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出版者:Charles River Media

作者:Thomas Herbert

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-05

价格:USD 49.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781584502845

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深入解析现代网络架构：从底层协议到高性能实践 本书旨在为网络工程师、系统架构师和高级开发人员提供一本全面、深入的指南，聚焦于构建、优化和维护现代高性能网络基础设施。我们不侧重于特定的操作系统内核实现细节，而是将视角提升到更抽象、更具通用性的网络架构层面，探讨跨平台、跨环境下的网络效率瓶颈与解决方案。 第一部分：网络基础的重新审视与抽象模型构建 本部分着重于对传统网络基础概念的再理解，并建立一套适用于描述复杂现代网络的抽象模型。我们假设读者已经掌握了OSI和TCP/IP的基本模型，因此将直接深入到协议栈的高级功能和设计哲学。 第1章：超越传统分层模型的视角 本章探讨了现代网络模型中，协议栈与硬件加速、虚拟化层之间的相互作用。重点分析了用户态网络堆栈（如DPDK、XDP）对传统内核网络路径的颠覆性影响。我们详细介绍了零拷贝（Zero-Copy）技术在不同I/O框架（如`sendfile()`、`splice()`）下的具体实现差异及其性能权衡，并分析了如何基于应用需求选择最合适的I/O模型。 第2章：传输层协议的性能调优与替代方案 本章将TCP的深入研究置于一个更广阔的背景下。我们将对比分析QUIC协议的设计哲学，特别关注其在多路复用、拥塞控制和连接迁移方面的优势，并探讨在特定应用场景下，何时应考虑采用可靠的UDP（RUDP）变体而非标准TCP。高级拥塞控制算法（如BBR、CUBIC的变体）的数学模型将被剖析，重点在于理解它们如何适应高带宽、高延迟的网络环境，以及如何通过参数调整实现网络资源的公平共享。 第3章：IPv6迁移策略与地址管理的高级考量 虽然IPv6的部署已是趋势，但本章关注的是大规模异构网络中的平滑过渡策略。详细讨论了双栈（Dual-Stack）部署的复杂性、隧道技术（如6to4, Teredo）的性能陷阱，以及更现代的映射和翻译机制（NAT64/DNS64）的架构设计。地址空间的规划不再是简单的子网划分，而是涉及去中心化自治组织（DAO）和多宿主（Multi-homing）的高可用性设计。 第二部分：数据平面与控制平面的解耦与创新 本部分聚焦于当前网络领域最核心的变革——控制面与数据面的分离，以及由此带来的可编程性红利。 第4章：软件定义网络（SDN）架构的深入解构 本章详细剖析了OpenFlow协议的局限性，并转向更灵活的Intent-Based Networking (IBN) 模型。我们探讨了如何构建一个可扩展的控制器集群，重点关注状态同步、一致性维护（Paxos/Raft在网络状态管理中的应用），以及如何设计高效的北向API以支持云原生工作负载的动态需求。 第5章：可编程转发与硬件加速的融合 这一部分是对传统转发平面的一次彻底审视。我们深入探讨P4语言的设计哲学，理解其如何允许网络工程师在不依赖传统硬件供应商固化功能的情况下，定义定制化的数据包处理流水线。内容涵盖了流水线编程中的资源约束、哈希函数设计在查找表优化中的作用，以及如何将FPGA/SmartNIC的加速能力无缝集成到软件定义的转发路径中。 第6章：网络功能虚拟化（NFV）的性能优化 NFV的部署带来了巨大的灵活性，但也引入了性能开销。本章侧重于如何最小化这些开销。详细分析了SR-IOV、vSwitch（如OVS）的内核逃逸路径，并重点研究了用户态网络（User-Space Networking）技术如何通过绕过内核中断和上下文切换，实现接近线速的虚拟化网络性能。对DPDK Poll Mode Driver（PMD）的工作原理、内存池管理（Mempool）和无锁队列（Lock-free Queue）的实现细节进行了深入剖析。 第三部分：网络观测、安全与分布式系统的挑战 在高度动态和复杂的现代网络环境中，实时观测和主动安全防护成为保障服务质量的关键。 第7章：下一代网络遥测与可视化技术 本章超越了传统的SNMP轮询模式。我们探讨了流式遥测（Streaming Telemetry），特别是基于gRPC/gNMI的实时数据采集框架。重点介绍了如何高效地处理高频、高维度的时间序列数据，并利用eBPF技术在内核空间捕获和聚合关键的网络事件（如连接建立、丢包计数），实现对网络性能的细粒度、低延迟洞察。 第8章：服务网格（Service Mesh）下的东西向流量安全与可见性 在微服务架构中，东西向流量的管理是核心挑战。本章详细分析了Sidecar代理（如Envoy）在流量拦截、加密和策略执行中的作用。我们深入探讨了mTLS（双向TLS）在服务网格中的自动部署与密钥轮换机制，以及如何设计高效的分布式追踪（Distributed Tracing）系统，以定位服务间调用链中的延迟热点。 第9章：网络安全态势感知与异常检测 本章从网络层面对安全进行深入探讨。内容包括基于流的异常检测（如NetFlow/IPFIX的深度分析），以及如何利用机器学习模型来识别零日攻击的早期迹象。重点在于快速包捕获与分析的系统设计，确保在网络拥塞或攻击发生时，关键的取证数据能够被可靠地收集和存储。 结语：面向未来的网络基础设施设计原则 本书的最后一部分总结了贯穿全书的核心设计理念：可编程性、自动化、可观测性和韧性（Resilience）。它指导读者如何将所学的底层知识转化为面向业务需求的、健壮的网络解决方案。本书旨在培养读者构建下一代、能够适应快速变化业务需求的、高性能、高弹性的网络系统的能力。

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我一直以来都对网络通信的底层原理着迷，特别是Linux操作系统是如何处理海量网络数据的。《The Linux TCP/IP Stack》这本书的出现，正是我探索Linux网络栈秘密的绝佳机会。我非常期待这本书能够深入解析TCP协议的生命周期，从连接的建立（三次握手）到数据的有序传输（序列号、确认应答、滑动窗口、重传机制），再到连接的关闭（四次挥手）。我特别关注TCP拥塞控制算法的实现，希望能够理解如Reno、NewReno、Cubic等算法的原理，以及它们如何在Linux内核中被动态调整以适应不同的网络环境。在IP层，我对数据包的分片与重组、TTL值的计算和应用、以及路由表是如何构建和使用的充满好奇。ARP协议在网络通信中的关键作用，以及ICMP协议在网络诊断和错误报告中的应用，也是我希望书中能够详细讲解的部分。如果这本书能涵盖TCP的延迟确认（Delayed ACK）和Nagle算法的工作原理，并解释它们如何影响网络吞吐量和延迟，那将极大地增强其实用性。我希望这本书能够提供足够的细节，让我能够理解TCP/IP栈中各个模块的相互作用，并能将这些知识应用于实际的网络优化和故障排除中，从而提升我的技术能力。

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作为一名对网络通信原理有着浓厚兴趣的开发者，我一直致力于深入理解数据包在操作系统内部的旅程。《The Linux TCP/IP Stack》这本书的名字，完美契合了我对知识的渴求。我期望这本书能够成为我的“圣经”，详细地解析Linux内核是如何实现TCP/IP协议栈的。我特别希望这本书能够清晰地阐述TCP连接的建立过程，包括SYN、SYN-ACK、ACK的交互，以及连接状态的转换。我对TCP的可靠性机制，例如序列号、确认应答、超时重传以及滑动窗口在Linux中的具体实现方式非常感兴趣。我希望能够理解拥塞控制算法，比如TCP Reno、NewReno、Cubic等，以及它们如何在Linux系统中被应用和调整。此外，我渴望了解IP协议的封装、分片和重组，以及路由选择的过程。ARP协议如何将IP地址映射到MAC地址，以及ICMP协议在网络通信中的作用，也是我希望深入学习的方面。这本书如果能提供关于TCP延迟确认、Nagle算法等关键特性的详细解释，并说明它们对网络性能的影响，那我将受益匪浅。我还期待书中能够包含一些代码示例，或者至少是详细的伪代码，来展示TCP/IP栈的实现细节。我希望通过阅读《The Linux TCP/IP Stack》，能够对Linux网络栈有一个全面而透彻的理解，从而能够更高效地开发高性能网络应用，并能更准确地诊断和解决网络问题。

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说实话，在阅读《The Linux TCP/IP Stack》之前，我对Linux网络栈的理解仅仅停留在表面的概念层面。虽然我能够配置网络接口，设置防火墙规则，甚至编写一些简单的网络应用程序，但每当深入追问数据包是如何从一个应用程序流向另一个应用程序，或者在网络中是如何被路由和转发的，我总会感到力不从心。这本书的出现，恰好满足了我对深层理解的渴望。我非常期待它能为我揭示Linux内核中TCP/IP协议栈的内部工作原理。我关注的重点在于，这本书是否能够详尽地讲解TCP连接的建立、维护和终止过程，例如SYN、SYN-ACK、ACK的交互，以及TIME_WAIT、CLOSE_WAIT等状态的含义。我希望它能深入剖析TCP的可靠性机制，比如序列号、确认应答、重传计时器以及滑动窗口的实现细节。此外，对于拥塞控制，我希望能看到关于TCP Reno、NewReno、Cubic等算法的详细解释，以及它们在不同网络条件下的性能表现。这本书如果能提供一些Linux系统中实现这些协议的内核代码片段，或者至少是伪代码，那将是无价的。我还对ICMP协议在网络故障排查中的作用，以及IP层的路由选择机制非常感兴趣。我希望这本书能够清晰地解释TTL值的含义，分片和重组的过程，以及路由表是如何构建和使用的。如果书中还能触及一些高级网络特性，比如IPv6的支持，或者一些常用的网络工具（如iptables, tcpdump）的底层原理，那这本书的价值就更高了。我期待这本书能够让我对Linux网络栈有一个全面而深入的认识，并能将这些知识转化为解决实际网络问题的能力。

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我是一个对网络技术充满热情的技术爱好者，尤其对操作系统底层的网络实现机制情有独钟。一直以来，我都在寻找一本能够系统性地讲解Linux TCP/IP栈的书籍，能够让我从宏观到微观地理解网络通信的全貌。《The Linux TCP/IP Stack》这个书名无疑触动了我内心深处的渴望。我非常期待这本书能够带领我深入Linux内核，剖析TCP/IP协议栈的每一个环节。具体来说，我希望它能详细阐述TCP协议在Linux中的具体实现，包括连接的建立（三次握手）和断开（四次挥手）的详细过程，以及其中的各种状态和超时机制。我也对TCP的可靠性保障机制，如滑动窗口、序列号、确认应答和重传机制，在Linux内核中的具体实现方式很感兴趣。这本书如果能解释清楚拥塞控制算法（如Tahoe, Reno, NewReno, CUBIC等）的演进和在Linux中的具体实现，那将是巨大的收获。此外，我对IP协议的封装、分片、重组以及路由选择过程也充满好奇。我希望这本书能清晰地说明ARP协议如何工作，以及ICMP协议在网络诊断中的作用。对于一些高级网络特性，比如TCP的延迟确认、Nagle算法、KEEPALIVE机制，以及在Linux系统中这些特性的配置和优化，如果书中能够有所涉及，那我将感到非常满意。这本书的价值在于能否帮助我理解数据包从应用程序产生到最终通过网络接口发送出去，以及反向过程的每一个步骤。我希望通过这本书，能够真正掌握Linux网络栈的奥秘，并能将其应用到网络性能调优和故障排查中。

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多年来，我一直在探索网络通信的底层世界，尤其是Linux作为一款广泛应用于服务器和嵌入式设备的操作系统，其网络栈的设计和实现更是我关注的焦点。《The Linux TCP/IP Stack》这本书的标题立刻吸引了我，因为它承诺提供对Linux TCP/IP协议栈的深入剖析。我希望这本书能够详细阐述TCP协议的方方面面，包括连接的建立（三次握手）、数据传输（滑动窗口、序列号、确认应答）、以及连接的终止（四次挥手）。我尤其关心TCP的拥塞控制机制，希望这本书能详细介绍各种拥塞控制算法（如Tahoe, Reno, NewReno, CUBIC）的原理、演进以及它们在Linux内核中的具体实现。对于IP层，我期待了解数据包的封装、分片与重组、TTL值的含义以及路由选择的过程。ARP协议在IP地址与MAC地址映射中的作用，以及ICMP协议在网络诊断中的重要性，也是我希望书中能够深入探讨的内容。此外，我希望能看到关于Linux特有的网络优化技术，例如TCP的延迟确认（Delayed ACK）和Nagle算法的工作原理，以及这些技术如何影响网络性能。这本书如果能提供一些与网络性能分析相关的工具（如`tcpdump`, `wireshark`）的实际使用示例，并解释它们如何帮助我们理解TCP/IP栈的运作，那将极大地提升其价值。我渴望通过这本书，能够构建起对Linux TCP/IP栈一个完整且深刻的理解，从而更好地进行网络应用开发和系统调优。

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在我的职业生涯中，网络通信一直是核心业务之一，而Linux作为主流的服务器操作系统，其TCP/IP协议栈的运作方式对我来说至关重要。《The Linux TCP/IP Stack》这本书，我带着极高的期望去接触它，因为它直接指向了我一直想深入了解的技术核心。我期待这本书能够详细地解释TCP协议的实现，包括连接的建立、维护和终止过程，特别是对三次握手和四次挥手的详细分析。我对TCP的可靠性保证机制，如序列号、确认应答、重传计时器和滑动窗口，在Linux系统中的具体实现非常好奇，希望能看到清晰的阐述。此外，拥塞控制算法是TCP性能的关键，我希望这本书能深入讲解如Tahoe、Reno、NewReno、Cubic等算法的原理、演进以及它们在Linux中的实现细节。在IP层，我希望了解数据包的封装、分片与重组，以及路由选择的机制。ARP协议如何工作，以及ICMP协议在网络诊断中的作用，也是我非常关注的内容。如果这本书能提供关于TCP的延迟确认、Nagle算法、TCP Keepalive等高级特性的深入解读，并解释它们对网络性能的影响，那将是极大的加分项。我希望能从中获得更深的洞察力，从而能够优化网络配置，提高系统性能，并能更有效地进行网络故障排除。

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作为一名Linux系统管理员，我经常需要处理各种网络相关的配置和故障排除任务。虽然我具备一定的网络基础知识，但我总觉得对Linux环境下TCP/IP协议栈的深层运作机制不够了解，这在面对一些复杂的网络问题时，往往让我感到束手无策。《The Linux TCP/IP Stack》这本书的出现，无疑为我提供了一个学习和深入理解的机会。我非常期待这本书能够详细解释TCP/IP协议栈在Linux内核中的具体实现细节。我特别关注TCP连接的建立过程，包括SYN、SYN-ACK、ACK的交互，以及三次握手中的各种状态转换。我对TCP的可靠性机制，如确认应答、超时重传、滑动窗口等，在Linux中的具体实现非常感兴趣，希望这本书能提供清晰的解释和示例。此外，我也希望这本书能够深入讲解拥塞控制算法，例如TCP Reno、NewReno、Cubic等，以及它们如何在Linux系统中被实现和调整。对于IP层的处理，我希望了解分片与重组的过程，路由选择的机制，以及ARP协议在IP地址与MAC地址转换中的作用。书中如果能包含一些关于网络性能调优的技巧，例如TCP窗口大小的调整、Nagle算法的应用、延迟确认机制的原理和配置，那就更好了。我还希望这本书能够提及一些常用的网络诊断工具，如`ping`、`traceroute`、`netstat`、`ss`、`tcpdump`等，并解释它们在Linux网络栈中的工作原理。总而言之，我期待《The Linux TCP/IP Stack》能够成为我提升Linux网络管理和故障排除能力的有力工具，让我能够更自信地应对各种网络挑战。

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作为一个对底层技术充满好奇的开发者，我一直希望能够深入理解Linux系统如何处理网络通信。《The Linux TCP/IP Stack》这本书，正是满足我这种需求的理想读物。我非常期待它能够为我揭示TCP/IP协议栈在Linux内核中的具体实现细节。我希望这本书能够详细讲解TCP连接的建立过程，包括SYN、SYN-ACK、ACK的交互，以及各个状态的含义。我对TCP的可靠性机制，如序列号、确认应答、重传计时器和滑动窗口在Linux中的具体实现方式非常感兴趣，希望能看到清晰的代码示例或者详细的伪代码。此外，我对拥塞控制算法的演进和在Linux中的实现也充满好奇，希望能够深入了解如Tahoe、Reno、NewReno、Cubic等算法的原理和机制。在IP层，我希望了解数据包的封装、分片与重组，以及路由选择的过程。ARP协议如何将IP地址映射到MAC地址，以及ICMP协议在网络诊断中的作用，也是我非常关注的内容。如果书中能包含关于TCP延迟确认、Nagle算法、TCP Keepalive等高级特性的深入解读，并解释它们如何影响网络性能，那我将感到非常满意。我希望通过这本书，能够构建起对Linux TCP/IP栈一个完整且深刻的理解，从而能够更高效地开发高性能网络应用，并能更准确地诊断和解决网络问题。

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这本书，我一直想找一本能够深入解析Linux TCP/IP堆栈的书籍，因为我从事网络开发多年，对底层的运作机制始终充满好奇。我接触过很多网络相关的书籍，有些过于理论化，读起来枯燥乏味；有些则过于碎片化，无法形成一个完整的知识体系。当我偶然看到《The Linux TCP/IP Stack》这本书时，我便被它的标题所吸引。我期待它能够填补我在这一领域的知识空白，让我能够更清晰地理解数据包如何在Linux系统中进行传输、路由以及最终被应用程序接收。我特别关注这本书在网络协议的实现细节上的阐述，例如TCP三次握手和四次挥手的具体过程，拥塞控制算法的演进，以及UDP协议的无连接特性在实际应用中的体现。我希望这本书能够提供清晰的图示和生动的代码示例，帮助我理解这些复杂的概念。同时，我对TCP/IP协议栈中各个层级的交互也充满兴趣，例如IP层如何处理分片和重组，ICMP协议在网络诊断中的作用，以及ARP协议如何实现IP地址到MAC地址的映射。如果这本书能深入探讨这些方面，那将是对我工作极大的帮助。我还希望这本书能够涉及一些Linux特有的网络优化技术，例如TCP窗口大小的调整，Nagle算法的原理和影响，以及延迟确认机制的实现。总而言之，我希望《The Linux TCP/IP Stack》能够成为我学习Linux TCP/IP堆栈的权威指南，让我能够更深入地理解网络通信的底层奥秘，并将其应用于我的实际工作中，提升我的开发能力和解决问题的效率。

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网络性能调优和故障排查是我工作中经常面临的挑战，而深入理解Linux TCP/IP协议栈是解决这些问题的关键。《The Linux TCP/IP Stack》这本书的出现，无疑为我提供了一个宝贵的学习资源。我非常期待这本书能够详细地解析TCP协议在Linux系统中的实现细节，特别是连接的建立、数据传输以及连接的终止过程。我对TCP的可靠性机制，如序列号、确认应答、重传计时器和滑动窗口在Linux中的具体实现方式非常感兴趣，希望这本书能够提供深入的讲解。此外，拥塞控制算法是影响网络性能的关键因素，我希望这本书能详细阐述如Tahoe、Reno、NewReno、Cubic等算法的原理、演进以及它们在Linux中的实现细节。在IP层，我希望能了解数据包的封装、分片与重组，以及路由选择的机制。ARP协议如何将IP地址映射到MAC地址，以及ICMP协议在网络诊断中的作用，也是我希望书中能够详细讲解的部分。如果这本书能包含关于TCP延迟确认、Nagle算法、TCP Keepalive等高级特性的深入解读，并解释它们如何影响网络性能，那我将感到非常满意。我希望通过阅读《The Linux TCP/IP Stack》，能够获得更深的洞察力，从而能够优化网络配置，提高系统性能，并能更有效地进行网络故障排除。

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