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出版者:高等教育出版社

作者:王玉龙

出品人:

页数:439

译者:

出版时间:2004-1

价格:22.10元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040016055

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• 逻辑设计
• 计算机组成原理
• 数字系统
• 布尔代数
• 组合逻辑
• 时序逻辑
• FPGA
• Verilog
• VHDL

好的，这是一本关于《高级计算机网络架构与协议深度解析》的图书简介，旨在详尽介绍现代网络技术的复杂性、演进路径以及前沿应用，与“数字逻辑”这一主题完全无关。 --- 图书名称：高级计算机网络架构与协议深度解析 导言：迈向万物互联的复杂基石 在信息技术高速迭代的今天，支撑起全球数据流动、云计算、物联网乃至人工智能应用的核心基础设施，正是那张无形的、却又无处不在的计算机网络。本书并非对基础网络概念的简单回顾，而是旨在为网络工程师、系统架构师、以及希望深入理解现代网络“内幕”的研究人员，提供一份详尽、深入且实用的技术蓝图。我们聚焦于网络堆栈的高级抽象层、新兴协议的实现机制，以及大规模部署中的性能优化与安全挑战。 本书的创作理念是：在不牺牲理论严谨性的前提下，最大化其实际操作价值。我们将穿透教科书式的简单图示，直接深入到路由决策的复杂算法、拥塞控制的精妙平衡，以及软件定义网络（SDN）控制器与底层数据平面之间的协同机制。 第一部分：网络架构的演进与重构 (The Architectural Paradigm Shift) 本部分重点剖析了从传统三层/五层架构向扁平化、超大规模数据中心（DCN）架构的转变过程，并深入探讨了影响未来网络形态的关键技术。 第一章：超大规模数据中心网络（DCN）设计哲学 我们将详细解构Clos拓扑结构（如Leaf-Spine架构）的数学基础和容错能力。重点分析无阻塞架构的实现限制、东西向流量优化策略，以及如何利用高密度、高带宽交换芯片构建超大规模集群。内容包括： 无损网络的挑战： 深入分析光层（Optical Layer）与电层（Electrical Layer）的延迟特性，以及如何通过精确的缓冲管理和流量整形来最小化丢包率。 网络虚拟化与多租户隔离： 详细探讨VXLAN、NVGRE等隧道协议的封装、寻址机制及其在大规模租户隔离中的作用。特别是Overlay网络如何应对Underlay网络的局限性。 Fabric的层次化与扩展： 研究如何通过路由器的级联（Cascading）和IP Fabric的扩展技术，突破单机交换能力的限制，构建跨越多个机房的统一逻辑网络。 第二章：软件定义网络（SDN）的深度实践 SDN不再是概念，而是主流基础设施。本章将从控制平面与数据平面的解耦出发，剖析OpenFlow协议的结构化信息流，并扩展至更现代、更灵活的南向接口技术。 OpenFlow 1.3+ 的高级特性： 深入讲解流表（Flow Table）的匹配域、指令集，以及如何利用多级流水线处理实现复杂的流量工程和负载均衡策略。 P4语言与可编程转发： 重点介绍P4（Programming Protocol-independent Packet Processors）语言，如何允许开发者定义数据包处理的逻辑，实现对硬件转发芯片的底层定制，应对未来新兴协议的快速部署需求。 控制器集群的可用性与一致性： 探讨分布式SDN控制器（如ONOS, ODL）如何维护全局网络状态的一致性，以及关键数据结构（如拓扑数据库）的同步机制。 第二部分：核心路由与转发机制的精细控制 (Precision Control over Core Routing) 网络的心脏在于路由决策和快速转发。本部分专注于BGP、MPLS等传统但仍在不断进化的协议，及其在现代网络中的复杂应用。 第三章：BGP的演进与路径选择的艺术 本章超越了AS间通信的基础，深入探讨BGP在大型ISP和企业网中的复杂应用场景。 BGP路径属性的精细化控制： 详细分析AS_PATH, LOCAL_PREF, MED等属性的交互作用，以及如何通过路由策略（Route Maps/Prefix Lists）实现精确的流量工程，避免“黑洞”和不必要的跨域传输。 MP-BGP与VPN服务： 深入讲解MPLS L3VPN/L2VPN（如VPLS, EVPN）的原理。重点剖析EVPN（Ethernet VPN）中控制平面使用BGP进行MAC/IP地址分发的工作流，及其相对于传统基于MPLS标签的VPN的优势。 路由收敛性分析： 探讨BGP路由反射器（Route Reflector）的设计陷阱，以及如何利用BGP PIC（Prefix Independent Convergence）和GR（Graceful Restart）机制来最小化路由故障对服务的影响。 第四章：MPLS与流量工程的终极实现 MPLS依旧是承载高性能服务的基础。本章聚焦于标签交换路径（LSP）的建立、维护与保护。 LDP与RSVP-TE的协同： 详细比较LDP（Label Distribution Protocol）的简单性与RSVP-TE（Resource Reservation Protocol - Traffic Engineering）的精确控制能力。探讨如何结合两者，实现服务质量（QoS）保障。 Segment Routing（SR）： 作为MPLS的下一代技术，SR如何利用源路由（Source Routing）理念，极大地简化了控制平面，降低了对复杂信令协议的依赖。深入研究SR-MPLS和SRv6的实现细节与迁移策略。 快速重路由（FRR）机制： 分析LFA（Loop-Free Alternate）以及MPLS REROUTE等技术，如何将故障恢复时间缩短至毫秒级别，确保关键业务的连续性。 第三部分：性能、安全与下一代挑战 (Performance, Security, and Future Horizons) 网络不仅要快，更要可靠和安全。最后一部分关注网络层面的质量保障与新兴的安全威胁。 第五章：拥塞控制与延迟优化策略 在TCP/IP协议栈中，拥塞控制算法是决定网络性能的瓶颈所在。 经典算法的局限性： 回顾Tahoe, Reno, CUBIC等算法的原理与瓶颈，特别是它们在高速、长距离（Long Fat Networks, LFN）环境下的表现。 新兴拥塞控制算法（BBR/LASI）： 深度分析Google BBR如何从带宽与往返时间（RTT）建模的角度取代基于丢包的传统机制，及其在数据中心和广域网中的适用性。 网络遥测（Telemetry）与主动队列管理（AQM）： 探讨如何通过Streaming Telemetry（如 gRPC/Protobuf）实时获取队列深度和延迟数据，并结合CoDel/PIE等AQM技术，实现网络的自适应、低延迟运行。 第六章：网络安全：深度防御与零信任架构 网络安全已从边界防御转向内部分段与身份验证。 东西向流量的安全防护： 重点分析微隔离（Microsegmentation）技术在DCN中的应用，如何利用策略引擎和基于身份的安全边界来限制Lateral Movement。 DDoS攻击的协议层防御： 探讨如何利用流量清洗中心、SYN Cookie机制以及先进的流量指纹识别技术，对抗应用层和网络层的分布式拒绝服务攻击。 零信任网络访问（ZTNA）的底层支撑： 分析网络如何通过动态策略引擎（Policy Engine）与身份服务集成，实现基于用户、设备和环境的动态访问授权，而不是仅仅依赖IP地址。 --- 适用读者群体 本书面向具备一定网络基础知识的专业人士，包括： 1. 网络架构师和资深工程师： 寻求在大型复杂网络环境中实现性能优化和前沿技术部署的实践指导。 2. 云计算与数据中心运维人员： 需要深入理解Overlay网络、虚拟化隔离和Fabric扩展机制。 3. 网络设备开发人员： 希望了解协议栈在新硬件（如DPU/SmartNIC）上如何实现高效转发的底层原理。 4. 网络安全专家： 关注如何通过网络自身的结构和协议特性，增强纵深防御体系。 通过阅读《高级计算机网络架构与协议深度解析》，读者将能够掌握构建、优化和保护下一代高性能网络环境所必需的全部高级技能和深层理解。

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从装帧和印刷质量来看，这本书无疑是出版业中的精品之作。纸张的质感非常厚实，即使长时间翻阅也不会感到油腻或模糊，这对于需要反复对照图表和公式的学习者来说至关重要。尤其值得称赞的是，书中大量的逻辑电路图和时序图，线条清晰锐利，符号标准规范，这在阅读涉及时序逻辑（如触发器和寄存器）的部分时，极大地避免了阅读障碍。我过去读过一些印刷质量不佳的技术书，图表上的细微线条经常混在一起，导致我不得不借助放大镜才能分辨其中的差异，但这本书完全没有这个问题。这种对细节的极致追求，体现了出版方对专业知识传播的重视程度，也让我在学习过程中，能够将全部精力集中在逻辑推理上，而不是为阅读体验上的缺陷而分心。

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这本书的封面设计就给我一种非常现代、充满活力的感觉，色彩搭配大胆而又不失专业性，拿到手上分量十足，让人立刻联想到内容会是扎实而深入的。我特别喜欢它排版上的那种克制感，既保证了信息的密度，又没有让眼睛感到疲劳，很多关键定义和公式被巧妙地用粗体或者引用框突出出来，即使是像我这样初次接触复杂概念的人，也能迅速抓住重点。书中对基础概念的引入非常平缓，像是循序渐进地引导你进入一个全新的思维领域，而不是直接把你丢进知识的海洋里。作者在构建理论框架时表现出了惊人的条理性和洞察力，将原本看似抽象的逻辑电路，通过生动的比喻和实际的应用场景串联起来，使得整个学习过程不再枯燥乏味，反而像是在破解一个又一个精巧的谜题。尤其是前几章对布尔代数和逻辑门家族的阐述，那种层层递进的逻辑链条，让我仿佛亲眼看到了信息的二进制世界是如何被构建和操作的，这对后续理解更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路打下了极其坚实的基础。

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我得说，这本书的习题设计简直是教科书级别的典范，它真正做到了“学以致用”。很多技术书籍的练习题往往是公式的简单套用，但这里的习题明显高明得多。它们往往设置在对某个知识点进行深入理解的节点上，有的需要你亲手绘制一个复杂的卡诺图并进行最简化，有的则要求你根据给定的系统需求来设计一套完整的控制逻辑。更妙的是，书的后半部分似乎还穿插了一些“案例分析”，将前述的逻辑理论与实际的微处理器结构或者存储器访问机制联系起来，让读者感受到自己所学的知识是如何融入到我们日常接触的电子设备中的。完成这些习题后，那种豁然开朗的感觉，比单纯听课要深刻和持久得多，它强制性地把你从被动接收知识的角色推向了主动构建知识体系的工程师角色。

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这本书的价值远超出了教科书的范畴，它更像是一本关于“系统思维”的实用指南。我惊讶地发现，书中不仅详尽地讲解了半加器、全加器这些基础模块，还花了相当大的篇幅去探讨如何设计一个高效的状态机，以及如何避免常见的竞争冒险问题。作者在处理这些进阶内容时，那种严谨的工程思维让人印象深刻，每一个设计决策背后都有充分的理论支撑和实际的权衡分析。阅读过程中，我时常需要停下来，反复咀嚼那些关于时序约束和时钟域交叉的章节，作者用非常精炼的语言描述了这些在实际硬件设计中极其容易出错的地方，并提供了明确的规避策略，这种前瞻性的指导对于任何希望将理论付诸实践的人来说都是无价之宝。它没有停留在“是什么”的层面，而是深入探讨了“为什么会这样”和“怎样才能更好”，这种对底层原理的深挖，让我对数字系统的运行机制有了一种全新的、近乎“透视”的理解。

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这本书的语言风格呈现出一种独特的魅力，它既有学术著作应有的精准和严密，又在不经意间流露出一种对技术本身的热爱与敬畏。我特别欣赏作者在解释那些晦涩难懂的概念时所展现出的耐心和清晰度。比如，当他介绍多路选择器和译码器的工作原理时，他不仅给出了真值表，还配上了清晰的逻辑图示，文字描述则像是老教授在耳边为你娓娓道来，确保你理解了其背后的“意图”，而非仅仅是记住了一个公式。这种娓娓道来的叙事方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，使得非科班出身的读者也能跟上节奏。虽然内容涉及大量严谨的数学基础，但作者处理得非常圆滑，知识点的过渡自然流畅，让你感觉每翻开新的一页，都像是在自然地往上爬一座螺旋楼梯，每一步都比前一步看得更远。

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阅读这本书一定要实践，否则根本学不会的，从触发器到状态机都是非常抽象的概念，是无法仅仅通过阅读得到理解的科目，推荐参考mooc课程

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