Bluetooth in a Nutshell pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oreilly & Associates Inc

作者:Steck, Ken

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-1

价格:$ 45.14

装帧:Pap

isbn号码:9780596001445

丛书系列:

图书标签:

• IT
• Bluetooth
• Wireless Communication
• Networking
• Embedded Systems
• Mobile Technology
• Protocols
• Hardware
• Software
• Development
• IoT

《深入理解：现代通信协议的演进与应用》 内容概述： 本书《深入理解：现代通信协议的演进与应用》是一部旨在为读者提供全面、深入的现代通信协议知识体系的著作。它并非专注于某一特定通信技术，而是着眼于通信技术发展的宏观视角，通过对各类主流通信协议的起源、设计理念、核心机制、性能优化以及实际应用场景的细致剖析，勾勒出信息时代通信技术演进的脉络。本书适用于任何对通信技术充满好奇、希望系统了解现代通信系统如何运作的读者，从学生、工程师到技术爱好者，都能从中受益。 第一章：通信协议的基石——信息传输的演变史 本章将追溯信息传输的漫长历史，从最原始的信号传递方式，如烽火、信鸽，到电报、电话的诞生，再到无线电波的发现，以及最终信息时代的到来。我们将探讨早期通信系统存在的局限性，以及这些局限如何驱动了更高效、更可靠通信协议的诞生。重点将放在对早期通信编码、调制和多路复用的基本概念进行介绍，为后续章节理解复杂协议打下坚实基础。 1.1 远古的呼唤：非电子时代的信号传递 视觉信号：狼烟、旗语、信号灯。 听觉信号：鼓声、号角、汽笛。 信息传递的效率与局限性。 1.2 电的启迪：电报与电话的革命 莫尔斯电码的出现与意义。 电话的诞生及其对社会的影响。 点对点通信的初步探索。 1.3 无线电的黎明：电磁波的远播 麦克斯韦电磁场理论的意义。 马可尼的无线电实验与无线电报。 无线通信的初期挑战：信号衰减、干扰。 1.4 数字浪潮的涌动：早期计算机通信的萌芽 二进制与数字化的重要性。 早期计算机网络设想。 对标准化通信协议的需求初步显现。 第二章：协议的语言——理解网络通信的模型与分层 本章将深入探讨网络通信的核心——通信协议。我们将详细解析 OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型，阐述各层协议的功能、职责以及它们之间如何协同工作，共同完成端到端的通信任务。通过对各层典型协议的介绍，读者将理解数据在网络中是如何被封装、传输、处理和解封装的。 2.1 架构的智慧：OSI 参考模型详解 物理层：信号的传输介质与接口。 数据链路层：帧的封装、MAC 地址与流量控制。 网络层：IP 地址、路由选择与分组交换。 传输层：TCP 与 UDP 的区别与联系、端口号。 会话层：会话的建立、管理与终止。 表示层：数据格式的转换与加密。 应用层：用户直接交互的协议。 2.2 实践的典范：TCP/IP 协议栈解析 网络接口层（链路层）：MAC 地址、以太网。 网际层：IP 协议（IPv4, IPv6）、ICMP。 传输层：TCP（可靠传输、三次握手、四次挥手）、UDP（无连接、不可靠）。 应用层：HTTP, FTP, SMTP, DNS 等。 2.3 协议的互动：封装与解封装的过程 数据在发送端的层层封装。 数据在接收端的层层解封装。 协议数据单元（PDU）的概念。 2.4 协议的进化：标准化的重要性与挑战 IETF 与 IEEE 的角色。 协议设计的原则：开放性、灵活性、健壮性。 第三章：互联网的血管——面向连接的可靠传输 本章将聚焦于 TCP 协议，这是支撑互联网可靠通信的关键。我们将详细剖析 TCP 的连接建立（三次握手）、数据传输过程中的可靠性保障机制（确认应答、超时重传、序列号）、拥塞控制算法以及连接终止（四次挥手）。理解 TCP 的工作原理，是理解现代网络应用性能的关键。 3.1 握手的艺术：TCP 连接的建立 SYN, SYN-ACK, ACK 的意义。 如何防止已失效连接的重复报文。 3.2 数据的旅程：TCP 可靠传输的保障 序列号与确认应答（ACK）。 超时重传机制。 累积确认与选择确认。 滑动窗口机制：提高传输效率。 3.3 网络的呼吸：TCP 拥塞控制 拥塞的概念及其危害。 慢启动（Slow Start）、拥塞避免（Congestion Avoidance）。 快速重传（Fast Retransmit）与快速恢复（Fast Recovery）。 3.4 再见的礼仪：TCP 连接的终止 FIN, ACK, FIN-ACK 的过程。 TIME_WAIT 状态的意义。 3.5 TCP 的变种与优化 TCP Vegas, TCP Reno, TCP Cubic。 TCP 性能调优的关键参数。 第四章：速度的追求——无连接的快速传输 本章将介绍 UDP 协议，它以其低延迟、高效率的特点，在特定场景下成为 TCP 的有力补充。我们将对比 UDP 与 TCP 的核心差异，并探讨 UDP 在流媒体、在线游戏、DNS 查询等应用中的优势与劣势。 4.1 轻盈的步伐：UDP 的特点 无连接、不可靠、尽力而为。 报文头开销小。 4.2 牺牲可靠性换取速度 丢失数据、乱序数据、重复数据的可能性。 应用层需要自行实现可靠性。 4.3 UDP 的应用场景 实时音视频传输（VoIP, 流媒体）。 在线游戏。 DNS 查询。 SNMP。 4.4 封装与传输：UDP 的简单机制 UDP 数据报的构成。 端口复用。 第五章：地址的导航——IP 协议与路由转发 本章将聚焦于网络层核心——IP 协议。我们将详细介绍 IPv4 和 IPv6 地址的结构、分类、子网划分以及 NAT（网络地址转换）技术。同时，我们将深入剖析路由器的工作原理，以及路由协议（如 RIP, OSPF, BGP）如何在庞大的网络中找到最优路径。 5.1 身份的标识：IPv4 地址解析 IP 地址的结构与分类（A, B, C, D, E 类）。 公网 IP 与私网 IP。 子网掩码与子网划分。 保留地址与私有地址。 5.2 升级的蓝图：IPv6 地址解析 IPv6 地址的结构与优势。 地址压缩、表示法。 IPv4 向 IPv6 过渡技术。 5.3 地址转换的智慧：NAT 技术 NAT 的原理与作用。 静态 NAT, 动态 NAT, NAPT (PAT)。 NAT 的优缺点。 5.4 路径的选择：路由器的工作原理 路由表（Routing Table）。 转发（Forwarding）与路由（Routing）。 三层交换与四层交换。 5.5 动态的地图：路由协议详解 距离矢量路由协议（RIP）。 链路状态路由协议（OSPF）。 边界网关协议（BGP）。 路由协议的收敛性与稳定性。 第六章：网络的脉动——以太网与局域网通信 本章将深入探讨局域网中最普遍的通信技术——以太网。我们将详细介绍 CSMA/CD (载波侦听多路访问/冲突检测) 介质访问控制机制、MAC 地址、帧格式以及交换机的原理，让读者理解在有限的物理空间内，设备如何高效地进行通信。 6.1 共享的通道：CSMA/CD 机制 载波侦听（CS）。 多路访问（MA）。 冲突检测（CD）。 冲突避免与退避算法。 6.2 硬件的身份证：MAC 地址 MAC 地址的唯一性与结构。 MAC 地址的分配与管理。 ARP (地址解析协议)：IP 地址到 MAC 地址的映射。 6.3 数据帧的构成：以太网帧格式 前导码、目的 MAC 地址、源 MAC 地址。 类型/长度字段、数据、校验和（CRC）。 6.4 智能的连接：交换机的工作原理 MAC 地址表。 单播、组播、广播帧的处理。 虚拟局域网（VLAN）的概念。 6.5 局域网的演进：从集线器到万兆以太网 集线器（Hub）的局限性。 交换机（Switch）的优势。 快速以太网、千兆以太网、万兆以太网。 第七章：应用的桥梁—— HTTP, DNS 与其他关键协议 本章将重点介绍与我们日常生活和工作息息相关的应用层协议。我们将深入剖析 HTTP (超文本传输协议) 的请求/响应模型、HTTPS 的安全机制，以及 DNS (域名系统) 如何将易于记忆的域名解析为 IP 地址。同时，也会简要介绍其他常见的应用层协议。 7.1 万维网的基石：HTTP 协议 HTTP 请求方法（GET, POST, PUT, DELETE 等）。 HTTP 响应状态码（200 OK, 404 Not Found, 500 Internal Server Error 等）。 HTTP 头信息（Headers）。 HTTP/1.1, HTTP/2, HTTP/3 的演进。 7.2 安全的网络：HTTPS 的奥秘 SSL/TLS 协议的工作原理。 证书的作用与信任链。 对称加密与非对称加密在 HTTPS 中的应用。 7.3 名字的翻译者：DNS 工作原理 DNS 的层级结构（根域名服务器、顶级域名服务器、权威域名服务器）。 DNS 查询过程（递归查询、迭代查询）。 DNS 记录类型（A, AAAA, CNAME, MX, NS 等）。 7.4 其他重要应用层协议速览 FTP (文件传输协议)。 SMTP (简单邮件传输协议) 与 POP3/IMAP (邮件接收协议)。 SSH (安全外壳协议)。 DHCP (动态主机配置协议)。 第八章：无线通信的浪潮—— Wi-Fi, 蜂窝网络与物联网 本章将把目光转向无线通信领域，介绍当今最主流的无线技术，包括 Wi-Fi 标准的演进、蜂窝移动通信（4G, 5G）的核心技术，以及物联网（IoT）通信的特点与协议（如 MQTT, CoAP）。 8.1 无线的自由：Wi-Fi 标准解析 IEEE 802.11 系列标准（a/b/g/n/ac/ax）。 Wi-Fi 的工作频段、速率与安全性（WEP, WPA, WPA2, WPA3）。 Wi-Fi Direct, Mesh Network。 8.2 连接的演进：蜂窝移动通信 2G (GSM), 3G (UMTS), 4G (LTE) 的核心技术。 5G 的关键技术（NSA/SA, eMBB, mMTC, uRLLC）。 基站、核心网与终端设备。 8.3 万物互联的梦想：物联网通信 物联网的特点（海量设备、低功耗、低带宽）。 低功耗广域网（LPWAN）技术（LoRa, NB-IoT）。 MQTT (消息队列遥测传输协议)。 CoAP (受限应用协议)。 8.4 无线通信的挑战与未来 频谱资源、功耗管理、安全性。 6G 的展望。 第九章：协议的安全与隐私——保障信息在网络中的安全 在信息爆炸的时代，通信安全与隐私保护变得尤为重要。本章将探讨各种通信协议中涉及的安全机制，包括加密技术、认证机制、防火墙、VPN 以及常见的网络攻击手段与防护策略。 9.1 数据加密的艺术：对称加密与非对称加密 AES, DES, 3DES。 RSA, ECC。 公钥基础设施（PKI）。 9.2 身份的验证：认证与授权 密码学哈希函数（MD5, SHA-256）。 数字签名。 OAuth, OpenID Connect。 9.3 网络边界的卫士：防火墙与入侵检测系统 包过滤防火墙、状态检测防火墙、应用层防火墙。 IDS/IPS 的原理与作用。 9.4 虚拟的隧道：VPN 技术 IPsec VPN, SSL VPN。 提高网络通信的保密性与完整性。 9.5 常见的网络攻击与防范 DDoS 攻击、中间人攻击、SQL 注入、XSS 攻击。 安全编码实践。 第十章：协议的未来——智能化与融合 本章将展望通信协议的未来发展趋势。我们将探讨软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）如何改变网络架构，人工智能（AI）在网络优化与安全方面的应用，以及不同通信技术（如 5G, Wi-Fi 6E）之间的融合趋势，为读者描绘通信技术下一阶段的发展蓝图。 10.1 解放网络：SDN 与 NFV SDN 的控制平面与数据平面分离。 NFV 将网络功能运行在通用硬件上。 对网络管理和部署的影响。 10.2 智能的赋能：AI 在通信中的应用 AI 在网络流量预测、拥塞管理、故障诊断中的应用。 AI 在网络安全威胁检测与响应中的应用。 10.3 融合的趋势：跨协议的协同 5G 与 Wi-Fi 的无缝切换。 边缘计算与云计算的结合。 万物互联场景下协议的协同优化。 10.4 新兴通信技术的探索 可见光通信（Li-Fi）。 量子通信。 脑机接口通信。 结语 《深入理解：现代通信协议的演进与应用》致力于为读者构建一个清晰、系统、且极具洞察力的通信协议知识框架。通过本书的学习，读者将能够理解现代通信的底层逻辑，掌握各类协议的核心机制，并能更好地分析和解决网络通信中的实际问题，为在快速发展的技术浪潮中保持竞争力奠定坚实的基础。

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