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出版者:金禾資訊

作者:王信博

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20040608

价格:NT$ 520

装帧:

isbn号码:9789578573918

丛书系列:

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• 資料通訊
• 網路
• 通訊協定
• 數據傳輸
• 網路工程
• 通訊系統
• 數位通訊
• 類比通訊
• 網路安全
• 通訊原理

《数据通信基础：穿越信息洪流的基石》 在信息爆炸的时代，数据通信如同神经网络般连接着世界的每一个角落，驱动着现代社会的运转。从智能手机上的即时通讯，到全球范围内的科学研究合作，再到支撑着金融市场的高速交易，无一不依赖于高效、可靠的数据传输。本书并非是关于“资料通讯概论”这本书本身的介绍，而是深入探讨数据通信领域的核心概念、关键技术以及其发展脉络，旨在为读者构建一个全面而深刻的理解框架。 一、 数据的本质与传输模型：信号的诞生与旅程 首先，我们将从数据的本质出发。数据，作为信息的载体，其最原始的表现形式是数字信号和模拟信号。模拟信号是连续变化的，如同声音的波形，而数字信号则是离散的，以二进制0和1的序列存在。理解这两种信号的特性，是掌握数据通信的基础。 接着，我们会详细解析数据通信的基本模型。一个典型的数据通信系统包含发送方、接收方、信道以及传输的报文（Message）。发送方将报文转化为信号，通过信道进行传输，最终由接收方将信号还原为报文。这个过程并非简单直接，信道可能存在噪声、衰减等影响，如何克服这些障碍，确保信息准确无误地到达，是数据通信面临的核心挑战。我们会探讨信号的调制（Modulation）和解调（Demodulation）技术，它们是如何将数字信息“编码”到载波信号中，并在接收端“解码”回原始信息的。 二、 传输介质与网络拓扑：信息的物理路径 数据通信的实现离不开各种传输介质。本书将涵盖各种常见的传输介质，包括： 双绞线（Twisted Pair Cable）：如我们常见的网线（Ethernet cable），它的结构设计巧妙地抵消了电磁干扰，是局域网（LAN）中最广泛使用的介质。我们会深入了解其不同类型（如Cat 5e, Cat 6, Cat 7）在传输速率和带宽上的差异。 同轴电缆（Coaxial Cable）：曾广泛用于电视信号传输，因其良好的抗干扰能力和较高的带宽而备受青睐。 光纤（Fiber Optic Cable）：以光信号的形式传输数据，具有极高的带宽、极低的衰减和极强的抗电磁干扰能力，是现代高速通信网络（如互联网骨干网）的基石。我们将探索其工作原理，以及单模和多模光纤的区别。 无线传输：包括无线电波、微波、红外线等。我们将讨论无线通信的优势与挑战，以及Wi-Fi、蜂窝网络（4G, 5G）等无线技术的发展。 除了传输介质，网络的结构，即网络拓扑（Network Topology），也对数据通信的效率和可靠性有着重要影响。本书将介绍多种常见的网络拓扑，如总线型（Bus）、星型（Star）、环型（Ring）、网状型（Mesh）以及混合型（Hybrid）拓扑，分析它们的优缺点，以及在不同应用场景下的适用性。 三、 数据传输效率与可靠性：克服信道障碍的智慧 数据通信的效率和可靠性是衡量一个通信系统优劣的关键指标。 数据速率（Data Rate）：衡量单位时间内传输的数据量，通常以比特每秒（bps）为单位。我们将探讨香农-哈特利定理（Shannon-Hartley Theorem），这个在信息论中具有里程碑意义的定理，为我们揭示了在特定带宽和信噪比下，信道能够达到的最大可靠传输速率。 带宽（Bandwidth）：信道能够传输的信号频率范围，它直接决定了数据传输的潜力。 延迟（Latency）：信号从发送端传输到接收端所需的时间。在实时通信（如视频会议）中，低延迟至关重要。 误码率（Bit Error Rate, BER）：表示传输过程中出错的比特数占总传输比特数的比例。低误码率是通信可靠性的保证。 为了提高数据传输的可靠性，各种纠错编码（Error-Correcting Codes）技术应运而生。我们会介绍一些基本的编码概念，例如奇偶校验（Parity Check）、海明码（Hamming Code）以及更复杂的卷积码（Convolutional Code）和Turbo码（Turbo Code）等，它们如何在数据中添加冗余信息，以便在接收端检测和纠正错误。 四、 网络协议栈与分层模型：有序的信息交换 现代数据通信网络的复杂性催生了分层协议的思想。最经典的便是OSI（Open Systems Interconnection）七层模型和TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）四层或五层模型。 OSI七层模型：从物理层（Physical Layer）到应用层（Application Layer），每一层都承担着特定的通信功能，通过明确的接口相互协作。我们会逐一解析每一层的作用：物理层负责比特流的传输；数据链路层（Data Link Layer）处理帧的传输和物理寻址；网络层（Network Layer）负责数据包的路由和逻辑寻址；传输层（Transport Layer）提供端到端的通信服务，如TCP的可靠传输和UDP的快速传输；会话层（Session Layer）管理对话；表示层（Presentation Layer）处理数据格式和加密；应用层（Application Layer）为用户提供网络服务。 TCP/IP模型：作为互联网的基石，TCP/IP模型更为实际。它通常被描述为四层（应用层、传输层、互联网层、网络接口层）或五层（应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层）。我们将重点关注TCP和IP协议，理解它们如何协同工作，实现全球范围内的互联互通。IP协议负责数据包的寻址和路由，而TCP协议则提供了可靠的、面向连接的字节流服务。 五、 网络设备与通信技术：构建信息高速公路 实现高效数据通信离不开各种网络设备。本书将介绍： 路由器（Router）：连接不同网络的设备，负责根据IP地址将数据包从源端转发到目的端。 交换机（Switch）：在局域网内根据MAC地址实现高效的数据帧转发。 调制解调器（Modem）：将数字信号转换为模拟信号（调制）以便在电话线等模拟信道上传输，并在接收端将模拟信号转换回数字信号（解调）。 集线器（Hub）：一种早期的网络设备，以广播的方式将接收到的数据发送给所有连接的设备，效率较低。 网卡（Network Interface Card, NIC）：计算机连接到网络的接口。 此外，我们还将涉猎一些前沿的通信技术，如宽带接入技术（DSL, Cable Modem, Fiber to the Home - FTTH），移动通信技术（从2G到5G的演进，以及未来的6G展望），以及卫星通信等，展现数据通信技术不断突破的边界。 六、 安全与未来展望：守护信息的安全与创新 在数据通信日益普及的今天，信息安全的重要性不言而喻。我们将探讨数据通信中的安全挑战，包括数据加密、身份验证、防火墙等安全机制，以及网络攻击的类型和防御策略。 最后，本书将对数据通信的未来进行展望。随着物联网（IoT）、人工智能（AI）、大数据、5G/6G以及云计算等技术的飞速发展，数据通信将扮演更加核心的角色。我们将探讨这些新兴技术如何相互促进，以及它们将如何重塑我们的信息交流方式和生活形态。 《数据通信基础：穿越信息洪流的基石》旨在为读者提供一个系统、全面、深入的学习体验，帮助您理解驱动现代信息社会的底层逻辑，把握技术发展的脉搏，并对未来通信的无限可能充满信心。

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这本书的叙事口吻非常独特，它不像那种高高在上的学术专著，动辄抛出晦涩难懂的公式和定义，而是像一位经验丰富、耐心十足的导师，在你耳边娓娓道来。作者仿佛深知初学者的困惑点在哪里，总能在关键时刻用一个生动的比喻或者一个贴近生活的例子来解构复杂的概念。我尤其欣赏它对历史脉络的梳理，对于任何一个领域，了解其“来龙去脉”远比死记硬背最新的进展来得重要，这本书在这方面做得极为扎实。它没有急于展示最新的技术突破，而是花了大篇幅去探讨基础理论是如何一步步演化至今的，这使得我们对现有体系的理解更加深刻，也让我们在面对未来变革时，心中有数，不至于随波逐流。这种“追本溯源”的写作方式，极大地增强了知识的稳定性和可靠性，让人感觉所学非虚，是经过时间检验的真知灼见。

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这本书的语言风格极其沉稳、严谨，带着一种学者的克制与自信。它几乎没有使用任何哗众取宠的修辞手法，每一个句子都像经过精密计算的算法一样，准确无误地传达其核心信息。我特别欣赏作者对细节的把握，那些看似微不足道的脚注和附录中的补充说明，往往隐藏着深入理解正文的关键线索。阅读这本书的过程，需要一种专注和沉静的心态，它不适合浮光掠影地浏览，而是要求读者慢下来，去品味每一个论证的严密性。正因如此，每读完一个章节，都会有一种脚踏实地、收获满满的充实感，而非仅仅是“读完了”的空虚。它就像一部需要细细品味的古典音乐，初听可能略显深奥，但一旦进入状态，便能感受到其内在的宏大结构和精妙的和声，让人心悦诚服地为其深厚的学术功底和严谨的治学态度所折服。

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坦白说，我原本对这种主题的书籍抱持着一丝警惕，总担心内容会过于陈旧或者过于偏向某一特定流派。然而，这本书展现出了惊人的包容性和前瞻性。它并非简单地罗列事实，而是鼓励读者进行批判性思考。在介绍不同理论模型时，作者总是会巧妙地指出其局限性，并对比其他可能的视角，这种“多方辩论”的呈现方式，极大地拓宽了我的思维边界。我常常在阅读某个章节后，会停下来，反复琢磨作者提出的“如果情况A成立，B会如何变化”这样的假设性问题。这促使我不仅要记住“是什么”，更要去思考“为什么”和“如何是”。这种引导式的学习路径，远比被动接受信息有效得多，它真正点燃了那种探索未知的求知欲，让我感觉自己不仅仅是在阅读一本书，更是在参与一场深刻的思想对话。

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这本书的排版和装帧实在令人眼前一亮，那种沉甸甸的质感，拿到手里就知道不是那种敷衍了事的印刷品。书皮的哑光处理，触感细腻，细节之处透露着一种对知识的尊重。内页的纸张选得也相当考究，米白色的纸张，不仅保护了读者的视力，更使得图文的对比度达到了一个非常舒适的水平。我特别欣赏它在章节划分上的精妙布局，逻辑线条清晰得像一张精心绘制的路线图，即便是初次接触这个领域的读者，也能顺着作者的引导，稳步深入。每一个术语的引入都伴随着恰到好处的背景解释，生怕读者有任何理解上的滞后。翻阅的时候，那种愉悦感是多维度的，不仅仅是信息的摄入，更是一种美学体验的享受。我常常在想，一本优秀的教科书，理应如此，它不仅传授知识，更应教会我们如何去“阅读”知识，如何去欣赏信息的结构之美。这本书无疑做到了这一点，它让枯燥的理论变得触手可及，充满了探索的乐趣。

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从实用性的角度来看，这本书的价值是无可估量的。它非常注重理论与实践的结合，每一个理论框架后面，几乎都能找到与之对应的行业应用案例。更棒的是，这些案例并非停留在概念层面，而是深入到具体的操作细节和潜在的挑战分析。例如，在讲解某种数据流处理机制时，它不仅展示了理想状态下的流程图，还详细阐述了在实际部署中可能遇到的延迟、同步和容错问题，并给出了业界公认的几种解决方案的优劣对比。这种“打地基”式的讲解，让那些原本只存在于书本上的概念，瞬间变得鲜活、真实可感。对于我这种希望将理论知识转化为实际工作能力的读者来说，这本书无疑是一本可以直接拿来“实战”的工具书，它的参考价值远远超出了普通教材的范畴。

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