具体描述
Leading networking authority Douglas Comer presents a wide-ranging, self-contained tour of the concepts, principles, and technologies that enable today’s Internet to support applications ranging from web browsing to telephony and multimedia. Comer begins by illuminating the applications and facilities offered by today’s Internet. Next, he systematically introduces the underlying network technologies and protocols that make them possible. With these concepts and technologies established, he introduces several of the most important contemporary issues faced by network implementers and managers, including quality of service, Internet telephony, multimedia, network security, and network management. Comer has carefully designed this book to support both top-down and bottom-up teaching approaches. Students need no background in operating systems, and no sophisticated math: Comer relies throughout on figures, drawings, examples, and analogies, not mathematical proofs.Appropriate for all introductory-to-intermediate courses in computer networking, the Internet, or Internet applications; students need no background in networking, operating systems, or advanced mathematics.
本书特色
1. Broad Coverage of Key Concepts and Principles, Presented in a Technology-independent Fashion- Drawing on more than 30 years’ experience at the leading edge of networking research and implementation, Comer focuses on imparting knowledge that students will need regardless of which technologies emerge or become obsolete.- Every chapter includes hands-on exercises and projects that offer opportunities for students to test their knowledge and gain confidence in their abilities.
2. Flexible Organization that Supports both Top-down and Bottom-up Teaching Approaches- The text is organized into five parts. Chapters may be sequenced in multiple orders to accommodate a wide variety of instructor/student/course needs and preferences.- This text combines the best of top-down and bottom-up approaches. When presented in order, the book exposes students to applications and allows them to write network programs early, while delivering all material in logical order so a reader understands how each new technology builds on lower layer technologies.
3. An Accessible Presentation that Resonates with Students- No sophisticated mathematics is required—instead of formal mathematical proofs, Comer presents highly accessible examples, figures, drawings, and analogies.- The text answers the basic question: how do computer networks and Internets operate? It provides a comprehensive, self-contained tour through all of networking that describes applications, Internet protocols, network technologies, such as LANs and WANs, and low-level details, such as data transmission and wiring. It shows how protocols use the underlying hardware and how applications use the protocol stack to provide functionality for users.
4. Keep Your Course Current- In response to suggestions from readers and recent changes in networking, the new edition has been completely revised and updated. The significant changes include:
5. NEW! Updates throughout each chapter
6. NEW! Additional figures to enhance explanations
7. NEW! Integration of IPv4 and IPv6 in all chapters
8. NEW! Improved coverage of MPLS and tunneling
9. NEW! New chapter on Software Defined Networking and OpenFlow
10. NEW! New chapter on the Internet of Things and Zigbee
深入理解现代通信:网络架构与协议的基石 图书名称: 现代网络系统与通信原理(第十版) 作者: [虚构作者姓名,例如:阿瑟·克拉克森、艾米丽·卡特] 出版社: [虚构出版社名称,例如:环球科技出版集团] 页数: 约 1200 页 目标读者: 计算机科学、电子工程、信息技术专业的本科生、研究生,以及寻求全面理解网络底层架构和最新发展趋势的专业工程师。 --- 内容概述:从物理层到应用层的全景解析 本书是关于现代通信网络领域的一部里程碑式的著作,旨在为读者构建一个从基础理论到前沿实践的、结构严谨且深入透彻的知识体系。它摒弃了对特定商业产品或过时技术的纠缠,专注于揭示驱动全球信息流动背后的核心原理、协议栈的精妙设计以及新兴技术带来的深刻变革。全书共分为六大部分,共计三十章,层层递进,确保读者能够扎实掌握构建和维护任何复杂网络系统的必备技能。 第一部分:网络基础与物理传输介质(奠定基石) 本部分首先聚焦于网络构建的物理基础。我们详细探讨了信号的本质、传输介质的特性,包括光纤通信(特别是单模与多模光纤的损耗、色散特性)、高速铜缆技术(如 Cat 6A/8 的限制与应用)以及无线电波传播的物理模型。 重点章节深入剖析了物理层(Layer 1)的诸多标准,例如 EIA/TIA 结构化布线标准的重要性,以及如何评估和优化链路预算。我们详细分析了不同编码方案(如曼彻斯特编码、8B/10B 编码)对传输效率和同步性的影响,为后续的介质访问控制(MAC)打下坚实的基础。 第二部分:数据链路层与局域网技术(局部互联的艺术) 数据链路层(Layer 2)是构建可靠数据传输的第一道防线。本部分将重点放在介质访问控制(MAC)协议的设计哲学上。 我们详尽对比了早期的冲突检测机制(如 ALOHA 及其变种)与现代的确定性访问方法(如 TDMA、FDMA)。关于以太网的探讨,超越了简单的 CSMA/CD,深入分析了全双工通信的演进、巨型帧(Jumbo Frames)的性能影响,以及虚拟局域网(VLAN)的实现机制与安全隔离原理。此外,本部分还涵盖了新兴的局域网技术,如软件定义网络(SDN)在二层环境中的初步应用模式。 第三部分:网络层:路由、寻址与互联网架构(全球互联的核心) 网络层(Layer 3)是互联网的灵魂所在。本部分将用极大的篇幅来解析 IP 协议族。 IP 寻址与子网划分: 深入讲解了 IPv4 的寻址约束、无类别域间路由(CIDR)的引入,以及地址空间耗尽带来的挑战。随后的章节专注于 IPv6 的结构、地址类型(单播、多播、任播)及其对未来网络设计的影响。 路由算法的精妙: 我们细致地分析了内部网关协议(IGP),如链路状态算法(OSPF/IS-IS)和距离向量算法(RIPv2)的工作原理、度量标准与收敛性分析。在外部网关协议方面,本书提供了对边界网关协议(BGP-4)的权威解读,涵盖了路径属性、路由策略的配置艺术,以及 BGP 路由黑洞、路由反射等复杂场景的处理方法。我们还探讨了路由信息安全、路径验证技术。 第四部分:传输层:端到端可靠性与应用支持(质量的保证) 传输层(Layer 4)负责端到端的数据传输质量管理。本部分侧重于 TCP 和 UDP 协议的细微差别及其应用场景。 TCP 的精细调控: 我们不仅复述了三次握手和四次挥手,更深入探讨了 TCP 拥塞控制算法的演进,从经典的 Reno 到 CUBIC、BBR 等现代算法,分析了它们在不同网络拓扑和延迟环境下的性能表现。此外,对于流量控制、快速重传和快速恢复机制的详尽分析,帮助读者理解如何在高带宽、高延迟(HBW/HRD)网络中维持高性能。 UDP 与面向应用层服务: 讨论了 UDP 的无连接特性及其在 DNS、VoIP、流媒体等场景下的优化策略,并介绍了 QUIC 协议作为下一代传输层协议的革新意义。 第五部分:应用层协议与服务(用户交互的桥梁) 应用层(Layer 5-7)是用户直接感知的部分。本部分聚焦于主流应用协议的设计思想和安全考量。 我们全面解析了万维网的核心——HTTP/1.1、HTTP/2 和 HTTP/3(基于 QUIC)之间的代际差异,特别是多路复用、头部压缩和连接建立效率的提升。对于域名解析系统(DNS),我们不仅仅停留在递归查询层面,还细致讲解了根服务器架构、区域传输(Zone Transfer)、DNSSEC 的安全机制。邮件系统(SMTP, POP3, IMAP)的复杂交互流程和安全扩展(如 DMARC)也是重点内容。 第六部分:现代网络挑战与未来趋势(前沿探索) 本部分的价值在于其前瞻性和对网络工程实践的指导。 网络安全深化: 探讨了防火墙、入侵检测/防御系统(IDS/IPS)的架构,深入剖析了 VPN 隧道技术(IPsec/SSL VPN)的加密和封装机制。我们还重点讨论了网络流量的深度包检测(DPI)技术及其在合规性与威胁分析中的作用。 软件定义网络与虚拟化: 详细介绍了 SDN 控制器(如 OpenDaylight, ONOS)的设计哲学、北向与南向接口(如 OpenFlow)的工作原理,以及网络功能虚拟化(NFV)如何重塑电信基础设施。 移动与物联网(IoT)网络: 章节涵盖了 5G 蜂窝网络的核心架构(特别是服务化架构 SBA)、移动 IP 技术,以及资源受限设备(如 LoRaWAN, NB-IoT)在低功耗广域网络中的通信模型和安全挑战。 --- 本书的独到之处 本书的编写严格遵循“原理驱动、实践验证”的原则。与市面上侧重于特定厂商配置或过时技术的书籍不同,本书旨在教授读者“如何思考网络”,而非仅仅是“如何配置设备”。 1. 协议的起源与演进: 对每个核心协议的介绍都追溯到其最初的设计动机,解释了为什么协议会演变成现在的样子,从而帮助读者理解其设计中的权衡和限制。 2. 数学模型的严谨性: 在分析队列理论、拥塞控制、路由算法收敛时间时,引入了必要的数学工具和仿真案例,使理解更加深刻和量化。 3. 跨层依赖关系的揭示: 特别强调了不同网络层之间复杂的依赖关系和相互影响,例如传输层拥塞控制如何反馈给网络层路由选择,以及物理层噪声如何影响 MAC 层的性能。 通过对这些复杂主题的系统性梳理与深入剖析,本书为构建、优化和保护下一代高性能、高可靠性的信息基础设施,提供了无可替代的理论和技术支撑。它不仅是一本教科书,更是网络工程师职业生涯中值得反复参阅的工具书。