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出版者:电子工业出版社

作者:周炎涛 文庭秋 等

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-09-01

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787505366817

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 网络原理
• TCP/IP
• 实用教程
• 网络技术
• 数据通信
• 网络编程
• 计算机科学
• 信息技术
• 网络安全

互联网架构的基石：现代网络协议与应用深度解析 书籍简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，剖析驱动当代数字世界的底层网络协议栈、关键技术及其前沿应用。它不仅仅是对基础概念的罗列，更侧重于对复杂网络机制的原理挖掘、实际部署中的挑战与优化策略的探讨。 本书内容覆盖了从物理层信号传输的物理特性，到应用层用户体验的构建，形成一个逻辑清晰、层级分明的知识体系。我们聚焦于那些在云计算、大数据、物联网（IoT）和5G/6G通信等新兴领域中发挥核心作用的技术细节。 第一部分：网络基础与演进的脉络 本部分将追溯计算机网络的历史演进，从早期的局域网（LAN）技术到广域网（WAN）的构建，重点解析网络拓扑结构的演变及其对性能、可靠性和安全性的影响。 我们深入探讨物理层和数据链路层的最新标准。详细解析以太网（Ethernet）的演进，包括千兆、万兆乃至更高速度以太网的帧结构、CSMA/CD与CSMA/CA机制的实际应用差异。同时，对无线网络技术的底层原理进行剖析，涵盖Wi-Fi（802.11系列，特别是Wi-Fi 6/6E的OFDMA和MU-MIMO机制）的设计哲学、信道管理和功率控制。 重点内容还包括链路层设备（如交换机）的内部工作原理，特别是二层MAC地址学习、VLAN划分与Trunking协议（如802.1Q）的配置与故障排查。对软件定义网络（SDN）的起源和核心概念——控制平面与数据平面的分离——进行详尽阐述，并分析OpenFlow协议的工作流程。 第二部分：IP寻址、路由的艺术与工程 本部分是理解互联网骨干运作的核心。我们详尽讲解IPv4和IPv6的地址结构、子网划分（VLSM/CIDR）的工程实践，并探讨从IPv4向IPv6过渡所采用的双栈、隧道技术和翻译机制（NAT64/DNS64）的复杂性。 路由协议是网络通信的导航系统。本书系统地介绍内部网关协议（IGP）——OSPF和EIGRP的链路状态算法和距离向量算法的实现细节，包括邻居建立、LSA/Hello报文的交互过程，以及SPF树的构建与收敛机制。对于外部网关协议（EGP），我们将投入大量篇幅解析BGP（边界网关协议）的路径属性（AS_PATH, Local Preference, MED等）如何指导全球路由策略的制定，以及BGP的路由反射器（Route Reflector）和联盟（Confederation）在高复杂性AS间的扩展应用。 此外，我们还深入研究路由策略的工程化，包括策略路由（Policy-Based Routing）、路由过滤与汇总（Route Summarization）对路由表规模和维护成本的影响。 第三部分：传输层与应用层的高效交互 本部分关注如何实现可靠、高效的端到端数据传输。 传输层的讨论将聚焦于TCP和UDP。对于TCP，我们将细致分析其三大握手过程、慢启动、拥塞控制算法（如Reno, CUBIC, BBR）如何适应不同的网络环境和应用需求。错误恢复机制，如序列号、确认应答（ACK）、重传定时器和快速重传/快速恢复的协同作用将被深入剖析。同时，对UDP在流媒体、DNS等对延迟敏感应用中的作用和流量控制的缺失进行对比分析。 在应用层，我们不再停留在协议定义的层面，而是探讨这些协议在现代服务中的实际部署。详细解析HTTP/1.1、HTTP/2和HTTP/3（基于QUIC）的性能优化策略。例如，HTTP/2的多路复用、头部压缩（HPACK）对减少延迟的贡献；以及QUIC如何通过头部阻塞的消除和0-RTT连接建立机制彻底革新了传输层设计，使其更适合移动和不稳定的网络环境。 同时，本书对DNS（域名系统）的层次结构、缓存机制、记录类型（A, AAAA, CNAME, TXT, SRV）以及DNSSEC的安全扩展进行系统梳理，这是理解现代域名解析速度与安全性的关键。 第四部分：网络服务、安全与管理 本部分将视角转向网络服务的构建与保护。 网络服务的实现：深入讲解DHCP、NTP等基础设施服务的协议细节和部署注意事项。对于IPTV、VoIP等实时应用，我们将分析QoS（服务质量）的必要性，并详细解读区分服务（DiffServ）和带内/带外整形（Policing/Shaping）技术在核心网和接入网中的应用。 网络安全是不可或缺的基石。本书系统地阐述网络访问控制（NAC）、防火墙（状态检测、应用层网关）的原理与策略配置。重点解析VPN技术，包括IPSec（AH/ESP协议、IKE协商）和SSL/TLS VPN在远程接入和站点间互联中的应用。对入侵检测/防御系统（IDS/IPS）的签名匹配与异常检测机制进行分析，并探讨零信任（Zero Trust）架构在网络边界模糊化背景下的落地挑战。 网络管理方面，我们将涵盖SNMP（简单网络管理协议）的三大版本及其陷阱机制，以及现代网络运维中Syslog、NetFlow/IPFIX在流量审计、性能监控和故障定位中的作用。 总结 本书为网络工程师、系统架构师以及希望深入理解互联网底层运作的专业人士提供了一套坚实的理论框架和实用的工程指导。通过对协议栈的深度剖析和对前沿技术的追踪，读者将能够设计、部署和优化出更健壮、更安全、更高效的现代网络基础设施。

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