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出版者:科学出版社,科学出版社

作者:蒋湘群

出品人:

页数:348

译者:

出版时间:2001-8-1

价格:23.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030065179

丛书系列:

图书标签:

• 互联网
• 网络基础
• 计算机网络
• 因特网
• 网络技术
• TCP/IP
• 网络协议
• 网络原理
• 信息技术
• 计算机

深入解析现代通信与网络架构 图书名称：现代通信与网络架构概论 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的视角，剖析当今信息社会赖以运转的底层技术与复杂系统——现代通信与网络架构。我们聚焦于那些驱动全球数据流动、支撑万物互联的核心原理、关键协议栈以及新兴技术的演进路径，力求构建一座连接理论基础与实际应用的坚实桥梁。 本书内容组织严谨，逻辑清晰，涵盖了从物理层传输介质到应用层服务交互的整个网络协议栈的精髓。我们不满足于对基础概念的浅尝辄止，而是深入剖析了每一层级的功能、设计哲学及其在现实世界中的具体实现细节。 第一部分：通信基础与物理层精要 本部分奠定了整个网络架构的物理基础。我们首先回顾了信号理论的基本概念，包括带宽、信噪比、调制解调技术（如QAM、OFDM）在现代高速通信中的关键作用。随后，我们详细探讨了各类传输介质的特性与适用场景，包括光纤通信的原理、电缆的衰减特性，以及无线信道面临的挑战（如多径效应、衰落）。重点分析了最新的光网络技术，如DWDM（密集波分复用）如何极大地提升了骨干网络的承载能力，以及编码理论在对抗噪声和保证数据完整性方面的突破性贡献。 第二部分：数据链路层与局域网技术 在理解了数据如何在物理媒介上传输之后，我们转向数据链路层，这是实现可靠数据帧传输的关键环节。本章深入剖析了以太网（Ethernet）的演进历程，从早期的共享介质冲突检测（CSMA/CD）到现代全双工交换网络的工作机制。我们细致解析了MAC地址的寻址、VLAN（虚拟局域网）的配置与隔离原理，以及生成树协议（STP/RSTP）在构建冗余、无环拓扑结构中的核心算法。此外，无线局域网（WLAN）部分，重点剖析了IEEE 802.11标准的最新进展（如Wi-Fi 6/6E），包括OFDMA、MU-MIMO等技术如何显著提高频谱效率和用户体验。 第三部分：网络层：全球互联的基石 网络层是实现跨异构网络通信的灵魂所在。本书花费大量篇幅讲解了IP协议（IPv4与IPv6）的报文结构、寻址机制和分片重组过程。我们详尽阐述了路由协议的分类与工作原理，对比了距离矢量路由协议（如RIP）与链路状态路由协议（如OSPF、IS-IS）的设计哲学和收敛特性。对于互联网规模的路由，BGP（边界网关协议）的路径选择算法、AS间的策略控制机制被深度剖析。特别关注了IPv6的过渡策略（如双栈、隧道技术）及其在未来网络中的必然性。此外，网络地址转换（NAT）的原理、安全隐患及其在设计中的影响也被纳入讨论。 第四部分：传输层：端到端服务的质量保证 传输层负责为应用提供可靠的、面向连接或无连接的数据传输服务。我们对TCP协议进行了细致的解构，包括三次握手与四次挥手的状态机、拥塞控制算法（如Tahoe, Reno, CUBIC）的演进及其在不同网络条件下的性能表现。传输层的可靠性保障机制，如序列号、确认应答（ACK）、滑动窗口机制，被结合实际数据包捕获进行解释。同时，UDP协议的无连接特性及其在流媒体、DNS等应用中的优势和应用场景也得到了充分说明。 第五部分：应用层与服务访问 本部分聚焦于用户直接交互的应用层协议，阐释了它们如何利用下层提供的服务构建丰富的网络应用。HTTP协议（涵盖HTTP/1.1, HTTP/2乃至HTTP/3的QUIC）的请求/响应模式、头部优化、状态管理（Cookies）以及幂等性概念被清晰界定。我们还深入研究了域名系统（DNS）的分层结构、解析过程（递归与迭代查询），以及DNSSEC在保障解析完整性方面的作用。此外，电子邮箱协议（SMTP, POP3, IMAP）和文件传输协议（FTP）的交互机制也得到了详尽描述。 第六部分：现代网络架构的演进与挑战 最后，本书展望并分析了当前网络领域的前沿发展方向和核心挑战。软件定义网络（SDN）的概念、控制平面与数据平面的分离、OpenFlow协议的工作方式，以及其对传统网络管理的颠覆性影响，是本部分的重点。我们还探讨了网络功能虚拟化（NFV）如何通过将网络服务从专用硬件迁移到通用服务器上来降低成本和提高灵活性。在安全领域，对网络边界的重新定义催生了零信任架构（Zero Trust Architecture）的设计原则。云计算环境下的网络互联、大规模数据中心网络的设计（如Clos架构），以及物联网（IoT）设备接入和边缘计算对传统网络模型的冲击，也进行了深入的案例分析。 本书面向网络工程师、系统架构师、计算机科学专业学生以及所有希望构建或维护复杂信息系统的技术人员。通过对这些关键技术的系统性学习，读者将能够设计、部署、管理和故障排除任何规模的网络环境，真正掌握现代信息传输的底层脉络。本书注重理论与实践的结合，每章后的思考题和实验建议旨在巩固读者的动手能力和解决复杂问题的能力。

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