计算机控制网络

计算机控制网络 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社 作者:刘建昌、周玮、王明顺 出品人: 页数:288 译者: 出版时间:2006-10 价格:29.00元 装帧:简裝本 isbn号码:9787302138297 丛书系列:
图书标签
  • 计算机网络
  • 控制系统
  • 自动化
  • 通信技术
  • 数据传输
  • 网络协议
  • 工业控制
  • 嵌入式系统
  • 网络安全
  • 信息技术
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具体描述

本书主要介绍在工业自动化系统中广泛使用的计算机控制网络理论与技术,主要内容包括: 计算机控制网络的基础—通信理论基础、RS485通信标准、OSI参考模型、现场总线体系结构; 计算机控制网络的延伸—网络交换技术、路由技术、递阶分布式控制系统、工业以太网技术; 计算机控制网络的共存技术—网络互联、因特网、总线通信协议转换器等具有代表性的网络新技术。重点分析了应用不同网络媒体访问技术的计算机控制网络,包括CAN现场总线、CCLink现场总线、ControlNet现场总线的工作原理;同时给出了大量工业生产实践中计算机网络控制系统的应用实例。

本书内容精练,概括了计算机控制网络的主要内容与基本概念、基本理论和基本方法,既对出版的同类教材有一定的继承性,又能适应控制理论、控制技术新的发展和专业培养的要求。

本书适合作为高等院校自动化及其相关专业的教材,也可作为相关科研和工程技术工作者的参考书。

好的,以下为您提供一本名为《计算机控制网络》的图书简介,其内容将完全围绕该书可能涵盖的技术领域进行深入阐述,而不涉及您提到的特定书名: --- 《工业信息物理系统:实时性、可靠性与安全性深度解析》 图书简介 在当前数字化转型的浪潮中,工业控制系统正经历着一场深刻的变革。传统的集中式、孤立的控制架构正逐渐被面向互联互通、数据驱动的分布式、集成化架构所取代。本书《工业信息物理系统:实时性、可靠性与安全性深度解析》(简称《信息物理系统》)旨在全面、深入地探讨构建下一代智能制造和工业自动化核心——信息物理系统(Cyber-Physical Systems, CPS)所面临的关键技术挑战、前沿理论和工程实践。本书面向自动化工程师、控制理论研究人员、系统架构师以及致力于工业物联网(IIoT)和智能工厂建设的高级技术人员。 本书的结构经过精心设计,从基础理论奠基到复杂系统集成,层层递进,力求为读者提供一个完整、系统的知识体系。 第一部分:信息物理系统的基础架构与建模 本部分聚焦于CPS的本质定义、关键组件及其数学描述。我们首先界定了信息物理系统与传统嵌入式系统的区别,强调了信息(计算)域与物理(动态)域之间紧密、双向耦合的特性。 混合系统理论基础: 深入探讨了描述CPS动态行为所需的数学工具,包括连续时间系统、离散时间事件以及状态机模型。重点解析了混合自动机(Hybrid Automata)在建模非线性、不确定性切换系统中的应用,为后续的分析和设计奠定理论基础。 系统级建模与仿真: 详细介绍了如何利用多领域建模语言(如Modelica)和工具链来建立包含机、电、液、气等物理子系统的精确模型。讨论了模型的简化、降阶技术,以适应实时计算和分析的需求。 通信对动态性能的影响: 重点分析了网络延迟、丢包和抖动对闭环控制性能的量化影响。引入了时间触发(Time-Triggered)与事件触发(Event-Triggered)通信机制的对比分析,为选择合适的网络调度策略提供理论依据。 第二部分:实时性与确定性通信机制 CPS的核心要求之一是满足严格的实时性约束。本部分集中阐述如何设计和实现具备确定性行为的通信网络,以确保控制指令和状态反馈的及时性与有序性。 确定性以太网(DetNet)与TSN: 对时间敏感网络(Time-Sensitive Networking, TSN)的各项关键技术进行了详尽的解读,包括时间同步(IEEE 802.1AS)、帧整形(IEEE 802.1Qbv)、流量整形(IEEE 802.1Qcr)以及统一调度框架。通过具体案例演示如何利用TSN技术在标准以太网基础设施上构建确定性的控制平面。 分布式控制的同步问题: 探讨了在分布式环境中实现高精度时间同步的挑战,包括全局时钟同步(如PTP)的误差分析及其对控制回路的影响。介绍了基于观测器的同步算法,用于补偿网络引起的时钟漂移。 自适应采样与控制: 针对网络资源有限性,提出了基于系统状态变化的自适应采样策略。分析了在不同采样率下保持系统稳定性和性能的控制律设计方法,如变速率控制器和数据驱动的控制方法。 第三部分:可靠性与容错控制设计 工业环境的复杂性要求CPS具备高度的容错能力。本部分深入研究了如何利用冗余、诊断和恢复机制,确保系统在面对传感器故障、执行器失效或网络中断时仍能维持安全运行。 基于模型的状态监测与故障诊断: 阐述了利用残差生成和判别技术进行在线故障检测的方法。重点介绍了基于观测器(如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波)的参数估计与故障隔离技术,用以区分传感器故障与执行器故障。 高可靠性控制策略: 详细介绍了冗余系统的容错控制设计,包括三模冗余(TMR)的投票机制、静态切换控制(Static Switching)以及动态切换控制(Dynamic Switching)策略。讨论了切换控制中固有的“不连续性”问题及其对系统稳定性的影响。 硬件与软件的冗余架构: 分析了在CPS中实现物理层、网络层和计算层冗余的最佳实践。探讨了如何利用分布式一致性算法(Consensus Algorithms)来协调冗余计算节点,确保控制决策的统一性。 第四部分:信息安全与网络弹性 随着控制系统全面联网,网络攻击已成为威胁工业生产的重大隐患。《信息物理系统》的最后一部分,专注于保护这些关键基础设施免受恶意攻击和意外干扰。 针对控制系统的攻击面分析: 系统性地识别了CPS的潜在攻击向量,包括对传感器数据的注入攻击(Sensor Manipulation)、对执行器指令的篡改(Actuator Hijacking)以及对网络通信的拒绝服务攻击(DoS)。 基于物理特性的安全增强: 提出并论证了利用物理系统的固有特性(如系统动态的不可逆性、物理约束)来检测异常行为的方法。区别于传统的基于特征的入侵检测,本书强调了残差分析在识别“隐蔽信道攻击”中的独特优势。 安全控制与加密机制: 探讨了在保持实时性前提下的加密与认证技术。重点研究了安全状态估计器、安全控制器设计,以及轻量级加密算法在资源受限的现场设备上的部署策略。讨论了如何通过网络隔离、微分割(Microsegmentation)和访问控制列表(ACL)来构建多层次纵深防御体系。 通过对上述四个维度的系统性讲解,《工业信息物理系统:实时性、可靠性与安全性深度解析》不仅为读者提供了理解和设计下一代工业控制系统的坚实理论框架,更提供了大量可直接应用于工程实践的先进算法和设计方法,是推动工业智能化升级不可或缺的参考资料。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名负责企业网络运维的工程师,我常常需要面对各种复杂的网络问题,从用户报告的网络卡顿到服务器连接中断,都需要快速定位并解决。《计算机控制网络》这本书,就像是我工具箱里的一件利器,为我提供了解决这些问题的理论依据和实践方法。书中对网络故障诊断和排除的论述,让我受益匪浅。它不仅列举了各种常见的网络故障场景,还详细分析了这些故障可能的原因,以及相应的诊断步骤。例如,在处理网络丢包问题时,我学会了如何利用ping、traceroute等工具,结合书中关于丢包原因的分析,来快速定位问题出现在网络的哪个环节,是物理层的问题,还是传输层的问题,或者是应用层的问题。书中对网络性能调优的讲解也十分到位。它提供了各种实用的调优技巧,例如如何调整TCP参数,如何配置QoS策略来优先保障关键业务的流量,以及如何优化网络拓扑来减少延迟。我从中学习到了许多以前从未接触过的先进技术,例如网络切片,以及如何利用它为不同业务提供定制化的网络服务。这本书为我提供了一个完整的知识体系,让我能够更加自信和高效地应对日常工作中遇到的各种网络挑战。我强烈推荐这本书给所有从事网络工作的朋友们,它一定会成为你职业生涯中的宝贵财富。

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作为一名对网络技术充满好奇的学生,我一直在寻找一本能够全面解释现代网络背后运作机制的书籍。在我阅读《计算机控制网络》之前,我对网络世界的认知,更多是基于日常使用经验,知道如何连接Wi-Fi,如何配置路由器,但对于数据包如何在全球范围内高速传输,以及中间经历了怎样的“指挥调度”,我一直感到模糊。这本书彻底改变了我的看法。它以一种非常易于理解的方式,将复杂的网络控制概念娓娓道来。书中对TCP/IP协议栈的讲解,远不止于教科书式的描述,而是深入到每一个层次的具体控制逻辑。例如,在传输层,它详细解释了TCP的拥塞控制算法,如慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复,并配以生动的图示,让我能够直观地理解数据传输过程中如何根据网络状况动态调整发送速率,避免网络崩溃。在网络层,它则剖析了路由协议的工作原理,例如OSPF和BGP,以及它们如何在分布式环境中计算出最优路径。我尤其喜欢书中关于软件定义网络(SDN)的部分,它打破了传统的路由器和交换机一体化的模式,将控制平面与数据平面分离,使得网络的管理和配置更加灵活和集中。作者通过讲解OpenFlow协议,让我了解到如何通过一个集中的控制器来编程和管理整个网络。这对于我进行课程设计和项目实践有着巨大的启发。此外,书中还讨论了虚拟化技术在网络中的应用,如NFV,以及如何通过网络切片技术来实现为不同应用提供定制化的网络服务。这些前沿技术让我看到了未来网络的发展方向。阅读这本书的过程,就像是为我打开了一扇通往网络世界深处的大门,我不仅学到了知识,更培养了对这个领域的浓厚兴趣。它让我明白了,每一个流畅的网络连接背后,都蕴含着精密的控制算法和高效的协同机制。

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我是一名软件工程师,在开发网络应用的过程中,经常需要考虑网络延迟、带宽限制等因素对应用性能的影响。《计算机控制网络》这本书,为我提供了深入理解这些网络特性的理论基础,并指导我在软件设计中更好地考虑网络因素。书中对网络协议栈中各个层次的控制逻辑的讲解,让我明白了数据是如何从应用层一步步传输到物理层的,以及在每个层次上都存在哪些控制机制。我特别喜欢书中对TCP/IP协议栈中各个协议的详细解析,例如TCP的可靠性保证机制,UDP的无连接性特点,以及IP协议的路由选择机制。这些知识对于我开发高效稳定的网络应用至关重要。书中还详细探讨了网络性能优化技术,例如如何通过调整TCP参数来提高数据传输的效率,如何利用拥塞控制算法来避免网络拥塞,以及如何通过负载均衡技术来分散网络流量。我从中学习到了许多实用的技巧,并将它们应用到我的软件开发实践中,显著提升了应用的网络性能。此外,书中还对新兴的网络控制技术,如SDN和NFV进行了深入的介绍,让我对未来网络的发展方向有了更清晰的认识。这本书为我提供了一套完整的知识体系,让我能够更好地理解和利用网络资源,开发出更高效、更可靠的网络应用。

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我对互联网的运行方式一直感到着迷,尤其是那些看不见的“大脑”如何指挥着海量数据的流动。《计算机控制网络》这本书,让我对这个“大脑”有了前所未有的清晰认知。我是一名技术爱好者,平时喜欢捣鼓各种网络设备和软件,但对于深层次的网络控制理论,一直感到有些力不从心。这本书就像是一位经验丰富的向导,带领我深入探索了网络控制的精髓。书中对于网络状态感知和反馈机制的讲解,让我明白了网络是如何“实时”了解自身状况的。例如,书中详细介绍了各种监控技术,如SNMP(简单网络管理协议),以及如何通过这些技术来收集网络设备的运行状态信息,如CPU利用率、内存占用、接口流量等。然后,这些信息是如何被汇总和分析,进而驱动网络进行自适应调整的。我特别喜欢书中关于网络流量控制的章节,它详细阐述了各种流量控制技术,如令牌桶、漏桶等,以及它们如何用于限制流量的速率,防止网络过载。这些技术在保障网络服务质量(QoS)方面起着至关重要的作用,确保了关键业务的顺畅运行。此外,书中还介绍了各种智能化的网络控制技术,如机器学习在网络故障预测和流量优化中的应用。这让我看到了网络控制的未来发展趋势,即从传统的规则驱动向数据驱动和智能驱动转变。总而言之,这本书为我打开了一个全新的视角,让我能够从更宏观和更微观的层面理解计算机网络的运作。它不仅提供了扎实的理论知识,更点燃了我对网络技术更深入探索的热情。

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我是一名对信息技术充满热情的普通技术爱好者,一直对我们每天都在使用的互联网背后如何运作感到好奇。《计算机控制网络》这本书,为我打开了认识互联网运作机制的另一扇大门。在阅读这本书之前,我对网络世界的理解,更多是停留在“如何连接”的层面,而对于“如何控制”则知之甚少。这本书以其清晰的逻辑和丰富的案例,为我揭示了计算机网络中的各种控制机制,让我对信息的流动有了全新的认识。书中对网络流量的公平性和效率的权衡,让我明白了在有限的网络带宽下,如何实现资源的合理分配。例如,它详细介绍了各种流量控制和拥塞避免算法,如TCP的拥塞控制算法,以及它们如何协同工作来确保网络的稳定运行。我还从中学习到了如何通过优先级调度和流量整形等技术,来为不同的应用提供差异化的服务质量。这对于理解我们今天所享受到的各种网络服务,如视频流、在线游戏等,至关重要。此外,书中还对网络安全控制进行了深入的探讨,例如如何通过防火墙、入侵检测系统等来保护网络免受攻击。这让我明白,网络的稳定运行,不仅需要高效的控制,更需要坚固的安全防护。总而言之,这本书为我提供了一个全面而深入的视角,让我能够从更根本的层面理解计算机网络的运作。它不仅满足了我对知识的好奇心,更点燃了我对网络技术更深入研究的渴望。

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我对网络技术的热爱,源于对信息流动背后逻辑的探求。《计算机控制网络》这本书,为我揭示了计算机网络中那些无处不在的“指挥官”和“协调者”。我是一名业余的网络爱好者,喜欢折腾家里的网络设备,尝试各种路由和拨号设置。但在更深入的层面,我总觉得缺少一些关键的“图纸”。这本书恰好为我填补了这一空白。它从最基础的网络协议入手,逐步深入到各种复杂的控制机制。我尤其喜欢书中对数据包在网络中旅行的全过程的细致描述。从源主机发出数据包,经过层层路由器,最终到达目的主机,每一个环节中的控制逻辑都被清晰地呈现出来。书中对流量工程和路径优化的讨论,也让我对如何提升网络性能有了更直观的认识。例如,我了解到如何通过调整路由器接口的权重,或者采用更智能的路由算法,来将流量引导到更优的路径,从而避免拥塞,提升传输速度。此外,书中还讨论了网络虚拟化技术,如VLAN(虚拟局域网)和VPN(虚拟专用网络),以及它们如何实现网络的逻辑隔离和安全连接。这对于我理解和配置家庭网络的安全隔离,提供了非常有价值的指导。这本书不仅让我学到了丰富的网络知识,更激发了我对网络研究的浓厚兴趣。它让我明白,每一个看似简单的网络连接,背后都蕴含着精密的控制算法和高效的协同机制。

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这本《计算机控制网络》的问世,无疑为广大学习者和从业者提供了一个极为宝贵的参考资源。我是一名在网络安全领域摸爬滚打多年的工程师,平时的工作涉及大量的网络架构设计、性能优化以及安全防护。在接触这本书之前,我对某些复杂的网络控制协议和机制的理解,始终停留在表面,缺乏深入的理论支撑和实践指导。然而,当我翻开《计算机控制网络》的第一页,我便被其系统性的讲解和详实的案例所吸引。书中从最基础的网络通信原理讲起,循序渐进地引入了各种先进的控制技术,如SDN(软件定义网络)、NFV(网络功能虚拟化)等,并深入剖析了它们在现代计算机网络中的应用场景和实现细节。特别是关于网络流量调度、拥塞控制以及动态路由选择的部分,作者的论述清晰透彻,配以大量的图表和代码示例,使得原本抽象的概念变得生动具体,易于理解和掌握。我发现,书中对于不同网络协议之间协同工作的解释尤其独到,它不仅仅是罗列协议的规范,更是探讨了这些协议在实际网络环境中如何相互配合,共同完成复杂的网络控制任务。例如,在处理大规模数据传输时,如何利用QoS(服务质量)策略对不同类型的流量进行区分和优先级排序,如何通过路径选择算法来规避拥塞,这些都是我工作中经常遇到的挑战,而这本书为我提供了切实可行的解决方案和理论依据。此外,书中对网络安全方面的论述也同样令人印象深刻。它不仅讲解了如何通过网络控制技术来增强网络的安全性,例如防火墙的配置、入侵检测系统的部署等,还深入探讨了攻击者如何利用网络控制的漏洞来发动攻击,以及相应的防御措施。这种攻防兼备的视角,对于我这样需要同时负责网络建设和安全保障的人来说,具有极大的指导意义。总而言之,《计算机控制网络》是一本理论扎实、实践性强的著作,它不仅能够帮助我巩固和深化已有的知识,更能引导我学习和掌握最新的网络控制技术,为我未来的职业发展提供了强有力的支撑。我强烈推荐给所有对计算机网络控制领域感兴趣的朋友们。

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我是一名计算机科学专业的学生,在学习过程中,我对网络通信的底层机制和控制策略一直抱有浓厚的兴趣。尤其是在了解到现代网络架构的复杂性和智能化程度不断提高后,我迫切希望能够找到一本能够系统性地梳理这些知识的书籍。《计算机控制网络》恰恰满足了我的这一需求。它以严谨的学术态度,将那些原本晦涩难懂的网络控制理论,通过清晰的逻辑和丰富的图示,变得触手可及。书中对分布式系统在网络控制中的作用的阐述,让我对网络的鲁棒性和可扩展性有了更深刻的认识。例如,它详细介绍了各种分布式路由算法的设计理念和实现细节,以及它们如何协同工作来构建全球范围的互联网络。我对书中关于网络测量和评估的部分尤其感兴趣。它不仅介绍了各种测量指标,如吞吐量、延迟、抖动等,还探讨了如何通过这些指标来评估网络的性能,并指导网络的优化方向。这对于我进行课程论文的研究和实验设计非常有帮助。书中所涵盖的各种网络控制技术,如拥塞控制、流量整形、优先级调度等,都进行了深入的剖析,并提供了相关的数学模型和算法描述。这让我能够从更深层次上理解网络是如何在有限的资源下,实现高效和可靠的通信的。我尤其欣赏书中关于网络协议设计原则的讨论,它不仅关注技术的实现,更强调了协议的通用性、可扩展性和安全性。这对于我未来从事网络技术研发工作,有着极其重要的指导意义。这本书为我构建了一个完整的网络控制知识体系,让我能够更加自信地应对未来在网络领域可能遇到的挑战。

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我是一位网络管理员,日常的工作就是维护和优化公司内部的计算机网络,确保业务的顺畅运行。在接触《计算机控制网络》这本书之前,我对于网络中的一些“黑箱”操作感到困惑,例如为什么有时候网络会突然变慢,或者某些应用连接不稳定,而我却找不到明确的症结所在。这本书就像是我的“网络秘籍”,为我解答了许多疑虑。书中对网络性能监控和故障排除的论述,提供了许多实用的技巧和方法。我学会了如何利用一些先进的网络分析工具,结合书中的理论知识,来诊断网络瓶颈,分析流量模式,并针对性地进行优化。例如,在书中关于网络拥塞的章节,我学到了如何通过分析丢包率、延迟和带宽利用率来判断拥塞的类型和程度,并根据不同的情况采取相应的对策,比如调整QoS策略,优化路由配置,或者升级网络设备。这本书对于网络安全管理的指导意义也十分重大。它详细讲解了如何通过配置防火墙规则、访问控制列表(ACL)来限制非法访问,如何部署入侵检测系统(IDS)和入侵防御系统(IPS)来主动防御攻击。我还从中了解到,许多网络攻击的成功,都依赖于对网络控制机制的滥用或者利用其漏洞。因此,理解网络控制的原理,是构建一个坚不可摧的网络安全防线的基础。书中的案例分析也非常贴合实际,让我能够将学到的理论知识应用到具体的工作场景中,解决遇到的实际问题。例如,在处理公司近期遇到的VPN连接不稳定问题时,我通过书中关于IPSec协议配置和隧道管理的讲解,找到了问题所在,并成功进行了修复,大大提升了远程办公的效率。这本书无疑为我的工作注入了新的活力和思路。

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作为一名在企业IT部门工作的技术人员,我深知一个稳定高效的网络对于公司业务的重要性。在《计算机控制网络》问世之前,我对网络控制的一些实践操作,往往是依靠经验和试错来完成的,缺乏系统的理论指导。《计算机控制网络》这本书,则为我提供了一个宝贵的知识体系,帮助我从根本上理解和掌握网络控制的原理。书中对网络设备间的协同通信机制的阐述,让我明白了为何路由器和交换机会如此“默契”地配合工作。例如,它详细介绍了各种路由协议是如何在分布式环境中交换路由信息的,以及它们如何通过迭代和更新来维护一致的路由表。我还从中学习到了如何通过精细化的配置,来优化网络路由,减少网络延迟,提高数据传输的效率。书中对于网络可用性和冗余设计的探讨,也给了我很大的启发。它详细介绍了各种高可用性技术,如VRRP(虚拟路由器冗余协议)、HSRP(热备路由冗余协议)等,以及它们是如何在设备发生故障时,自动切换到备用设备,保证业务的连续性。这对于我设计和维护关键业务网络至关重要。此外,书中还深入探讨了网络管理和编排的最新发展,例如SDN控制器如何实现对整个网络的集中控制和自动化管理。这让我看到了未来网络管理的趋势,即从手动配置向自动化、智能化转变。这本书为我提供了一套完整的知识框架,让我能够更加系统和科学地应对日常工作中的各种网络挑战,并为公司的网络基础设施建设提供了坚实的理论基础。

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