交换原理与技术 王文君 9787115387042 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王文君 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115387042

商品编码：29373844840

包装：平装

出版时间：2015-06-01

基本信息

书名：交换原理与技术

定价：58.00元

作者：王文君

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2015-06-01

ISBN：9787115387042

字数：

页码：388

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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现代网络通信包括传输和交换两大工程，本书集中讨论交换技术。全书通过阐述程控电话交换、X.25分组交换、帧中继、以太网交换、ATM交换、IP交换、MPLS交换及软交换等典型交换技术的原理与技术，为读者描绘了一个现代交换技术的大家庭。全书共分8章，除章出于知识系统性的考虑，专门对以PDH、SDH为代表的数字传输技术进行了阐述外，其余各章，每章介绍一种典型交换技术。
本书可作为通信工程、通信指挥等专业的大学本科教材，计划教学量为40～60学时，也可作为军事信息/通信学科的研究生、网络与交换领域的工程技术人员的参考用书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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深度解析：信息传递与系统交互的底层逻辑 在当今信息爆炸、互联互通的时代，理解信息如何高效、可靠地流动，以及不同系统之间如何无缝协作，已成为一项至关重要的能力。本书《交换原理与技术》正是致力于揭示这一核心奥秘。它并非泛泛而谈，而是深入到信息交换的本质，剖析构成复杂系统运作的底层逻辑，并在此基础上探讨实现高效、稳定交互的各种技术手段。 本书的主旨在于，无论是微观的进程间通信，还是宏观的分布式系统设计，亦或是庞大的互联网基础设施，其运行的基石都离不开“交换”这一概念。我们每天都在不知不觉中参与和见证着各种形式的信息交换：手机APP之间的数据同步、网页的加载、物联网设备的通信、甚至于金融交易的执行，无一不体现着交换的智慧。理解交换的原理，便是理解现代信息社会的运转脉络。 第一部分：交换的基石——理论框架与核心概念 在深入探讨技术细节之前，本书首先为读者构建了一个坚实的理论框架。我们首先会回顾信息论的基本原理，从信息熵、信道容量等概念入手，理解信息在传输过程中的固有特性与限制。这为后续讨论信息的编码、解码、压缩等技术奠定理论基础。 随后，我们将聚焦于“交换”本身。在本书中，“交换”被定义为信息在两个或多个实体之间进行传递、共享、转换的过程。我们将深入探讨交换的几个关键要素： 参与实体 (Entities)：构成交换的发送者、接收者，以及可能存在的中间代理。这些实体可以是软件进程、硬件设备、或者独立的系统。 信息载体 (Information Carrier)：承载信息进行传输的介质，可以是网络协议、文件格式、消息队列、API接口等。 交换协议 (Exchange Protocol)：一套约定好的规则，规范了信息如何被编码、打包、传输、解析和确认。协议的健壮性直接决定了交换的可靠性和效率。 交换模式 (Exchange Pattern)：描述信息交换的流程和时序关系，例如同步/异步、请求/响应、发布/订阅等。不同的模式适用于不同的场景，选择合适的模式能显著提升系统性能。 交换的属性 (Exchange Attributes)：衡量交换质量的关键指标，包括但不限于： 可靠性 (Reliability)：信息是否能准确无误地送达。 效率 (Efficiency)：交换过程的时间和资源消耗。 顺序性 (Ordering)：信息是否按照发送顺序被接收。 一致性 (Consistency)：在分布式系统中，参与实体对信息的认知是否一致。 安全性 (Security)：信息在交换过程中是否受到保护，免受未经授权的访问或篡改。 本书将通过丰富的案例分析，阐释这些理论概念在实际中的应用。例如，我们将探讨TCP协议如何通过三次握手、四次挥手以及确认应答机制来保证传输的可靠性，对比HTTP协议的请求-响应模式与消息队列的异步发布-订阅模式在不同场景下的适用性。 第二部分：交换的技术实现——从基础到前沿 理论是指导，技术是实现。本书的第二部分将带领读者深入探索实现信息交换的各种关键技术，这些技术是构建现代软件系统和分布式基础设施的基石。 2.1 网络通信技术： 网络是信息交换最普遍的载体。我们将深入剖析： TCP/IP协议族：作为互联网的基石，深入理解TCP的可靠传输、流量控制、拥塞控制机制，以及IP的寻址和路由原理。 UDP协议：理解其无连接、不可靠的特性，以及在实时通信、DNS查询等场景下的优势。 HTTP/HTTPS协议：Web开发的核心，解析HTTP的请求方法、响应状态码、头部信息，以及HTTPS如何通过SSL/TLS保证数据传输的安全性。 Socket编程：从最底层的网络通信接口入手，理解如何利用Socket进行进程间或系统间的直接通信。 2.2 消息队列技术： 在分布式系统中，消息队列是实现解耦、异步通信、削峰填谷的关键组件。我们将详细介绍： 消息队列的基本原理：队列、生产者、消费者、消息的生命周期等。 常见的消息队列系统：如RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ等，分析它们的架构、特点、优缺点，以及在不同场景下的选择依据。 消息传递模式：点对点（P2P）模式、发布/订阅（Pub/Sub）模式，以及它们的适用场景。 消息的可靠性保证：持久化、确认机制、重试策略等。 2.3 远程过程调用（RPC）技术： RPC使得分布在不同进程或机器上的服务能够像调用本地函数一样被调用，是构建微服务架构的重要技术。我们将深入探讨： RPC的工作原理：客户端代理、服务端存根、序列化/反序列化、网络传输等。 主流RPC框架：如gRPC、Dubbo，分析它们的RPC协议（如Protocol Buffers）、通信机制、服务发现、负载均衡等特性。 同步与异步RPC：理解不同RPC调用模式的优劣。 2.4 API设计与管理： API（Application Programming Interface）是系统之间进行交互的标准接口，其设计质量直接影响着系统的可扩展性、易用性和维护性。我们将： RESTful API设计原则：资源导向、无状态、统一接口等。 GraphQL：一种新的API查询语言，分析其相比REST的优势，如高效获取数据、减少冗余请求。 API网关：在微服务架构中，API网关如何统一管理、路由、安全认证、流量控制等。 2.5 数据交换与序列化技术： 信息在网络上传输或在磁盘上存储时，需要被转换成字节流。有效的序列化技术对提高交换效率至关重要。我们将介绍： JSON、XML：常见的文本序列化格式，分析它们的优缺点。 Protocol Buffers、Thrift：高效的二进制序列化协议，对比它们在性能、体积、易用性上的差异。 数据格式的选择策略：根据场景选择最合适的序列化格式。 第三部分：高级议题与实践挑战 在掌握了基本的交换原理和技术之后，本书将进一步探讨更高级的议题和在实践中可能遇到的挑战。 3.1 分布式系统的交换挑战： 在多台计算机协同工作的分布式系统中，交换的复杂性急剧增加。我们将深入探讨： 一致性模型：强一致性、最终一致性等，以及CAP理论在分布式系统中的意义。 分布式事务：两阶段提交（2PC）、三阶段提交（3PC）等，分析它们的适用场景和局限性。 服务发现与注册：在动态变化的分布式环境中，如何找到可用的服务。 负载均衡与容错：如何在高并发和节点失效的情况下保证系统的可用性。 3.2 实时数据交换与流处理： 随着物联网、实时分析等应用的兴起，对实时数据交换的需求日益增长。我们将探讨： WebSocket协议：实现客户端与服务器之间的全双工通信。 流处理平台：如Apache Flink、Apache Spark Streaming，以及它们如何处理连续不断的数据流。 3.3 安全的交换： 信息安全是交换过程中不可忽视的重要环节。我们将讨论： 加密与解密：对称加密、非对称加密、数字签名等。 身份认证与授权：OAuth、JWT等。 TLS/SSL证书：保证通信的机密性和完整性。 3.4 性能优化与监控： 高效的交换离不开精细的性能调优和有效的监控。我们将分享： 性能瓶颈分析：如何识别和解决交换过程中的性能瓶颈。 系统监控与日志：利用Prometheus、Grafana等工具进行系统状态的实时监控。 总结 《交换原理与技术》旨在为读者提供一个全面、深入的视角，理解信息交换的底层逻辑及其在现代技术领域中的广泛应用。本书不仅会介绍相关的理论知识，更会深入剖析各种关键技术，并结合实际案例，帮助读者掌握解决复杂系统交互问题的能力。无论您是软件工程师、系统架构师、还是对信息技术充满好奇的学习者，本书都将是您探索信息流动奥秘、构建高效可靠系统的宝贵指南。通过对本书的学习，您将能够更清晰地认识到，信息在不同实体间的每一次“交换”，都蕴含着精妙的设计与深刻的原理，而这些原理正是驱动数字世界不断前行的核心动力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对计算机网络技术充满热情的爱好者，我一直在寻找一本能够系统梳理交换技术发展脉络和核心原理的佳作。《交换原理与技术》这本书，无疑满足了我所有的期待，甚至超出了我的想象。作者以一种非常宏观的视角，为我们展现了交换技术从起源到发展的历程，以及在不同时代背景下，交换技术所扮演的关键角色。书中对于不同交换设备的内部工作机制的剖析，比如ASIC芯片在数据包转发中的作用，以及各种交换芯片的演进，都让我大开眼界。我特别欣赏书中对“带宽”和“延迟”这两个关键性能指标的讨论，以及作者如何通过各种技术手段来优化它们，从而提升网络的整体吞吐量。书中对于多层交换的概念和实现方式的讲解，也让我对网络分层设计有了更深刻的理解。它不仅仅是枯燥的理论，更是对实际工程应用的深刻洞察，让我看到了理论是如何落地，解决现实世界中的网络挑战的。这本书让我看到了网络工程师们在幕后所做的辛勤工作，为我们构建起如此高效便捷的网络世界。

评分☆☆☆☆☆

这本《交换原理与技术》简直是为我量身定做的！我一直对网络通信的世界充满了好奇，尤其是那些看不见的“信号”是如何穿越千山万水，将信息送到千里之外的。这本书就像一位经验丰富的向导，带领我一步步深入了解这个奇妙的领域。从最基础的OSI七层模型，到各种复杂的路由选择算法，作者都讲解得非常透彻，并且循序渐进。我特别喜欢书中的那些图示，将抽象的概念形象化，让我这个初学者也能轻松理解。举个例子，书中对TCP三次握手和四次挥手的讲解，配合流程图，简直是再清晰不过了，让我瞬间明白了连接建立和断开背后的逻辑。而且，书中不仅仅是理论的堆砌，还穿插了大量的实际案例和实验指导，这让我能够理论联系实际，加深理解。我尝试着书中提供的命令，亲手在虚拟机里搭建了一个简单的网络环境，运行了一些与交换相关的命令，那种成就感是难以言喻的。这本书让我不再对网络感到畏惧，反而激发了我更深入探索的兴趣。如果说之前我只是对网络交换“有所耳闻”，现在我感觉自己已经踏上了“精通”之路，对那些网络工程师口中的“帧”、“包”、“路由表”等术语有了更深的认识，感觉自己离实际的网络运维工作又近了一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的给我带来了巨大的惊喜！我之前对交换技术一直停留在非常表面的理解，认为它就是把线插好，然后设备就能互相通信了。但《交换原理与技术》这本书，彻底颠覆了我的认知。作者的讲解非常细致入微，从最基本的端口工作原理，到复杂的交换表建立和维护，再到各种高级的QoS（服务质量）策略，都讲解得鞭辟入里。我最喜欢的部分是关于“多播”和“广播”的阐述，以前我总是傻傻分不清，但看完书后，我终于明白了它们在网络通信中的不同作用以及如何高效地进行处理。书中对MAC地址学习过程的描述，配合流程图，让我清晰地看到交换机是如何一步步建立起MAC地址表，并实现高效的数据帧转发的。而且，书中的一些案例分析，比如如何排查网络延迟问题，如何优化交换机的性能，都非常实用，能够直接应用到实际的网络环境中。这本书让我感觉自己不再是网络世界的旁观者，而是能够真正理解和参与其中的一员，对网络技术有了前所未有的掌控感，也让我对接下来的学习方向有了更明确的规划。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容真是太扎实了！我本来以为交换技术会是一门非常枯燥的理论课程，但读了《交换原理与技术》之后，我的看法彻底改变了。作者王文君老师的笔触充满了智慧和对技术的深邃洞察，让我领略到了交换技术背后那精巧的设计和强大的生命力。书中对各种交换方式的论述，从传统的帧中继到现代的MPLS，都进行了详尽的分析，并且对它们的优缺点进行了客观的比较。我尤其被书中所描绘的“虚拟局域网（VLAN）”章节所吸引，它巧妙地将物理网络划分为逻辑上的独立网段，大大提高了网络的灵活性和安全性。书中详细解释了VLAN的划分方式、Trunking的原理以及802.1Q协议的应用，这些都为我理解大型网络的构建和管理提供了坚实的基础。此外，对于生成树协议（STP）的讲解，也让我明白了在一个冗余的网络环境中如何避免环路，保证网络的稳定运行，这绝对是网络设计中的一个核心问题。读完这些章节，我感觉自己对“如何构建一个稳定、高效、可扩展的网络”有了更清晰的认识，对那些在企业中构建复杂网络架构的工程师们充满了敬意，也更加渴望学习更多关于网络安全的知识。

评分☆☆☆☆☆

《交换原理与技术》这本书，它不仅仅是一本教科书，更像是一部关于网络通信的史诗。从最初的集线器到如今的万兆交换机，每一个时代的进步都蕴含着智慧和创新的结晶。作者王文君老师用生动形象的语言，将这些复杂的概念娓娓道来，让原本枯燥的技术变得妙趣横生。我尤其被书中关于“拥塞控制”和“流量工程”的章节所打动。在数据洪流般的网络世界中，如何有效地管理和调度流量，避免网络拥塞，是至关重要的。书中对各种拥塞控制算法的详细介绍，比如TCP的慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复，让我对网络通信的“智慧”有了全新的认识。同时，对流量工程的探讨，也让我明白如何通过精心的网络设计和配置，将流量引向最优路径，提高网络的利用率。这本书就像打开了一扇通往网络核心的大门，让我得以窥探到网络高效运转的秘密。它不仅提升了我的理论知识，更重要的是，它让我对网络技术产生了更浓厚的兴趣，让我愿意投入更多时间和精力去学习和探索。