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出版者:科学出版社

作者:石井弘毅

出品人:

页数:188

译者:

出版时间:2004-1

价格:15.50元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030130228

丛书系列:OHM图解

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• 计算机基础
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《局域网：构建与管理》 一、 理解网络基石：局域网的定义与演进 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不在与网络互动，而互联网的触角，往往是从我们身边的“局域网”开始延伸的。本书《局域网：构建与管理》旨在深入浅出地剖析这一网络世界的基石，帮助读者构建起对局域网最全面、最扎实的认知。 首先，让我们明确何为局域网（Local Area Network，LAN）。它指的是在一个相对较小的地理范围内，例如一个家庭、一栋办公楼、一个校园，将多台计算机和其他网络设备（如打印机、服务器、智能家居设备等）相互连接起来，实现信息共享和资源互通的通信网络。与广域网（WAN）的辽阔覆盖不同，局域网的规模虽小，但其重要性却不容忽视。它为我们提供了日常工作、学习和生活的基础网络环境，是我们接入更广阔互联网世界的“第一跳”。 局域网的发展并非一蹴而就，它经历了漫长而精彩的演进过程。从最初简单的点对点连接，到Ethernet（以太网）标准的诞生，再到Wi-Fi技术的普及，每一步都凝聚着无数工程师的智慧与汗水。本书将追溯这一历史脉络，介绍早期网络拓扑结构（如总线型、星型、环型）的优劣，以及它们如何为后来的以太网奠定基础。我们将探讨IEEE 802系列标准（如802.3以太网、802.11无线局域网）的关键性，理解它们如何在物理层和数据链路层规范了网络通信的规则，从而实现了不同厂商、不同设备之间的互联互通。 更重要的是，本书将引导读者理解局域网的核心功能： 资源共享： 共享打印机、扫描仪、文件服务器、互联网连接等，极大地提高了工作效率，降低了硬件成本。 信息交换： 快速、高效地在设备之间传输数据，无论是文档、图片还是音视频，都能轻松实现。 协同工作： 支持多用户同时访问共享资源， facilitating team projects and collaborative tasks. 集中管理： 简化了网络设备的配置、监控和维护，使得网络管理员能够更有效地管理整个网络。 通过对局域网定义、功能及其历史演进的深入解读，本书将为读者构建起一个坚实的概念框架，为后续章节的学习打下坚实的基础。我们相信，只有深刻理解了“是什么”和“为什么”，才能更好地掌握“怎么做”。 二、 构建网络骨骼：局域网的硬件组成与连接方式 一个功能完善的局域网，离不开精心挑选和配置的硬件设备。本书的第二部分将聚焦于构成局域网的“骨骼”——各种硬件组件，并详细阐述它们在网络中的作用以及如何进行连接。 首当其冲的是网络接口卡（Network Interface Card，NIC），也称为网卡。它是计算机连接到网络世界的“门户”。无论是有线还是无线，每一台需要接入网络的设备都必须配备一块网卡。我们将介绍不同类型的网卡，如PCIe网卡、USB网卡，以及它们所支持的网络标准（如千兆以太网、Wi-Fi 6）。还会探讨网卡的性能参数，如传输速率、延迟等，并提供一些选购和安装的实用建议。 接下来是网络传输介质。在有线局域网中，最常见的介质是双绞线。本书将详细介绍不同类别的双绞线（如Cat5e, Cat6, Cat6a），解析它们在传输速率和抗干扰能力上的差异，并讲解如何正确地制作网线（水晶头压接）以及网线布线的注意事项。对于需要更长距离传输或更高性能的场景，我们也会提及光纤，介绍其工作原理、优点以及与铜缆的对比。 在无线局域网（WLAN）中，无线接入点（Wireless Access Point，AP）扮演着至关重要的角色。AP是无线设备连接到有线网络的桥梁。我们将深入讲解AP的各项功能，如SSID广播、安全认证（WEP, WPA, WPA2, WPA3）、信道管理等。此外，我们还会介绍无线路由器（Wireless Router），它集成了AP、路由器、交换机等多种功能，是家庭和小型办公室网络的核心设备。 网络交换机（Switch）是有线局域网中不可或缺的设备。它负责在网络内的不同设备之间转发数据帧，并能够根据MAC地址将数据精确地送达目标设备，避免了早期集线器（Hub）的网络碰撞问题，极大地提高了网络效率。本书将区分非网管型交换机（Unmanaged Switch）和网管型交换机（Managed Switch），讲解后者提供的VLAN划分、端口镜像、QoS等高级功能，以及如何根据实际需求选择合适的交换机。 对于需要连接不同网络段（如连接局域网与互联网）的场景，路由器（Router）是必不可少的设备。它负责在不同网络之间进行数据包的转发，并执行路由选择。我们将详细介绍路由器的基本原理、NAT（网络地址转换）功能，以及DHCP（动态主机配置协议）服务如何为设备自动分配IP地址，使得网络接入更加便捷。 此外，本书还将简要介绍其他辅助设备，如防火墙（Firewall），它在网络安全中扮演着“守门员”的角色，对进出网络的数据流进行检查和控制。 在硬件组成部分，我们不仅会介绍这些设备的“是什么”，更会强调“如何连接”。我们将通过图文并茂的方式，展示不同网络拓扑结构（星型、混合型）的实际布线方法，讲解网线接口（RJ45）的定义，以及无线设备如何与AP进行配对。让读者能够亲手搭建起一个基础的局域网，获得实践的乐趣和成就感。 三、 网络通信的语言：IP地址、子网掩码与网关 当网络硬件搭建完毕，我们还需要让这些设备能够“听懂”彼此的语言，并能够进行有效的通信。这就涉及到网络通信的核心要素：IP地址、子网掩码和网关。本书第三部分将深入剖析这些概念，帮助读者理解它们在网络中的作用以及如何进行配置。 IP地址（Internet Protocol Address）是分配给连接到网络的每台设备的唯一标识符，它就好比我们现实世界中的家庭住址，用于在网络中定位和寻址。我们将介绍IPv4地址的构成（32位二进制数，通常表示为四个十进制数），以及其地址空间有限性所带来的挑战。更重要的是，本书将详细讲解IP地址的分类（A、B、C、D、E类）和私有IP地址的分配规则，让读者明白为什么在局域网中我们经常使用192.168.x.x、172.16.x.x - 172.31.x.x、10.x.x.x等地址段。 紧随其后的是子网掩码（Subnet Mask）。它与IP地址协同工作，用于区分IP地址中的网络部分和主机部分。子网掩码就好比一个“地图分割器”，它告诉我们一个IP地址属于哪个网络，以及在这个网络中有多少可用的主机地址。我们将解释子网掩码的二进制表示方式，以及如何通过“与”运算来判断两个IP地址是否处于同一网段。本书还将介绍子网划分（Subnetting）的概念，说明如何在同一个网络中创建多个更小的逻辑子网，以提高网络管理的灵活性和安全性。 网关（Gateway）是局域网通往外部网络（如互联网）的“出口”。当一台设备需要访问另一个网络中的资源时，它会将数据包发送到网关，然后由网关负责将数据包转发到目标网络。在大多数家庭和小型办公室环境中，无线路由器扮演着网关的角色。我们将讲解网关的设置方式，以及它如何与IP地址和子网掩码配合，实现网络间的顺畅通信。 理解这三个基本概念，是进行任何网络配置的基础。本书将通过大量的实例，如家庭网络的IP配置、小型办公室网络的IP规划，来直观地展示IP地址、子网掩码和网关如何影响设备的联网和通信。我们将引导读者手动配置这些参数，从而加深理解，并能够独立解决常见的网络连接问题。 四、 确保网络畅通：DHCP与DNS的协同工作 在构建和管理局域网的过程中，我们总希望网络能够尽可能地简化配置，并且用户无需关心复杂的IP地址管理。这就离不开DHCP（动态主机配置协议）和DNS（域名系统）这两个至关重要的协议。本书第四部分将深入剖析这两个协议的工作原理及其在局域网中的关键作用。 DHCP，顾名思义，它是一种自动分配IP地址的协议。当一台设备连接到配置了DHCP服务器的网络时，它会自动向DHCP服务器请求IP地址、子网掩码、默认网关以及DNS服务器地址等配置信息。DHCP服务器会从预设的地址池中动态地分配一个可用的IP地址给该设备，并设定一个租约时间。租约到期后，设备可以续租，或者释放IP地址供其他设备使用。 本书将详细介绍DHCP的工作流程（通常是四次握手：Discover, Offer, Request, Acknowledge），以及DHCP服务器的配置要点。我们将探讨如何设置DHCP的地址池范围、租约时间，以及如何进行DHCP预约（为特定设备分配固定IP地址），这对于需要稳定IP地址的服务器或打印机非常有用。还会讲解DHCP在中大型网络中的应用，以及如何避免DHCP冲突。 与DHCP负责分配“地址”不同，DNS则负责将我们更容易记忆的“名字”（域名）解析为机器能够识别的“IP地址”。在互联网上，我们输入“www.baidu.com”，DNS服务器会将其翻译成百度服务器的IP地址，然后我们的浏览器才能找到并访问百度网站。 在局域网中，DNS也发挥着类似的作用，尤其是在需要内部设备之间进行名称解析时。本书将介绍DNS的基本概念，如域名、记录类型（A记录、CNAME记录、MX记录等），以及DNS服务器的工作原理。我们将讲解如何在局域网中部署和配置DNS服务器，以及如何设置DNS转发。 DHCP和DNS并非孤立存在，它们之间存在着紧密的协同关系。通常情况下，DHCP服务器会向客户端提供DNS服务器的地址，这样客户端在获取IP地址的同时，也就知道了如何进行域名解析。这种协同工作极大地简化了用户的网络使用体验，使我们能够专注于内容，而非复杂的网络配置。 本书将通过实例演示，说明DHCP如何为设备自动分配IP地址，以及DNS如何帮助设备通过名称访问其他设备或互联网资源。我们将帮助读者理解，为何在某些网络故障时，检查DHCP服务和DNS解析是解决问题的关键步骤。 五、 网络安全与性能优化：守护与提升的艺术 构建起一个可用的局域网只是第一步，如何保障其安全性，以及如何使其运行得更高效、更稳定，是每一位网络管理者都需要关注的“艺术”。本书的第五部分将深入探讨局域网的安全策略和性能优化技巧。 网络安全是构建安全、可靠网络环境的基石。我们将从最基础的层面开始，讲解强密码策略的重要性，以及如何对网络设备（路由器、交换机、AP）进行安全配置，例如修改默认的登录密码、禁用不必要的服务等。 Wi-Fi安全是无线局域网用户最关心的问题之一。本书将详细对比不同的Wi-Fi加密协议（WEP、WPA、WPA2、WPA3），解释它们在安全性上的差异，并指导读者如何选择最安全的加密方式和设置强密码。我们还会介绍MAC地址过滤作为一种辅助的安全手段，以及隐藏SSID（尽管其安全作用有限，但仍可作为一种干扰措施）。 在有线网络中，防火墙扮演着至关重要的角色。我们将介绍防火墙的基本原理，以及如何配置路由器自带的防火墙功能，设置访问控制列表（ACL），限制不必要的端口开放，从而阻止未经授权的访问。 对于更高级的安全需求，本书将简要介绍VPN（虚拟专用网络）的概念，以及它如何在远程访问和保护数据传输方面发挥作用。 除了安全，网络性能优化也是提升用户体验的关键。我们将探讨影响网络性能的常见因素，如网络拥堵、信号干扰、设备配置不当等。 带宽管理： 如何合理分配带宽，确保关键应用的流畅运行。 QoS（服务质量）： 了解QoS的原理，以及如何配置QoS策略，优先保障语音、视频等对延迟敏感的应用。 信道优化（Wi-Fi）： 如何选择最佳的Wi-Fi信道，避免与其他无线设备产生干扰，提升无线信号的稳定性和速度。 设备选型与升级： 如何根据网络规模和需求，选择性能更优的网络设备，并适时进行设备升级。 网络故障排除： 提供一套系统性的故障排查思路，帮助读者快速定位和解决常见的网络问题，如网络速度慢、无法上网、连接不稳定等。我们将介绍使用ping、tracert等命令行工具进行网络诊断的方法。 通过本部分的学习，读者将能够从“知道如何搭建”提升到“懂得如何守护与优化”，使自己的局域网更加安全、高效、稳定，真正成为信息时代可靠的网络生活助手。 六、 实践出真知：局域网的常见应用场景与故障排查 理论知识的学习固然重要，但真正的掌握离不开实践的检验。本书的第六部分将带领读者走进真实的局域网应用场景，并通过实际操作和案例分析，巩固所学知识，并提升故障排除的能力。 常见应用场景： 家庭网络搭建与优化： 从零开始，指导读者在家中构建稳定、安全的Wi-Fi网络。包括路由器选购、布线、Wi-Fi密码设置、访客网络配置、智能家居设备接入等。我们将分享提升Wi-Fi覆盖范围和信号强度的实用技巧，例如Mesh Wi-Fi系统的部署。 小型办公室网络部署： 针对企业环境，讲解如何搭建具备文件共享、打印机共享、互联网接入的局域网。包括交换机的配置、服务器的基本设置、网络打印机的连接、以及简单的用户权限管理。 网络游戏与影音娱乐： 分析网络环境对游戏延迟和高清影音流畅度的影响，讲解如何优化网络设置，例如端口转发（Port Forwarding），以提升游戏体验和流媒体播放质量。 故障排查实战： 网络世界并非永远一帆风顺，当遇到问题时，冷静分析和有效排查是关键。本部分将提供一套系统性的故障排查方法论： 1. 问题现象的收集与分析： 详细记录问题的发生时间、受影响范围、具体表现等。 2. 逐层排查： 物理层检查： 检查网线连接是否松动，指示灯是否正常，设备是否通电。 数据链路层检查： 检查网卡是否启用，MAC地址是否正确，交换机状态。 网络层检查： 使用ping命令测试IP连通性，检查IP地址、子网掩码、网关设置是否正确。 传输层检查： 检查端口是否开放，应用是否正常监听。 应用层检查： 检查浏览器、应用程序等是否正常工作，DNS解析是否正常。 3. 常用诊断工具的应用： `ping`： 测试网络连通性和延迟。 `tracert` (Windows) / `traceroute` (Linux/macOS)： 追踪数据包的传输路径，找出网络瓶颈。 `ipconfig` (Windows) / `ifconfig` (Linux/macOS)： 查看和配置网络接口信息。 `netstat`： 查看网络连接、路由表、接口统计等。 Wi-Fi分析工具： 识别Wi-Fi信号强度、信道占用情况。 4. 典型故障场景分析与解决： 无法上网： 分析是路由器问题、DNS问题还是ISP运营商问题。 网络速度慢： 找出是带宽限制、设备性能瓶颈还是信号干扰。 设备间无法互访： 检查IP地址、子网掩码、防火墙设置、VLAN配置。 Wi-Fi信号弱或不稳定： 分析信号覆盖、信道干扰、AP放置位置。 通过对这些实际场景的深入剖析和故障排查的实战演练，读者将能够将书本上的理论知识转化为解决实际问题的能力。本书旨在通过“学以致用”，让每一位读者都能成为一名自信的网络构建者和问题解决者。 总结： 《局域网：构建与管理》是一本集理论、实践与技巧于一体的综合性书籍。它不仅涵盖了局域网的方方面面，从基础概念到高级配置，从硬件选型到软件协同，更注重培养读者的动手能力和解决问题的思维方式。无论您是初学者，希望了解网络世界的运作规律，还是希望提升现有网络性能、解决网络难题的专业人士，本书都将是您不可或缺的参考指南。通过系统学习本书，您将能够轻松构建、管理和优化属于自己的高效、安全的局域网，为您的数字生活和工作保驾护航。

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坦白说，这本书的阅读体验是有些“颠簸”的，但这种颠簸恰恰反映了其内容的丰富性。它似乎在努力地将所有相关的、不相关的、甚至略微擦边的知识点都囊括进来。比如，在详细讲解了下一代协议栈的性能优化后，作者会突然跳跃到早期 ARPANET 的故事，然后再迅速转入新兴的软件定义网络（SDN）的哲学思辨。这种跳跃性使得阅读节奏变化很大，时而让人感到紧张，时而又陷入沉思。对于初学者来说，这可能是一本“友善度”较低的入门书，因为它不太愿意为了降低门槛而牺牲深度。我建议有一定基础的读者来攻克它，因为只有具备了一定的上下文基础，才能真正领会作者在不同技术范式之间建立联系的精妙之处。它更像是一本面向资深工程师的参考手册和思想碰撞的平台，而不是一本轻松愉快的睡前读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事声音非常具有个性，它不像传统技术文档那样冰冷客观，反而带有一种强烈的作者个人烙印。作者似乎非常热衷于挑战既有的惯例和被广泛接受的“最佳实践”。在讨论到某些被广泛使用的安全策略时，作者用了相当大的篇幅来“解构”这些策略的潜在风险和历史局限性，措辞尖锐，观点鲜明，甚至带着一丝对行业现状的批判。这种不盲从的态度，极大地激发了我的批判性思维。我不再只是被动接受“A 导致 B”的因果链条，而是开始反思：为什么是 A？有没有 C 路径？这种被挑战的感觉非常痛快，它迫使我跳出舒适区，去重新审视我日常工作中习以为常的那些配置和设置。对于那些满足于现状的技术人员来说，这本书无疑是一剂猛药，它会让你对“标准”产生健康的怀疑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度真是令人叹为观止，它像一把精密的瑞士军刀，巧妙地将复杂的理论知识与生动的实际应用编织在一起。初读时，我本以为会陷入枯燥的技术术语迷宫，但作者的叙事功力非凡，总能在关键时刻抛出引人入胜的案例研究。特别是关于如何优化数据包的路由那一章节，作者并没有仅仅停留在教科书式的解释上，而是深入剖析了在不同网络拓扑结构下，那种算法如何通过微调决策逻辑，实现效率的质的飞跃。我记得有一次，我正在为一个老旧的办公网络做升级规划，遇到了一个棘手的延迟问题，翻阅这本书时，无意中看到了一个关于“拥塞控制窗口动态调整”的讨论，其中提及的某个参数设置的经验法则，竟然完美地解决了困扰我数周的难题。这种理论与实战的无缝衔接，让阅读过程充满了“啊哈！”的顿悟时刻。它不仅仅是知识的堆砌，更像是经验的传承，手把手地引导读者理解网络深层的运作原理，让人感觉自己仿佛站在了网络架构师的肩膀上，视野豁然开朗。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和设计风格极其独特，散发着一种老派的、沉稳的学术气息，这在如今充斥着花哨界面的技术书籍中显得尤为珍贵。每一章的开头，都附带了一段历史背景的简述，这使得我们理解各项技术标准时，不再是雾里看花，而是能清晰地追溯其诞生和演进的脉络。我特别欣赏作者在引用资料时的严谨态度，那些脚注和尾注的密度，几乎可以媲美一部严肃的学术专著，这极大地增强了文本的可信度。虽然内容上不乏深奥的数学推导，但作者总能用简洁有力的图表来辅助说明，那些示意图绘制得一丝不苟，逻辑清晰到可以直接作为教学课件使用。阅读过程中，我常常需要停下来，对照着图表反复推敲几遍，但这种“慢读”的过程反而加深了理解的厚度。它要求读者投入精力，但回报也是巨大的，它训练的不仅是技术理解力，更是一种严谨的治学态度。

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如果要用一个词来形容这本书的整体价值，那会是“前瞻性”。虽然书中涵盖了许多经典的网络概念，但其核心价值在于对未来趋势的精准预判和前瞻性布局。作者花了很大篇幅探讨了网络功能虚拟化（NFV）的潜力以及边缘计算对传统中心化架构的冲击，并且不仅仅是描述了这些技术，而是详细推演了如果这些技术全面落地，对整个IT基础设施的底层逻辑会产生怎样的连锁反应。阅读这些章节时，我感觉自己不是在读一本关于现有技术的书，而是在提前预习未来五到十年的技术路线图。特别是关于如何构建具备自我修复和智能决策能力的分布式网络模型的部分，其中的思路之开阔，让我对下一代网络工程师需要具备的能力有了更清晰的认知。这本书与其说是在记录历史，不如说是在描绘蓝图，它让你提前进入了那个正在到来的网络时代。

评分☆☆☆☆☆

非常不错的引导读物 :)

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