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出版者:中南大学出版社

作者:陈火旺

出品人:

页数:398

译者:

出版时间:2005-8

价格:38.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787811051483

丛书系列:

图书标签:

• 数据库
• 原理
• 应用
• SQL
• 数据建模
• 关系数据库
• 数据库设计
• 数据管理
• MySQL
• Oracle
• PostgreSQL

计算机网络基础：协议、架构与实践 图书名称： 计算机网络基础：协议、架构与实践 图书简介： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且贴近实践的计算机网络知识体系。在当今信息社会，网络已成为支撑一切数字化活动的基础设施，理解其工作原理至关重要。本书摒弃了纯粹理论的空泛，聚焦于现代网络架构的核心概念、关键技术以及实际部署中的考量。 全书结构清晰，从底层物理层面的信号传输，逐步深入到高层应用层的数据交互，完整覆盖了从 OSI 七层模型到 TCP/IP 四层/五层模型的演进与精髓。我们力求在介绍复杂概念时，采用类比和实例驱动的方式，确保初学者能够快速建立正确的认知框架，同时为有经验的工程师提供深入的技术剖析。 第一部分：网络基石与物理媒介 本部分奠定了理解所有网络技术的基础。我们首先探讨了信息如何在物理世界中传输，详细介绍了双绞线（UTP/STP）、光纤（单模与多模）的物理特性、衰减、带宽限制及其在不同网络拓扑结构中的应用。接着，本书深入讲解了数字信号与模拟信号的转换过程，包括调制解调（Modulation/Demodulation）的基本原理，以及噪声（如串扰、外部干扰）对数据完整性的影响。 随后，我们将视野转向数据链路层。此层是实现可靠数据传输的关键。重点内容包括：以太网（Ethernet）的演进，特别是 CSMA/CD 机制的局限性以及如何在现代全双工网络中被取代；帧的结构、差错检测编码（如 CRC 原理）；以及 MAC 地址的寻址机制。我们还详细分析了 ARP（地址解析协议）的工作流程，它是如何连接网络层 IP 地址与数据链路层 MAC 地址的桥梁。 第二部分：互联互通的核心——网络层 网络层是实现跨异构网络通信的枢纽。本书的核心内容之一是 IP 协议（IPv4 与 IPv6）。对于 IPv4，我们不仅详述了数据包的封装格式、分片与重组，还投入大量篇幅讲解 子网划分（Subnetting）和 无类别域间路由选择（CIDR）的实际操作与设计思路，这对于高效分配和管理 IP 地址资源至关重要。同时，我们也介绍了 ICMP 协议在网络诊断（如 Ping 和 Traceroute）中的作用。 IPv6 部分则着重于其地址结构、新的报头简化设计以及自动配置机制（SLAAC）。 路由技术是网络层的灵魂。本书系统地介绍了路由器的基本工作原理、路由表结构，并区分了 内部网关协议（IGP） 和 外部网关协议（EGP）。在 IGP 方面，我们深入剖析了距离矢量协议（如 RIP 的 Bellman-Ford 算法）与链路状态协议（如 OSPF 的 Dijkstra 算法）的优劣对比与收敛过程。在 EGP 方面，对 BGP（边界网关协议） 的路径矢量机制、策略路由和AS间互操作性进行了详细的阐述，这是理解全球互联网骨干网运作的关键。 第三部分：可靠传输与会话管理——传输层 传输层负责端到端的数据传输质量控制。我们对比分析了 TCP（传输控制协议） 和 UDP（用户数据报协议） 的设计哲学。 对于 TCP，本书详细拆解了其三大核心机制：三次握手与四次挥手的状态机转换；滑动窗口机制如何实现流量控制；以及 慢启动、拥塞避免、快速重传与快速恢复 等复杂的拥塞控制算法。这些机制的平衡与调整，直接决定了应用的数据传输性能。 UDP 部分则侧重于其在实时应用（如 DNS、VoIP）中的应用场景，并探讨了如何在其上构建可靠的应用层协议。此外，端口号的分配与管理，以及Socket 编程接口的基础概念也会被提及。 第四部分：应用生态与服务架构 在掌握了底层基础后，本书转向高层应用。这部分内容覆盖了最常用和最基础的网络应用协议。 域名系统 (DNS)： 详细解析了从客户端发起查询到服务器递归解析的整个过程，包括 DNS 记录类型、缓存机制以及负载均衡中的应用。 超文本传输协议 (HTTP)： 这是互联网用户体验的直接体现。本书深入研究了 HTTP/1.1 的请求/响应周期、Keep-Alive 连接、Cookie/Session 管理机制。重点讲解了 HTTP/2 的多路复用、头部压缩（HPACK）带来的性能提升，以及 HTTP/3 (基于 QUIC) 如何利用 UDP 减少连接建立延迟和解决队头阻塞问题。 文件传输与远程访问： FTP、SMTP（邮件协议栈）、POP3/IMAP，以及 SSH 的安全隧道机制。 第五部分：网络安全与未来展望 任何现代网络设计都不能脱离安全。本部分介绍了网络安全的基础概念，包括对称加密与非对称加密（公钥基础设施 PKI 的基本原理）。我们详细讲解了 TLS/SSL 握手过程，它是保障 HTTPS 安全通信的基石。此外，对防火墙（Stateful Inspection）、入侵检测系统（IDS）的基本工作模式也将进行介绍。 最后，本书展望了软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等新兴技术对传统网络架构带来的变革性影响，为读者指明了未来学习的方向。 本书特色： 1. 实践导向： 穿插大量配置实例和故障排查场景模拟，帮助读者将理论知识转化为实际操作能力。 2. 协议深度： 对 OSPF、BGP、TCP 拥塞控制等核心算法的数学模型和状态转换进行细致的推导和可视化展示。 3. 现代化视角： 充分覆盖 IPv6、HTTP/2/3 等现代网络标准，确保内容的前沿性。 本书适合高等院校计算机科学、通信工程、信息安全等相关专业的学生作为教材或参考书，同时也适合希望系统性提升网络知识、准备网络工程师认证（如 CCNA/CCNP 等）的从业人员。通过本书的学习，读者将能够构建、维护和优化复杂、高效且健壮的网络系统。

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这本书的装帧设计给我留下了深刻的第一印象。封面采用了沉稳的深蓝色调，配以烫金的书名和作者信息，显得既专业又不失典雅。纸张的选择也相当考究，触感厚实，内页的印刷清晰度极高，即便是细小的图表和公式也能看得一清二楚，长时间阅读下来眼睛的疲劳感也减轻了不少。装帧的工艺看起来非常扎实，书脊处处理得当，让人感觉它是一本可以经受住多年翻阅的“传家宝”级别的教材。特别值得一提的是，书中的插图和流程图部分，色彩搭配既醒目又能准确地传达复杂概念，比如数据模型图和关系代数运算的图示，它们清晰地将抽象的理论具象化了，这一点对于初学者来说简直是福音，它不仅仅是一本工具书，更像是一件精美的工艺品摆在书架上，每次拿起都让人心情愉悦。这种对细节的极致追求，无疑为阅读体验奠定了坚实的基础。

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从语言风格上来说，这本书给我最直接的感受是它的“冷静与精确”。行文如手术刀般干净利落，没有丝毫多余的修饰或煽情的词藻。每一个定义都力求无歧义，每一个定理的推导都遵循着严格的数学逻辑。比如在介绍关系代数运算的完备性证明时，作者采用了一种极为严谨的符号表示法，并在脚注中对每一个符号的含义进行了精确的界定，这确保了读者在理解复杂推导过程时，不会因为语言的模糊性而产生任何误解。这种高度的学术严谨性，使得这本书在需要反复查阅公式和精确定义的场合表现出色，它更像是一部“参考手册”而非轻松的“读物”。它要求读者带着十二分的专注去对待每一个字符，但同时，这份专注的回报是清晰、无懈可击的知识体系构建。

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我花费了数周时间仔细研读了这本书的“高级查询优化”章节，其内容之详尽和深入程度，完全超出了我对一本基础教材的预期。作者在阐述查询执行计划生成时，不仅罗列了各种启发式规则，更是深入剖析了成本模型背后的统计学原理，甚至引用了经典的算法复杂度分析。尤其是关于B+树索引选择性与I/O成本之间的权衡分析，讲解得层层递进，逻辑链条紧密无懈可击。我尝试着跟着书中的例子，用笔在草稿纸上模拟了几种不同连接算法（嵌套循环、哈希连接、合并连接）在特定数据分布下的操作步骤，每一步的计算和推理都清晰可见，极大地帮助我理解了为什么数据库系统最终会选择特定的执行路径。对于希望从“会用”进阶到“理解为什么会这样”的专业人士来说，这部分内容提供了极高的理论深度和实战指导价值，绝非泛泛而谈的入门读物可比拟。

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这本书的阅读体验，很大程度上归功于作者在“数据建模与设计”部分所采用的案例驱动教学法。与其他教材枯燥地罗列 E-R 图符号不同，这本书从一开始就抛出了一个复杂的、贴近现实的企业级业务场景——一个跨国物流管理系统。然后，它引导读者一步步地从最初的自然语言需求描述，逐步抽象出实体、属性，再到联系，最终规范化到第三范式乃至BCNF。书中的每一个建模决策，作者都提供了详尽的“为什么”和“如果不这样做会带来什么后果”的对比分析。例如，在讨论是否将“收货地址”设计为独立实体时，作者详细对比了冗余存储与规范化带来的查询性能差异。这种紧密结合实际痛点的讲解，使得理论知识不再是空中楼阁，而是直接转化为解决实际问题的工具，让我的设计思维得到了极大的锻炼和提升。

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这本书在“并发控制”这块的叙述风格，简直就是为那些热衷于追根究底的极客准备的。作者没有止步于简单的两阶段锁定（2PL），而是花了大量的篇幅去讨论了更前沿、更复杂的并发控制协议，比如时间戳排序（TSO）和多版本并发控制（MVCC）。特别是对MVCC中快照隔离级别（Snapshot Isolation）的深入剖析，简直是教科书级别的精彩。它不仅解释了MVCC如何通过版本链来避免读写锁的冲突，更重要的是，它坦诚地指出了快照隔离可能导致“幻读”的微妙情形，并提供了解决该问题的各种变体策略。阅读过程中，我不断地在脑海中构建各种并发事务的交织场景，而书中的解释总能准确地预测并描述出系统行为，让我对“事务”这个看似简单的概念有了全新的、更为严谨的认识。这种坦诚的叙述方式，让人感觉作者是一位极其可靠的同行导师。

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