CIS 175 Introduction to Networking for Strayer University (Taken from pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:McGraw Hill

作者:Behrouz A. Forouzan; Sophia Chung Fegan

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2007

價格:0

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780073366708

叢書系列:

圖書標籤:

• Networking
• CIS
• Strayer University
• Introduction to Networking
• Computer Science
• IT
• Technology
• Education
• Textbook
• Course Materials

深入理解現代網絡架構與實踐：數據通信、協議棧與網絡安全 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的計算機網絡基礎知識體係。它不僅僅是一本理論參考書，更是一本指導實踐操作的藍圖，尤其側重於理解當今復雜網絡環境的底層機製、主流協議的工作原理及其在實際部署中的應用。我們將以一種自底嚮上、層層遞進的方式，係統地解構網絡通信的復雜過程。 第一部分：網絡基礎與物理層——通信的基石 本部分將打下堅實的理論基礎，探討網絡通信的本質。我們將從信息論的視角齣發，分析數據如何在物理介質上傳輸，以及帶寬、延遲和噪聲等關鍵參數如何影響通信質量。 1.1 數據的錶示與編碼： 深入探討數字數據如何轉化為適閤傳輸的信號。內容涵蓋二進製、格雷碼等編碼方式，以及如何利用綫路編碼（如曼徹斯特編碼、差分編碼）來確保時鍾同步和抗乾擾能力。我們將分析不同調製技術（如ASK, FSK, PSK, QAM）的優缺點及其在不同物理介質中的適用性。 1.2 物理介質與拓撲結構： 詳細考察各類傳輸介質，包括雙絞綫（UTP/STP）、光縴（單模與多模的差異及應用場景）以及無綫電波的特性。對物理層連接的規範（如RJ-45接口標準、光縴連接器）進行詳細講解。同時，剖析常見的網絡拓撲結構（星型、總綫型、環型、網狀型），並從可靠性、成本和擴展性角度評估其適用性。 1.3 信號完整性與乾擾控製： 探討電磁乾擾（EMI）、串擾（Crosstalk）和反射等物理層挑戰。講解如何通過屏蔽技術、正確接地、使用高質量綫纜以及時序設計來維持信號完整性，確保數據在長距離傳輸中不失真。 第二部分：數據鏈路層——可靠的數據傳輸與介質訪問控製 數據鏈路層是網絡通信的第一個智能層次，負責在相鄰節點間提供可靠的數據傳輸服務。本部分重點關注如何解決共享介質的訪問衝突和如何確保數據包的準確無誤。 2.1 鏈路層的職責與錯誤控製： 係統闡述數據鏈路層的核心功能，特彆是差錯檢測與糾正機製。我們將詳細分析校驗和（Checksum）、循環冗餘校驗（CRC）的數學原理和實現過程，理解它們在發現和定位傳輸錯誤中的作用。同時，深入講解鏈路層如何通過重傳機製實現可靠數據傳輸（Stop-and-Wait, Go-Back-N, Selective Repeat協議）。 2.2 介質訪問控製（MAC）： 這是理解局域網（LAN）通信的關鍵。我們將區分連接介質（如點對點與廣播）的訪問需求。CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/衝突檢測）——以太網的核心機製——將被徹底剖析，包括其競爭窗口、退避算法的數學模型。對於無綫網絡，我們將重點研究CSMA/CA（避免衝突），包括RTS/CTS握手過程及其在隱藏終端問題中的應用。 2.3 局域網技術與幀結構： 詳細介紹主流的局域網技術，尤其是以太網的發展曆程（從共享介質到交換式以太網）。深入解析IEEE 802.3標準，徹底解析以太網幀的結構，包括Preamble、SFD、源/目的MAC地址字段、類型字段以及FCS的含義與計算。 2.4 交換技術與VLAN： 講解二層交換機的工作原理，包括MAC地址錶的學習、轉發和過濾機製。分析基於端口的MAC學習與基於時間的MAC老化過程。重點闡述虛擬局域網（VLAN）的必要性、實現原理（IEEE 802.1Q標記/Tagging），以及VLAN間路由（Inter-VLAN Routing）的常見配置模式。 第三部分：網絡層——尋址、路由與互聯網互聯 網絡層是實現全球互聯的關鍵，它負責將數據包從源主機傳輸到目標主機，跨越多個異構網絡。 3.1 邏輯尋址：IPv4與IPv6： 全麵解析IP協議作為麵嚮無連接服務的核心作用。深度剖析IPv4的地址結構、子網劃分（Subnetting）的精髓，以及無分類域間路由（CIDR）如何革新瞭地址分配和路由聚閤。隨後，係統介紹IPv6的必要性、地址類型（單播、多播、任播）及其龐大的地址空間結構。 3.2 路由基礎與路由協議： 定義路由器的核心功能：維護路由錶、進行轉發決策。詳細介紹路由信息是如何被發現和傳播的。 內部網關協議（IGP）： 深入比較距離嚮量路由協議（如RIP）的工作機製（毒化反轉、貝爾曼-福特算法）與鏈路狀態路由協議（如OSPF）的工作機製（Dijkstra算法、LSA類型、鄰居建立與區域劃分）。 外部網關協議（EGP）： 重點講解邊界網關協議（BGP）作為互聯網骨乾的支柱，理解其路徑嚮量特性、AS路徑屬性以及策略驅動的路由決策過程。 3.3 IP輔助協議與網絡地址轉換（NAT）： 解析ICMP（Internet Control Message Protocol）在網絡診斷（Ping、Traceroute）和差錯報告中的關鍵作用。詳細闡述ARP（地址解析協議）在IPv4網絡中，如何從邏輯地址映射到物理地址的過程及其工作流程。深入分析NAT（網絡地址轉換）的必要性、分類（靜態NAT、動態NAT、PAT/端口地址轉換）及其對網絡層透明性的影響。 第四部分：傳輸層——端到端服務的質量控製 傳輸層為應用層提供可靠或不可靠的端到端通信服務，管理會話的建立、維護和終止。 4.1 傳輸層概述與端口尋址： 明確傳輸層與網絡層的區彆，理解端口號在區分不同應用服務中的作用。 4.2 傳輸控製協議（TCP）：可靠性的保證 TCP是麵嚮連接的協議，其可靠性建立在一係列復雜的機製之上。本節將詳述： 三次握手與四次揮手：連接建立與終止的完整流程與狀態轉換。 滑動窗口機製：如何實現流量控製，防止發送方淹沒接收方。 擁塞控製算法：深入研究慢啓動（Slow Start）、擁塞避免（Congestion Avoidance）、快速重傳（Fast Retransmit）與快速恢復（Fast Recovery）等算法，理解它們如何動態調整發送窗口大小以適應網絡容量。 可靠性保證：利用序列號與確認號（ACK）實現有序數據交付和差錯恢復。 4.3 用戶數據報協議（UDP）：高效率的傳輸 對比TCP的復雜性，分析UDP的無連接、盡力而為的特性。探討UDP在何種應用場景（如DNS查詢、VoIP、流媒體）中比TCP更具優勢，並分析其實現的數據報機製。 第五部分：應用層與網絡安全基礎 本部分將連接理論與日常應用，探討終端用戶如何通過網絡獲取服務，以及在日益復雜的網絡環境中保護數據安全的關鍵技術。 5.1 常見應用層協議： 係統分析支撐互聯網服務的核心應用協議： 萬維網（Web）：HTTP/HTTPS的工作原理，請求/響應周期，狀態碼解析，以及HTTPS中SSL/TLS握手的基礎流程。 郵件係統：SMTP、POP3和IMAP協議的功能劃分與協作。 域名係統（DNS）：遞歸與迭代查詢過程，根、TLD、權威服務器的角色，以及記錄類型（A, CNAME, MX等）。 文件傳輸與遠程訪問：FTP、SSH的工作模式。 5.2 網絡安全基礎與訪問控製： 引入網絡安全的基本概念框架，包括CIA三元組（保密性、完整性、可用性）。 防火牆技術：分析包過濾防火牆、狀態檢測防火牆與代理防火牆的工作原理與策略配置。 加密技術概述：對比對稱加密（如AES）與非對稱加密（如RSA）的特點、優缺點及應用場景。 訪問控製列錶（ACLs）：詳細講解標準與擴展ACL的配置語法、匹配順序和其在路由器/交換機上對流量進行過濾的具體作用。 通過對上述五個核心部分的係統學習和深入研究，讀者將不僅掌握網絡協議棧的理論框架，還能具備分析、設計和故障排除現代復雜網絡係統的實際能力。

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從排版和內容的組織邏輯來看，這本書的設計者顯然是深諳學習麯綫的規律。它並非一味地追求深奧，而是采取瞭一種“螺鏇上升”的教學策略。初期的章節構建瞭堅實的基礎，比如IP地址的劃分、子網掩碼的計算，這些內容被反復通過不同角度的小練習來鞏固，確保讀者不會因為基礎不牢而在中途掉隊。但最讓我感到耳目一新的是，它在講解復雜路由協議，比如OSPF或BGP時，竟然引入瞭類比模型，將路由器的決策過程比作城市交通指揮中心，將路由錶比作復雜的時刻錶。這個比喻非常貼切，瞬間打通瞭我對“度量值”（Metric）和“最佳路徑選擇”的睏惑。以前看其他教材，總覺得這些協議是天書，需要死記硬背，但這本書讓我理解瞭它們背後的“哲學”——網絡設備是如何在有限的資源下，做齣最優化的決策。而且，每隔幾章就會有一個“綜閤項目迴顧”，它要求你運用前麵學到的所有知識（從物理層布綫到應用層協議配置）來設計一個小型的辦公網絡，這極大地鍛煉瞭讀者的整體規劃能力，將分散的知識點完美地串聯瞭起來。

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這本書的封麵設計真是抓人眼球，那種深沉的藍色調，搭配著一些電路闆的抽象綫條，一下子就把人拉進瞭信息世界的神秘感之中。我拿起它的時候，心裏其實是帶著一絲忐忑的，畢竟“網絡”這個詞聽起來就自帶技術壁壘，生怕裏麵充斥著我完全看不懂的專業術語和復雜的協議棧。然而，翻開第一章，我的擔憂立刻煙消雲散瞭。作者的敘事方式非常高明，他沒有直接拋齣OSI七層模型這種令人望而生畏的概念，而是從一個非常生活化的場景切入——想象一下你在傢中如何通過Wi-Fi連接到全世界的信息海洋。這種“講故事”的開篇手法，讓原本枯燥的基礎知識變得生動起來，仿佛每一個數據包的傳輸都有瞭畫麵感和目的性。特彆是關於以太網基礎的那一章，作者用非常簡潔的圖示解釋瞭衝突域和廣播域的區彆，這比我過去在其他資料中看到的那些密密麻麻的文字描述要清晰高效得多。我記得有一次我在準備一個實習項目時，對VLAN的劃分一直有些模糊的概念，但這本書裏對VLAN的講解，不僅解釋瞭“是什麼”，更深入地剖析瞭“為什麼”需要它，以及如何在不同規模的網絡中靈活運用。它不僅僅是知識的堆砌，更像是一份實戰指南，引導你建立起一個完整的網絡思維框架，讓你從一個單純的網絡使用者，轉變為一個能夠理解和構建網絡的“工程師的眼睛”。

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這本書的語言風格是極其務實且充滿現代感的，完全沒有那種陳舊的學術腔調。它似乎明白，我們這些學習者需要的是能夠立刻應用於實踐的知識，而不是停留在理論層麵的玄學探討。舉例來說，在討論網絡故障排除時，作者並沒有給齣長篇大論的理論步驟，而是直接給齣瞭一個“排查清單”——“當你遇到設備無法獲取IP地址時，請按此順序檢查：物理連接、DHCP服務器狀態、子網掩碼的正確性、網關的ARP解析……”這種即插即用的實用性內容，對於初入職場的技術人員來說，簡直是救命稻草。我記得我第一次在真實環境中遇到DHCP租約耗盡的問題時，第一個反應就是查閱這本書的故障排除章節，裏麵的描述精確到瞭命令行層麵的指令，讓我得以迅速定位並解決瞭問題，節省瞭大量寶貴的排查時間。此外，作者對新興技術如SDN（軟件定義網絡）的介紹，也把握得恰到好處，沒有過度渲染，而是清晰地指齣瞭它在傳統網絡架構中的定位和潛在的顛覆性，這讓讀者在學習經典知識的同時，也能對行業的未來發展方嚮保持敏感度。

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閱讀這本書的過程，與其說是學習，不如說是一次思維的重塑之旅。我必須承認，我之前對網絡安全部分的理解非常膚淺，停留在安裝殺毒軟件的層麵。但這本書的深度遠遠超齣瞭我的預期。它非常細緻地探討瞭網絡層麵的威脅，比如ARP欺騙和DNS劫持，並且令人驚喜的是，它沒有停留在理論層麵，而是提供瞭大量案例分析，這些案例往往來源於近幾年真實發生的大型數據泄露事件。這種“以案說法”的方式，極大地增強瞭知識的說服力和緊迫感。我特彆欣賞作者在闡述防火牆和VPN技術時所展現齣的那種嚴謹性。他沒有簡單地將它們定義為“保護工具”，而是深入剖析瞭它們在不同安全策略下的配置邏輯和性能取捨。讀到後麵，我開始能夠自己去分析一個企業網絡拓撲圖，並思考在哪個關鍵節點部署何種安全措施最為閤理有效。這種從被動接受知識到主動進行係統分析的能力提升，是這本書給我帶來的最大財富。它讓我明白，在這個信息爆炸的時代，理解數據流動的路徑和潛在的風險點，是每一個現代公民的必修課，而這本書無疑是最好的引路人。

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真正讓我對這本書産生高度認同感的是它對“網絡倫理和法律框架”這一部分的探討。在許多技術書籍中，這個部分往往是草草帶過，似乎隻是為瞭應付課程大綱的要求。然而，這本書用相當大的篇幅，嚴肅地討論瞭數據隱私、網絡中立性以及不同國傢/地區對於數據存儲和傳輸的法律差異。這種跨學科的視角，極大地提升瞭這本書的境界。它不僅僅是教你如何構建一個網絡，更重要的是，它引導你思考：**你構建的網絡將如何影響社會和個體？** 這種責任感和全局觀的培養，是技術教育中最容易被忽視，但也是最關鍵的一環。我特彆喜歡其中關於“技術實現與法律邊界”的辯論性章節，它沒有給齣標準答案，而是鼓勵讀者去權衡技術可行性、商業利益與公共責任之間的復雜關係。這使得這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一部關於現代信息社會構建者的思想指南，它塑造的不僅僅是技術人員，更是具有社會責任感的未來數字公民。

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