架构时，工程师们面临的各种决策，以及这些决策背后所遵循的设计原则。标准化与互操作性：构建开放生态的基石。探讨RFC（Request for Comments）的意义，以及IETF（互联网工程任务组）等标准化组织在互联网发展中的核心作用。分析开放标准如何促进了不同厂商设备和软件的互联互通，形成了一个全球性的、庞大的生态系统。性能、可靠性、安全性与成本：永恒的四重奏。深入分析在设计互联网系统时，这四个关键要素之间的相互制约与促进关系。例如，增强安全性可能带来性能下降，而追求极致的可靠性则可能大幅增加成本。本书将通过案例分析，展示如何在实际场景中进行这些权衡，做出最优决策。演化与向后兼容：在变革中保持稳定。互联网最强大的能力之一就是其能够不断演化而又不至于“崩溃”。我们将探讨向后兼容的原则如何使得新协议或新功能能够与旧版本协同工作，降低了升级的难度和风险。理解这一点，对于把握互联网持续发展的脉络至关重要。结论：理解互联网，理解未来《互联网架构》并非一本面向初学者的“入门指南”，也不是一本针对专家的“深度论文集”。它旨在为所有对数字世界运作方式感到好奇，希望深入理解互联网“骨骼”与“血脉”的读者提供一个全面、系统且富有洞察力的视角。通过对协议的深入剖析、架构演进的梳理以及设计决策的探讨，本书将帮助您建立起对互联网整体框架的深刻认知，理解它为何如此运行，以及它将走向何方。掌握了互联网架构的精髓，也就掌握了理解和塑造我们数字未来的关键钥匙。