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出版者:高等教育出版社

作者:王协瑞

出品人:

页数:229

译者:

出版时间:2006-7

价格:22.50元

装帧:

isbn号码:9787040198225

丛书系列:

图书标签:

• 网络工程
• 施工
• 通信工程
• 网络建设
• 工程技术
• 实践指南
• 技术规范
• 安装调试
• 案例分析
• 行业标准

《数字之桥：构建万物互联的脉络》 一、 概述：信息的脉搏，连接的艺术 在信息爆炸的时代，网络已不再是简单的通信工具，而是支撑现代社会运转的基石。从智能家居的便捷到全球经济的联动，从科研探索的突破到日常生活的点滴，无不依赖于一张张看不见却无处不在的数字脉络。《数字之桥：构建万物互联的脉络》深入探讨的正是这张宏伟网络的构建、优化与演进。本书并非关于具体的网络设备型号或操作系统的配置手册，而是聚焦于驱动这一切的根本原理、设计哲学与实践智慧。我们将一同探索，如何将物理世界的资源转化为数字世界的逻辑，如何跨越地理的障碍，实现信息的无缝流动，从而构建一个更加智能、高效、互联的未来。 这本书将带您领略信息传输的奇妙之旅，从原始数据的打包、编码，到信号的调制、解调，再到穿越各种介质的传输，直至最终的还原与解析。我们将剖析不同网络架构的设计理念，理解从广域网到局域网，从星型到总线，从网状到混合，每一种拓扑结构所蕴含的权衡与优势。更重要的是，我们将深入研究保障网络高效、稳定、安全运行的关键要素——路由、交换、流量控制、差错检测与纠正等核心机制。 本书致力于为您构建一个清晰、系统、富有洞察力的网络认知框架，帮助您理解数字世界的底层逻辑，掌握连接万物的设计艺术。它将为您揭示那些支撑起我们数字生活的无形桥梁，让您不再仅仅是网络的“使用者”，而是能够洞悉其运作原理、参与其优化设计的“建造者”。 二、 核心内容：构筑数字世界的蓝图 《数字之桥：构建万物互联的脉络》的内容，将围绕以下几个核心维度展开，层层递进，为您描绘一幅完整的数字脉络构建图景： 1. 信息流动的底层逻辑：从比特到数据流 信息的数字化与编码： 我们将从最基础的层面开始，探讨现实世界的信息（如声音、图像、文字）如何被转化为计算机能够理解的二进制比特流。这包括各种编码方式的原理与应用，例如ASCII、Unicode在文本编码中的作用，PCM（脉冲编码调制）在音频数字化中的应用，以及JPEG、MPEG等在图像和视频压缩编码中的关键技术。理解这一点，是理解后续所有网络传输的基础。 数据包的诞生与旅行： 信息并非以原始形态直接传输，而是被分割成一个个独立的数据包。本书将详细阐述数据包的封装过程，包括应用层数据的生成，如何被传输层协议（如TCP、UDP）加上端口号和控制信息，如何被网络层协议（如IP）加上源IP和目标IP地址，以及如何在数据链路层被加上MAC地址和其他帧头信息。我们将深入分析TCP的可靠传输机制（三次握手、四次挥手、拥塞控制、流量控制）与UDP的无连接、高效传输特性，理解它们在不同场景下的选择与权衡。 信号的形态与传输介质： 数据包在网络中是以电信号、光信号或其他形式的物理载体进行传输的。本书将介绍不同传输介质（如铜缆、光纤、无线电波）的物理特性、传输带宽、衰减特性以及它们各自的优缺点。同时，我们将探讨信号的调制与解调技术，例如ASK、FSK、PSK、QAM等，理解它们如何将数字信息有效地嵌入到模拟载波中，实现远距离传输。 2. 网络架构的设计哲学：连接的艺术与科学 拓扑结构的智慧： 网络并非随意连接，而是遵循特定的拓扑结构。本书将系统介绍各种常见的网络拓扑（总线型、星型、环型、网状、混合型）的原理、特点、优缺点及其适用场景。我们将分析为何在某些场景下星型网络更受欢迎，为何在关键节点上往往采用网状连接以提高冗余度。 分层模型与协议栈： OSI七层模型和TCP/IP四层（或五层）模型是理解网络通信的经典框架。本书将深入剖析每一层的功能、协议及其相互关系，例如物理层如何传输比特流，数据链路层如何进行帧的传输和差错控制，网络层如何实现路由选择，传输层如何提供端到端服务，以及应用层如何支持各类网络应用（HTTP、FTP、DNS等）。我们将强调这些分层模型的重要性，以及它们如何使网络设计和故障排除更加模块化和系统化。 网络互联的挑战与方案： 如何连接不同的网络？路由器和交换机扮演着怎样的角色？本书将深入探讨路由选择的原理，包括静态路由、动态路由（RIP、OSPF、BGP）的工作方式，以及它们在决定数据包最佳路径中的作用。同时，我们将解析交换机的帧转发机制，理解MAC地址表的工作原理，以及VLAN（虚拟局域网）等技术如何实现网络的高效分割与管理。 3. 核心机制的精妙设计：保障网络的生命线 路由的艺术： 数据包如何在错综复杂的网络中找到最优路径？本书将详细解析各种路由算法的数学模型和逻辑流程，从距离向量到链路状态，从最短路径优先到策略路由，帮助读者理解路由协议如何适应动态变化的网络环境，如何避免路由环路，以及如何优化数据传输的效率和时延。 交换的智慧： 在局域网内部，交换机是如何实现高速、无冲突的数据转发的？本书将深入研究交换机的原理，包括MAC地址学习、帧过滤、帧转发、端口安全等关键技术。我们还将探讨二层交换与三层交换的区别，以及它们在现代网络架构中的不同定位。 流量控制与拥塞管理： 网络资源的有限性使得流量控制和拥塞管理成为保障网络稳定运行的关键。本书将详细介绍TCP中的滑动窗口机制，以及各种拥塞避免和拥塞控制算法（如慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复）的工作原理。理解这些机制，有助于我们认识到网络的“呼吸”与“脉动”。 可靠性与容错： 如何确保数据在传输过程中的完整性和准确性？本书将介绍差错检测（如校验和、CRC）和差错纠正（如重传机制）的技术。同时，我们将探讨冗余设计、链路聚合、负载均衡等高可用性技术，以及它们如何在网络设备故障或链路中断时，保障业务的连续性。 4. 网络演进与前沿趋势：展望互联的未来 无线网络的变革： 从Wi-Fi到蜂窝移动通信（4G、5G、6G），无线技术的飞速发展正在深刻改变我们的连接方式。本书将介绍无线通信的基本原理，包括频谱管理、调制解调技术、多址接入方式，以及未来无线网络在速度、容量、低时延方面的演进方向。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）： 这些新兴技术正在颠覆传统的网络架构。本书将探讨SDN如何通过将控制平面与数据平面分离，实现网络的集中化管理和智能化编程。NFV则通过将网络功能从专用硬件迁移到通用服务器上，为网络带来更大的灵活性和成本效益。 云计算与边缘计算的融合： 云计算的普及对网络提出了更高的要求，而边缘计算则将计算能力推向离用户更近的地方。本书将分析云计算和边缘计算如何改变网络的需求和设计，以及它们之间如何相互促进，构建更强大的互联生态。 物联网（IoT）的连接挑战： 随着物联网设备的爆炸式增长，如何高效、安全地连接海量的终端设备，将是未来网络面临的重要课题。本书将探讨物联网网络在设备管理、数据传输、安全防护等方面的独特挑战，以及正在涌现的解决方案。 三、 目标读者：洞悉数字脉络的探索者 《数字之桥：构建万物互联的脉络》适合所有对信息网络充满好奇，渴望深入理解其底层运作机制的读者。无论您是： 初涉IT领域的学生与技术爱好者：本书将为您打下坚实的网络基础，建立系统的认知框架，避免在零散的技术细节中迷失。 希望提升专业技能的IT从业人员： 本书将帮助您从宏观层面理解网络设计与优化的原理，深化对现有技术的理解，为解决复杂问题提供理论指导。 对智能科技与未来趋势感兴趣的普通读者： 本书将用易于理解的语言，为您揭示支撑智能生活、物联网、人工智能等前沿科技背后的网络基础，让您更能体会科技的魅力。 需要了解技术实现而非具体操作的管理者与决策者： 本书将为您提供必要的网络技术认知，帮助您更好地理解技术方案的可行性与局限性，做出更明智的决策。 四、 价值与意义：点亮智慧互联的未来 《数字之桥：构建万物互联的脉络》旨在超越枯燥的技术参数和配置指令，聚焦于网络作为信息时代“脉搏”的本质。通过对网络构建原理、设计哲学与核心机制的深入解析，本书希望为您： 建立全局观： 理解网络不再是孤立的设备或协议，而是由多层次、多模块协同工作的复杂系统。 培养设计思维： 掌握分析需求、权衡利弊、选择最优架构和技术的关键能力。 提升问题解决能力： 能够从根本上诊断网络故障，并提出有效的解决方案。 激发创新灵感： 了解网络技术的发展趋势，为未来的创新应用提供灵感。 本书相信，掌握了构建数字之桥的智慧，我们就能更好地连接世界，创造更智能、更高效、更美好的未来。它是一次关于信息流动、连接艺术与技术演进的深度探索，期待与您一同踏上这段求知之旅。

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这本书的价值，我认为远超出了其作为一本技术读物的范畴。它更像是一部关于“解决问题哲学”的论述集。作者在每一个技术难题的分析后，不仅给出了最优的解决方案，更探讨了备选方案的利弊、不同约束条件下的权衡取舍，以及这些决策对未来网络扩展性的潜在影响。这种“前瞻性思维”的训练，是课堂和速成班教学中常常缺失的一环。它教会我们，在实际工作中，最好的方案往往是基于特定的业务场景、预算限制和时间窗口进行综合博弈的结果，而不是一个普适的“标准答案”。书中关于故障排查的案例分析尤其精彩，它们不是简单的“A导致B”，而是展示了一个经验丰富的工程师如何通过多维度的信息交叉验证，逐步排除干扰项，最终锁定根源的全过程，充满了侦探小说般的推理美感。这本书实实在在地提升了我对网络工程决策质量的认知水平，让我开始用更宏观、更务实的角度去审视每一个技术选择。

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这本书的语言风格极其鲜明，它摒弃了学术论文的迂腐和技术手册的冷硬，采用了一种充满激情又极其严谨的叙事口吻。作者在介绍复杂概念时，常常会穿插一些生动且贴近现实的类比，仿佛一位经验丰富的老工程师在向你分享他多年踩过的“坑”和总结出的“黄金法则”。比如，在描述负载均衡策略时，他用到了一个关于交通指挥的生动场景来解释轮询与最少连接的区别，瞬间就让原本枯燥的算法变得鲜活起来。同时，在需要精确表达时，笔锋又会立刻转为教科书式的严谨，确保技术术语的准确无误。这种张弛有度的表达能力，使得阅读过程既保持了极高的信息密度，又维持了阅读的愉悦性，极大地降低了技术学习的心理门槛。对于像我这样，既需要扎实理论基础又渴望实用技巧的从业者来说，这种“亦师亦友”的写作风格，是极其难得的学习伴侣。

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我花了将近一个月的时间来系统地研读这本书，感受最深的是其体系化的知识结构。它不是零散技术的堆砌，而是一个逻辑闭环的完整知识体系的构建过程。从基础的网络拓扑规划开始，逐步深入到链路层、网络层、传输层，再到应用层的安全加固和性能优化，每一步都承接紧密，层层递进，真正做到了“由表及里”。书中章节之间的引用和回顾机制做得非常出色，当你读到后面的高级主题时，会发现作者巧妙地在当前章节中回顾了之前铺垫的基础知识点，这种前后呼应的设计，有效避免了“学了后面忘了前面”的现象。这种设计思维，体现了作者对学习者认知过程的深刻理解，它引导读者像搭建一个真实的网络架构一样，稳固地构建自己的知识大厦，而不是在知识的海洋中漫无目的地漂浮。这种结构完整性，让这本书成为了我案头必备的参考手册，因为它本身就是一本完整的学习路径图。

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初接触这本书时，我原本是抱着试一试的心态，毕竟市面上讲解网络技术的书籍汗牛充栋，很难找到真正能打动我的。然而，这本书的内容深度和广度很快就让我刮目相看。它并没有像许多入门读物那样仅仅停留在概念的罗列和表面的介绍，而是深入到了各个核心技术栈的底层原理层面。比如，在讲解路由协议收敛机制时，作者没有满足于解释算法的最终结果，而是细致地剖析了数据包在不同状态下的流转过程，甚至追溯到了早期的标准草案的演变逻辑。这种追本溯源的叙述方式，极大地提升了读者对知识的理解厚度，让人感觉自己不再是机械地记忆配置命令，而是真正掌握了网络构建的底层逻辑。书中引用的案例多是基于最新的行业标准和前沿技术趋势，紧密结合实际企业环境中的高可用性和安全性挑战，论述逻辑严谨，论据充分，读起来让人有种豁然开朗的智力上的满足感，完全不像是在被动接受信息，而是在与一位资深专家进行深度的学术对话。

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这本书的装帧设计简洁大气，封面采用哑光处理，触感舒适，黑白灰的主色调显得专业且沉稳。翻开内页，纸张质量上乘，印刷清晰锐利，即使是复杂的图表和代码示例，也能看得一清二楚，长时间阅读眼睛也不易疲劳。整体排版布局非常考究，文字与空白区域的比例拿捏得恰到好处，阅读起来有一种行云流水的顺畅感。我尤其欣赏它在章节过渡和重点内容标记上的用心，比如使用不同深浅的灰色块来区分理论阐述和实践案例，这种视觉上的引导性极大地帮助了知识的吸收和记忆。书中配有的插图和流程图，虽然数量不多，但张张都是精品，它们用最直观的方式解释了抽象的网络协议和设备配置逻辑，避免了纯文字带来的枯燥感。这本书给我的第一印象是“匠心之作”，它不仅仅是一本工具书，更像是一件精心打磨的工艺品，看得出作者和出版团队在细节上投入了巨大的心血，对于追求阅读体验和专业质感的读者来说，绝对物超所值。

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