Packet Forwarding Technologies pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Wu, Weidong

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2007-12

价格:$ 124.24

装帧:

isbn号码:9780849380570

丛书系列:

图书标签:

数据转发
网络技术
分组交换
路由
交换机
网络协议
通信
网络架构
高性能网络
网络安全

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具体描述

As Internet traffic continues to grow exponentially, there is a great need to build multiterabit Internet Protocol (IP) routers with high-speed and high-capacity packet networking capabilities. This text bridges the gap in the current literature by presenting the latest packet forwarding concepts and implementation technologies in one detailed, comprehensive source. It addresses the basic theory, architecture and technology needed to implement IP routers, describes the basic concepts of packet forwarding, and discusses the latest innovations. Electrical and computer engineering professionals and students interested in IP networks and router design will benefit greatly from this masterful exploration of packet forwarding technologies.

深度解析现代通信网络架构与性能优化本书聚焦于构建、维护和优化现代数据通信网络的核心技术，深入剖析了网络层协议栈的运作机制、数据包的生命周期管理，以及确保网络高效、可靠传输的关键策略。第一部分：网络基础与协议栈的精微结构本书从网络架构的基石——OSI参考模型和TCP/IP协议栈的视角切入，详细阐述了每一层的功能、交互方式以及它们如何协同工作以实现端到端的数据传输。 1. 物理层与链路层的精密协同：我们将详细探讨当前主流的物理传输介质（光纤、铜缆、无线）的特性，以及数据链路层如何通过介质访问控制（MAC）机制，如CSMA/CD和令牌环协议的演进，实现共享介质的公平访问。特别是对新兴的以太网标准，如10G/40G/100G以太网的帧结构、冲突检测与避免机制进行了细致的描摹。 2. 网络层核心——IP寻址与路由机制的深度挖掘：互联网的骨干力量在于IP协议。本书对IPv4和IPv6的地址规划、子网划分（VLSM与CIDR）的实用技巧进行了系统性的讲解。重点章节将解析路由信息的生成、维护和传播过程，涵盖距离矢量路由协议（如RIPv2）的局限性，以及链路状态路由协议（如OSPF）的工作原理，包括邻居关系的建立、LSA的 Flooding、SPF算法的计算步骤，及其在大型网络环境中的收敛性考量。同时，对外部网关协议BGP（边界网关协议）的路径属性、选路决策过程（如Local Preference, AS-Path Prepending）进行了详尽的分析，这是理解互联网互联互通的关键。 3. 传输层：连接的可靠性与效率平衡：传输层协议是保障应用体验的生命线。本书对比了TCP和UDP的适用场景，并深入剖析了TCP连接的建立（三次握手）、终止（四次挥手）过程，以及其复杂的拥塞控制算法。我们会详细探讨慢启动、拥塞避免、快速重传与快速恢复（Reno、Tahoe、CUBIC等）的工作原理，以及如何通过窗口管理（滑动窗口）机制，在高延迟、高带宽的链路上实现性能最大化。此外，对UDP的校验和机制和应用层如何实现可靠性保证（如QUIC协议的初步探讨）也有所涉及。第二部分：现代网络设备的智能与性能优化本部分将焦点从协议转移到实际部署中使用的网络设备，探讨它们如何智能地处理数据包，并实现高性能转发。 4. 交换机原理与二层转发的优化：深入剖析二层交换机内部的结构，包括MAC地址表的学习、老化和转发流程。重点讲解如何利用VLAN（虚拟局域网）隔离广播域，并使用生成树协议（STP、RSTP、MSTP）来预防二层环路，同时确保链路冗余的有效性。对现代交换机中广泛使用的硬件查找表（TCAM/CAM）的查找效率和容量限制进行了技术性讨论。 5. 路由器的核心功能与快速转发技术：路由器作为网络层的关键节点，其转发速度至关重要。本书将详细介绍硬件加速转发技术，如依赖ASIC芯片的“过程交换”与“快速交换”的发展，以及现代基于查找表（FIB）的分布式硬件转发（CEF/dCEF）机制的工作原理。理解路由表与FIB表之间的映射关系，是优化路由器性能的基石。 6. 软件定义网络（SDN）的架构与控制平面分离：探讨网络架构的范式转变。我们分析了SDN的核心概念，即控制平面与数据平面的解耦。详细介绍OpenFlow协议如何作为南北向接口，使中央控制器能够集中管理和编程网络行为。本书将分析SDN在网络虚拟化、流量工程和自动化部署中的实际应用潜力与挑战。第三部分：网络安全、质量服务与前沿挑战为了构建弹性且可信赖的网络，必须集成安全机制和性能保障策略。 7. 网络安全基础与边界防护：数据包在网络中穿梭时面临的威胁是多方面的。本章系统介绍防火墙（状态检测、应用层网关）的基本工作模式，以及如何基于策略控制数据流。同时，我们将解析VPN技术（IPSec/SSL VPN）在加密和隧道建立方面的技术细节，确保数据在公共网络上的机密性。对DDoS攻击的原理及其在网络设备层面的缓解措施进行了探讨。 8. 服务质量（QoS）的保障机制：在资源有限的网络环境中，区分不同类型流量的优先级至关重要。本书详细介绍了QoS的四大功能模块：分类/标记（Classification/Marking，如使用DSCP/IP Precedence）、拥塞管理（如PQ、CQ、WFQ）、拥塞避免（如RED/WRED）和整形/限制（Policing/Shaping）。重点讲解如何根据应用需求（如VoIP和视频会议）来定制端到端的QoS策略。 9. 故障诊断与网络性能度量：掌握高效的故障排除方法论是网络工程师必备的技能。我们将介绍自顶向下和自底向上的排查流程，以及如何利用标准的诊断工具（如Ping、Traceroute、NetFlow/sFlow）来分析延迟、丢包和抖动。同时，讨论网络性能监控（NPM）中的关键指标定义和采集技术。总结：本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的网络技术知识体系，使读者不仅理解“数据包如何传输”，更掌握“如何设计、部署和优化一个高性能、高可靠性的现代数据通信网络”。内容聚焦于底层机制的严谨性，并结合当前网络部署中的实际应用场景进行阐述。