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出版者:四川西南交通大学

作者:冯军焕编著

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页数:0

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价格:14

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isbn号码:9787810577885

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《数字时代的网络基础设施与前沿探索》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探讨支撑现代信息社会的关键网络技术、基础设施的演进脉络，以及当前及未来前沿技术的发展趋势。我们聚焦于网络架构的底层逻辑、数据传输的效率优化、安全防护的复杂性，以及新兴应用对网络提出的新要求，力求构建一个既有坚实理论基础，又紧密贴合产业实践的知识体系。 第一部分：网络基石与核心协议的深度剖析 本部分将网络技术视为一座宏伟的建筑，从地基开始，逐步向上搭建结构。我们首先回顾了经典互联网协议栈（TCP/IP）的设计哲学与演进，深入剖析了每一层协议的关键作用和面临的挑战。 1. 传输层的优化与可靠性保障 我们详细探讨了TCP协议的拥塞控制算法，从经典的Tahoe、Reno到现代的BBR（Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time）。重点分析了这些算法在面对不同网络环境（如高延迟、高丢包率的无线网络）时的性能表现与适用性。同时，我们引入了QUIC协议的原理，解释了它如何通过UDP实现多路复用、减少握手延迟和消除队头阻塞，并评估了其在Web 3.0和实时通信中的潜力。 2. 路由技术与大规模网络的构建 本章节深入研究了网络路由的核心——边界网关协议（BGP）。我们不仅解释了其路径向量机制和策略路由的实现，更侧重于分析BGP在当前全球互联网互联中的脆弱性，如路由劫持的原理和防御措施。随后，转向内部网络，对OSPF和EIGRP等内部网关协议进行了详尽的对比分析，并介绍了软件定义网络（SDN）如何通过分离控制平面与数据平面，重塑传统路由架构的灵活性和可编程性。 3. 物理层与数据链路层的精进 我们超越了基础的以太网知识，深入探讨了高速光纤通信中的关键技术，如波分复用（WDM）的原理、相干检测技术及其在城域网和骨干网中的应用。在数据链路层，我们探讨了以太网演进到万兆、四十万兆乃至八百兆以太网所涉及的介质访问控制（MAC）机制的改进，以及链路聚合（Link Aggregation）在提升带宽和冗余性方面的实际部署策略。 第二部分：网络架构的演进与现代基础设施 本部分关注网络如何从传统的集中式结构向分布式、弹性化的现代架构转型，以适应云计算、大数据和边缘计算的需求。 1. 云计算网络架构：数据中心互联（DCI） 云计算的爆发对数据中心内部网络提出了前所未有的挑战。本书详尽介绍了大规模数据中心网络设计模式，尤其是Clos架构（Spine-Leaf结构）的优势。我们详细解析了VXLAN（Virtual Extensible LAN）作为Overlay网络技术，如何解决传统VLAN在云环境中地址空间受限和跨二层隔离的需求，并探讨了EVPN（Ethernet VPN）在实现大规模L2/L3互通性中的关键作用。 2. 边缘计算与低延迟网络 随着物联网（IoT）和自动驾驶等应用的兴起，网络延迟成为关键瓶颈。本章重点阐述了边缘计算（MEC）的部署模型，分析了从核心云到边缘节点的网络协同机制。我们探讨了网络功能虚拟化（NFV）和容器化技术如何加速网络服务的快速部署，以及如何利用智能网关设备实现数据在源头附近的快速处理和分析。 3. 软件定义网络（SDN）的深化应用 SDN不再仅仅是理论概念，而是已深入到运营商和企业网络的核心。本书分析了OpenFlow协议的局限性，转而聚焦于P4语言在可编程交换机中的应用，展示了如何利用硬件可编程能力实现定制化的数据包处理流程，以满足特定应用场景的性能需求。 第三部分：网络安全：纵深防御与威胁应对 在网络无处不在的时代，安全问题已成为网络设计的首要考量。本部分侧重于现代网络面临的复杂威胁模型和应对策略。 1. 身份认证与零信任模型 传统的基于边界的安全模型已失效。我们详细介绍了零信任（Zero Trust）架构的五大核心原则，并探讨了如何通过强大的身份验证机制（如多因素认证MFA）和持续的上下文感知来实施微隔离。重点解析了基于角色的访问控制（RBAC）与基于属性的访问控制（ABAC）在动态环境中的有效性对比。 2. 网络攻击面分析与防御技术 本书系统梳理了针对不同网络层次的常见攻击：从DDoS攻击的最新演变（如应用层攻击）到中间人攻击的变种（如ARP欺骗的高级形式）。防御策略方面，我们详细介绍了基于行为分析的安全信息和事件管理（SIEM）系统，以及利用机器学习模型进行异常流量检测的技术。此外，深入探讨了网络入侵检测/防御系统（NIDS/NIPS）的部署位置和特征库的维护。 3. 加密技术在网络传输中的应用 除了传统的TLS/SSL，我们还关注了现代加密技术在提升网络隐私方面的应用。包括前向保密（PFS）的实现机制，以及在分布式系统和区块链环境中使用的后量子密码学（PQC）的初步研究方向。 第四部分：未来网络趋势与新兴技术融合 展望未来，本书探讨了正在塑造下一代网络形态的关键技术领域。 1. 6G愿景与空天地一体化网络 本章聚焦于下一代移动通信（6G）的研究方向，特别是其对太赫兹（THz）通信、智能超表面（RIS）以及空天地一体化网络的需求。分析了卫星通信与地面蜂窝网络的融合将如何扩展网络覆盖的边界，并对高精度定位和感知能力如何嵌入网络结构进行了展望。 2. 网络与人工智能的深度融合（AI for Net/Net for AI） 人工智能不再仅仅是网络应用的消费者，它正成为网络管理和优化的核心驱动力。我们探讨了AI如何用于预测网络拥塞、自动化故障排除（AIOps）以及动态资源分配。同时，也讨论了将AI模型部署到网络边缘（TinyML）所需要的网络支持和优化策略。 3. 量子计算对现有网络安全的潜在冲击 作为对未来威胁的预先准备，本书简要介绍了量子计算的基本原理，并重点分析了Shor算法对现有公钥加密体系构成的威胁，以及业界在标准化抗量子密码算法（如格密码、哈希算法签名）方面的最新进展，为网络安全架构的长期演进提供战略参考。 总结 本书超越了对单一协议或设备的介绍，致力于描绘一幅描绘现代网络技术全景的画卷。它要求读者不仅理解“如何工作”，更要思考“为何如此设计”以及“未来将如何发展”。通过对核心技术的精深剖析与前瞻性趋势的探讨，本书为网络工程师、系统架构师以及相关领域的研究人员提供了坚实的理论支撑和实践指导。

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这本书我早就听说了，一直没机会拜读。今天终于拿到手了，翻开第一页就让我爱不释手。整本书的设计非常人性化，排版清晰，字体大小适中，阅读起来一点都不费力。我平时阅读习惯比较杂，但这本书的内容却能深深吸引我，让我沉浸其中，不知不觉就看进了好几章。作者的文笔流畅而富有感染力，仿佛是一位经验丰富的老师在娓娓道来，将深奥的互联网技术概念变得浅显易懂。而且，书中的案例分析非常贴合实际，让我能更好地理解理论知识在实际应用中的价值。我尤其喜欢作者在讲解某些技术细节时，会穿插一些历史故事或者趣闻轶事，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我对技术的演进有了更深的认识。总的来说，这是一本集知识性、趣味性和实用性于一体的优秀读物，强烈推荐给所有对互联网技术感兴趣的朋友们。

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作为一个对互联网充满好奇心的新手，我一直渴望找到一本能够系统性地引导我入门的书籍。这本书恰好满足了我的需求。它从最基础的网络概念讲起，循序渐进地介绍了各种重要的互联网技术，比如TCP/IP协议、HTTP协议等等。作者的讲解非常耐心，即使是我这样完全没有技术背景的人，也能理解其中的逻辑。而且，书中没有出现令人生畏的专业术语，或者即使有，作者也会用非常通俗易懂的比喻来解释。最让我惊喜的是，书中的一些实验和练习环节，虽然我还没有全部完成，但仅仅是阅读它们，就能让我对技术有了更直观的感受。它就像一位和蔼的向导，引领着我一步步探索互联网的奥秘，让我不再感到迷茫和畏惧。这对我来说，真是一份宝贵的礼物。

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读这本书的体验，就像在品味一杯醇厚的咖啡，越品越有味。起初，我可能只是被它吸引人的书名所打动，但当我真正沉浸其中时，才发现它内在的深邃与精妙。作者的文字功底可见一斑，不仅仅是技术内容的呈现，更是在字里行间流露出对互联网发展深刻的洞察和独到的见解。很多时候，我会在阅读某一段落时，停下来思考，书中提出的观点是否与我自身的认知相符，或者它是否能为我提供一个全新的观察角度。这种思辨式的阅读，让我对互联网的理解更加立体和全面。而且，书中的一些细节处理，比如对不同技术流派的比较分析，以及对未来发展方向的预测，都显示了作者扎实的学术功底和前瞻性的视野。这本书，绝对是我近期阅读中，最有收获的一本。

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说实话，我一开始对这本书的期望值并不高，毕竟市面上的技术书籍良莠不齐。但当我深入阅读后，彻底改变了我的看法。这本书的深度和广度都令人惊叹，从基础的网络协议到前沿的Web3.0概念，几乎无所不包。更难得的是，它并不是简单地堆砌技术名词，而是层层递进，将复杂的知识体系构建得井井有条。我尤其欣赏作者在讲解技术原理时，所采用的逻辑清晰、条理分明的论述方式。每一个概念的提出都有其必然性，每一个技术的发展都有其内在的驱动力。对于我这样从事IT行业多年的人来说，这本书提供了一个全新的视角，让我能够重新审视自己所熟悉的领域，并且发现了不少之前忽略的细节。书中的图示和图表也是一大亮点，它们形象生动地展示了抽象的技术概念，大大降低了理解难度。这绝对是一本值得反复研读的工具书。

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我一直认为，优秀的教材不应该仅仅是知识的搬运工，更应该富有启发性。这本书在这方面做得非常出色。它在介绍各种互联网技术的同时，还会深入探讨这些技术背后的设计哲学、发展历程以及未来的发展趋势。作者并不是简单地告诉你“是什么”，而是引导你去思考“为什么是这样”，以及“未来会怎样”。这种启发式的教学方式，让我不仅仅是记住了知识点，更是培养了我独立思考和解决问题的能力。书中的一些讨论话题，也激发了我与其他读者交流的兴趣，让我意识到技术的发展是一个不断迭代、群体智慧的结晶。这本书的价值，远不止于知识本身，更在于它所蕴含的对技术的热情和对未来的探索精神。

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