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出版者:清华大学出版社

作者:黄劲杉

出品人:

页数:308

译者:

出版时间:2002-11-1

价格:27.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302059660

丛书系列:

图书标签:

• 看图软件
• 图像处理
• 网络工具
• 软件教程
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• 实用工具
• 电脑技巧
• 入门
• 操作指南
• 软件应用

深入探索计算机网络技术前沿：从理论基石到实践应用 本书不是一本关于“网络常用工具软件看图速成”的书籍。 本书旨在为对计算机网络技术怀有浓厚兴趣，并渴望从底层原理到前沿应用进行系统性、深入性学习的读者提供一份详尽、严谨的学习蓝图。 --- 第一部分：网络基础架构与协议栈的深度解析 本卷着重于构建坚实的理论基础，带领读者穿越 OSI 七层模型与 TCP/IP 协议簇的复杂迷宫。我们不会停留在表面的功能介绍，而是深入剖析每一层协议的设计哲学、工作机制及其在现代网络环境中的演变。 第 1 章：物理层与数据链路层的精密工程 本章从电磁波传播、光纤通信的基本原理入手，阐述数字信号的编码与传输效率优化。随后，重点剖析数据链路层，尤其关注以太网（Ethernet）的演进历史，从早期的共享介质到现代的全双工交换网络。深入探讨介质访问控制（MAC）协议，如 CSMA/CD 和 CSMA/CA 的局限性与适用场景。此外，ARP（地址解析协议）和 RARP 的工作流程将被详细拆解，结合实际数据帧的结构分析，揭示 L2 寻址的精妙之处。对于无线网络而言，IEEE 802.11 标准（Wi-Fi）的物理层和 MAC 层（如 DCF 和 PCF）的机制将被详尽论述，包括信道接入、帧聚合与加密协议（如 WPA3）的安全性分析。 第 2 章：网络层：路由选择的艺术与科学 网络层是本书的重点之一。我们将彻底解析 IPv4 协议的头部结构、分片机制及其内在的缺陷，并将其与 IPv6 的设计理念进行对比，强调其地址空间、流标签（Flow Label）和地址解析（NDP）的改进之处。路由协议部分将进行分门别类的深度讲解： 内部网关协议 (IGP)： 详细分析链路状态路由协议 OSPF（Open Shortest Path First）的邻接建立过程、LSA 类型的差异、区域划分策略以及 SPF 算法的计算过程。同时，距离矢量路由协议 RIP 的 Bellman-Ford 算法局限性也将被审视。 外部网关协议 (EGP)： 集中火力于 BGP（边界网关协议），解析其路径矢量特性、可选属性（如 AS_PATH, NEXT_HOP, LOCAL_PREF, MED）对路径选择的影响。重点探讨 BGP 路由策略的配置艺术，包括路由反射器（Route Reflectors）和联盟（Confederations）在大型自治系统（AS）中的应用。 路由聚合与策略： 探讨路由衰减、路由黑洞、路由劫持等网络安全问题，并介绍路由黑名单（RTBH）和 BGP Flowspec 的应用实践。 第 3 章：传输层：连接的可靠性保障 本章聚焦于 TCP 和 UDP 协议。TCP 部分将进行细致的协议状态机分析，包括三次握手、四次挥手以及连接的异常终止。重点在于理解 TCP 的拥塞控制算法（如 Reno, CUBIC, BBR）的演进历程，以及流量控制机制（滑动窗口）。我们将通过模拟丢包场景，分析序列号、确认应答（ACK）和重传计时器如何协同工作以确保数据传输的可靠性。对于 UDP，则探讨其在实时应用（如 DNS, VoIP）中的优势，以及如何通过上层应用设计来弥补其无连接的特性。 --- 第二部分：应用层协议与服务架构的演进 在掌握了底层基础后，本部分将把焦点转向面向用户的应用层协议，探索它们如何支撑现代互联网服务。 第 4 章：万维网核心协议的精细化解读 HTTP 协议的解析将是本章的重中之重。我们不仅回顾 HTTP/1.1 的请求/响应模型、Header 字段的含义，更深入分析 HTTP/2 的多路复用（Multiplexing）、头部压缩（HPACK）和服务器推送（Server Push）带来的性能飞跃。随后，详尽介绍 HTTP/3 带来的颠覆性变革——基于 QUIC 协议的迁移，理解 0-RTT 连接建立、连接迁移（Connection Migration）的实现原理及其在移动网络环境下的巨大优势。此外，TLS/SSL 握手过程、证书链验证以及前向保密（PFS）的机制将被详细图解。 第 5 章：域名系统（DNS）的复杂生态 DNS 不仅仅是 IP 地址的查找服务。本章将探讨递归查询与迭代查询的流程差异，深入解析 DNS 记录类型（A, AAAA, CNAME, MX, TXT, SRV）的精确用途。关键内容包括 DNSSEC（域名系统安全扩展）的工作原理、NSEC/NSEC3 记录的防范伪造机制，以及 DNS 负载均衡（如 GSLB）的部署模式。针对现代网络对延迟的要求，我们会分析 DoT (DNS over TLS) 和 DoH (DNS over HTTPS) 如何在保护用户隐私的同时，提升查询速度。 第 6 章：新兴网络架构与服务模型 本章面向未来，探讨服务交付模式的转变。我们将详细剖析容器化技术（如 Docker, Kubernetes）如何重塑网络边界，并介绍服务网格（Service Mesh，如 Istio, Linkerd）在微服务架构中实现服务间通信、可观测性和安全性的技术栈。SDN（软件定义网络）的控制平面与数据平面的解耦思想，以及 OpenFlow 协议在网络可编程性中的核心地位，将被作为重点案例分析。此外，零信任网络架构（ZTNA）的设计原则与实施路径也将得到阐述。 --- 第三部分：网络性能、安全与故障诊断的实战方法论 本书的第三部分强调理论指导实践，聚焦于如何量化网络性能、识别安全漏洞以及高效地进行故障排除。 第 7 章：网络测量与性能量化 本章将教授读者使用专业的分析工具（如 Wireshark, tcpdump）对原始数据包进行深度捕获和分析。我们将从数据包级别解读延迟（Latency）、抖动（Jitter）和丢包率（Packet Loss）的计算方法。针对网络流量的分析，将介绍 NetFlow/sFlow 技术，用于宏观洞察流量模式和应用分布。性能优化策略部分，将讨论缓冲区管理、TCP 窗口调优的实际效果，并引入主动队列管理（AQM）算法（如 RED, CoDel）对公平性和延迟的控制作用。 第 8 章：网络安全纵深防御体系构建 本卷不涉及工具的“一键操作”，而是从安全原理出发，构建防御体系。我们将深入分析常见的网络攻击类型，如 DDoS 攻击（应用层与网络层）、中间人攻击（MiTM）、端口扫描与漏洞利用原理。重点在于网络边界防护：防火墙（Stateful vs. Stateless）、入侵检测/防御系统（IDS/IPS）的签名匹配与异常检测机制。对于加密通信，我们将探讨密钥交换算法（如 Diffie-Hellman）的数学基础以及后量子密码学在网络安全领域的前瞻性研究。 --- 本书适合对象： 计算机科学、通信工程、信息安全等专业的高年级学生、网络工程师、系统架构师，以及所有希望超越基础操作层面，掌握网络技术深层原理和架构设计方法的专业人士。阅读本书需要具备基本的计算机和网络术语知识。

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