交換原理與技術 王文君 9787115387042 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王文君 著

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齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115387042

商品編碼：29373844840

包裝：平裝

齣版時間：2015-06-01

基本信息

書名：交換原理與技術

定價：58.00元

作者：王文君

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2015-06-01

ISBN：9787115387042

字數：

頁碼：388

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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現代網絡通信包括傳輸和交換兩大工程，本書集中討論交換技術。全書通過闡述程控電話交換、X.25分組交換、幀中繼、以太網交換、ATM交換、IP交換、MPLS交換及軟交換等典型交換技術的原理與技術，為讀者描繪瞭一個現代交換技術的大傢庭。全書共分8章，除章齣於知識係統性的考慮，專門對以PDH、SDH為代錶的數字傳輸技術進行瞭闡述外，其餘各章，每章介紹一種典型交換技術。
本書可作為通信工程、通信指揮等專業的大學本科教材，計劃教學量為40～60學時，也可作為軍事信息/通信學科的研究生、網絡與交換領域的工程技術人員的參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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深度解析：信息傳遞與係統交互的底層邏輯 在當今信息爆炸、互聯互通的時代，理解信息如何高效、可靠地流動，以及不同係統之間如何無縫協作，已成為一項至關重要的能力。本書《交換原理與技術》正是緻力於揭示這一核心奧秘。它並非泛泛而談，而是深入到信息交換的本質，剖析構成復雜係統運作的底層邏輯，並在此基礎上探討實現高效、穩定交互的各種技術手段。 本書的主旨在於，無論是微觀的進程間通信，還是宏觀的分布式係統設計，亦或是龐大的互聯網基礎設施，其運行的基石都離不開“交換”這一概念。我們每天都在不知不覺中參與和見證著各種形式的信息交換：手機APP之間的數據同步、網頁的加載、物聯網設備的通信、甚至於金融交易的執行，無一不體現著交換的智慧。理解交換的原理，便是理解現代信息社會的運轉脈絡。 第一部分：交換的基石——理論框架與核心概念 在深入探討技術細節之前，本書首先為讀者構建瞭一個堅實的理論框架。我們首先會迴顧信息論的基本原理，從信息熵、信道容量等概念入手，理解信息在傳輸過程中的固有特性與限製。這為後續討論信息的編碼、解碼、壓縮等技術奠定理論基礎。 隨後，我們將聚焦於“交換”本身。在本書中，“交換”被定義為信息在兩個或多個實體之間進行傳遞、共享、轉換的過程。我們將深入探討交換的幾個關鍵要素： 參與實體 (Entities)：構成交換的發送者、接收者，以及可能存在的中間代理。這些實體可以是軟件進程、硬件設備、或者獨立的係統。 信息載體 (Information Carrier)：承載信息進行傳輸的介質，可以是網絡協議、文件格式、消息隊列、API接口等。 交換協議 (Exchange Protocol)：一套約定好的規則，規範瞭信息如何被編碼、打包、傳輸、解析和確認。協議的健壯性直接決定瞭交換的可靠性和效率。 交換模式 (Exchange Pattern)：描述信息交換的流程和時序關係，例如同步/異步、請求/響應、發布/訂閱等。不同的模式適用於不同的場景，選擇閤適的模式能顯著提升係統性能。 交換的屬性 (Exchange Attributes)：衡量交換質量的關鍵指標，包括但不限於： 可靠性 (Reliability)：信息是否能準確無誤地送達。 效率 (Efficiency)：交換過程的時間和資源消耗。 順序性 (Ordering)：信息是否按照發送順序被接收。 一緻性 (Consistency)：在分布式係統中，參與實體對信息的認知是否一緻。 安全性 (Security)：信息在交換過程中是否受到保護，免受未經授權的訪問或篡改。 本書將通過豐富的案例分析，闡釋這些理論概念在實際中的應用。例如，我們將探討TCP協議如何通過三次握手、四次揮手以及確認應答機製來保證傳輸的可靠性，對比HTTP協議的請求-響應模式與消息隊列的異步發布-訂閱模式在不同場景下的適用性。 第二部分：交換的技術實現——從基礎到前沿 理論是指導，技術是實現。本書的第二部分將帶領讀者深入探索實現信息交換的各種關鍵技術，這些技術是構建現代軟件係統和分布式基礎設施的基石。 2.1 網絡通信技術： 網絡是信息交換最普遍的載體。我們將深入剖析： TCP/IP協議族：作為互聯網的基石，深入理解TCP的可靠傳輸、流量控製、擁塞控製機製，以及IP的尋址和路由原理。 UDP協議：理解其無連接、不可靠的特性，以及在實時通信、DNS查詢等場景下的優勢。 HTTP/HTTPS協議：Web開發的核心，解析HTTP的請求方法、響應狀態碼、頭部信息，以及HTTPS如何通過SSL/TLS保證數據傳輸的安全性。 Socket編程：從最底層的網絡通信接口入手，理解如何利用Socket進行進程間或係統間的直接通信。 2.2 消息隊列技術： 在分布式係統中，消息隊列是實現解耦、異步通信、削峰填榖的關鍵組件。我們將詳細介紹： 消息隊列的基本原理：隊列、生産者、消費者、消息的生命周期等。 常見的消息隊列係統：如RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ等，分析它們的架構、特點、優缺點，以及在不同場景下的選擇依據。 消息傳遞模式：點對點（P2P）模式、發布/訂閱（Pub/Sub）模式，以及它們的適用場景。 消息的可靠性保證：持久化、確認機製、重試策略等。 2.3 遠程過程調用（RPC）技術： RPC使得分布在不同進程或機器上的服務能夠像調用本地函數一樣被調用，是構建微服務架構的重要技術。我們將深入探討： RPC的工作原理：客戶端代理、服務端存根、序列化/反序列化、網絡傳輸等。 主流RPC框架：如gRPC、Dubbo，分析它們的RPC協議（如Protocol Buffers）、通信機製、服務發現、負載均衡等特性。 同步與異步RPC：理解不同RPC調用模式的優劣。 2.4 API設計與管理： API（Application Programming Interface）是係統之間進行交互的標準接口，其設計質量直接影響著係統的可擴展性、易用性和維護性。我們將： RESTful API設計原則：資源導嚮、無狀態、統一接口等。 GraphQL：一種新的API查詢語言，分析其相比REST的優勢，如高效獲取數據、減少冗餘請求。 API網關：在微服務架構中，API網關如何統一管理、路由、安全認證、流量控製等。 2.5 數據交換與序列化技術： 信息在網絡上傳輸或在磁盤上存儲時，需要被轉換成字節流。有效的序列化技術對提高交換效率至關重要。我們將介紹： JSON、XML：常見的文本序列化格式，分析它們的優缺點。 Protocol Buffers、Thrift：高效的二進製序列化協議，對比它們在性能、體積、易用性上的差異。 數據格式的選擇策略：根據場景選擇最閤適的序列化格式。 第三部分：高級議題與實踐挑戰 在掌握瞭基本的交換原理和技術之後，本書將進一步探討更高級的議題和在實踐中可能遇到的挑戰。 3.1 分布式係統的交換挑戰： 在多颱計算機協同工作的分布式係統中，交換的復雜性急劇增加。我們將深入探討： 一緻性模型：強一緻性、最終一緻性等，以及CAP理論在分布式係統中的意義。 分布式事務：兩階段提交（2PC）、三階段提交（3PC）等，分析它們的適用場景和局限性。 服務發現與注冊：在動態變化的分布式環境中，如何找到可用的服務。 負載均衡與容錯：如何在高並發和節點失效的情況下保證係統的可用性。 3.2 實時數據交換與流處理： 隨著物聯網、實時分析等應用的興起，對實時數據交換的需求日益增長。我們將探討： WebSocket協議：實現客戶端與服務器之間的全雙工通信。 流處理平颱：如Apache Flink、Apache Spark Streaming，以及它們如何處理連續不斷的數據流。 3.3 安全的交換： 信息安全是交換過程中不可忽視的重要環節。我們將討論： 加密與解密：對稱加密、非對稱加密、數字簽名等。 身份認證與授權：OAuth、JWT等。 TLS/SSL證書：保證通信的機密性和完整性。 3.4 性能優化與監控： 高效的交換離不開精細的性能調優和有效的監控。我們將分享： 性能瓶頸分析：如何識彆和解決交換過程中的性能瓶頸。 係統監控與日誌：利用Prometheus、Grafana等工具進行係統狀態的實時監控。 總結 《交換原理與技術》旨在為讀者提供一個全麵、深入的視角，理解信息交換的底層邏輯及其在現代技術領域中的廣泛應用。本書不僅會介紹相關的理論知識，更會深入剖析各種關鍵技術，並結閤實際案例，幫助讀者掌握解決復雜係統交互問題的能力。無論您是軟件工程師、係統架構師、還是對信息技術充滿好奇的學習者，本書都將是您探索信息流動奧秘、構建高效可靠係統的寶貴指南。通過對本書的學習，您將能夠更清晰地認識到，信息在不同實體間的每一次“交換”，都蘊含著精妙的設計與深刻的原理，而這些原理正是驅動數字世界不斷前行的核心動力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對計算機網絡技術充滿熱情的愛好者，我一直在尋找一本能夠係統梳理交換技術發展脈絡和核心原理的佳作。《交換原理與技術》這本書，無疑滿足瞭我所有的期待，甚至超齣瞭我的想象。作者以一種非常宏觀的視角，為我們展現瞭交換技術從起源到發展的曆程，以及在不同時代背景下，交換技術所扮演的關鍵角色。書中對於不同交換設備的內部工作機製的剖析，比如ASIC芯片在數據包轉發中的作用，以及各種交換芯片的演進，都讓我大開眼界。我特彆欣賞書中對“帶寬”和“延遲”這兩個關鍵性能指標的討論，以及作者如何通過各種技術手段來優化它們，從而提升網絡的整體吞吐量。書中對於多層交換的概念和實現方式的講解，也讓我對網絡分層設計有瞭更深刻的理解。它不僅僅是枯燥的理論，更是對實際工程應用的深刻洞察，讓我看到瞭理論是如何落地，解決現實世界中的網絡挑戰的。這本書讓我看到瞭網絡工程師們在幕後所做的辛勤工作，為我們構建起如此高效便捷的網絡世界。

評分☆☆☆☆☆

《交換原理與技術》這本書，它不僅僅是一本教科書，更像是一部關於網絡通信的史詩。從最初的集綫器到如今的萬兆交換機，每一個時代的進步都蘊含著智慧和創新的結晶。作者王文君老師用生動形象的語言，將這些復雜的概念娓娓道來，讓原本枯燥的技術變得妙趣橫生。我尤其被書中關於“擁塞控製”和“流量工程”的章節所打動。在數據洪流般的網絡世界中，如何有效地管理和調度流量，避免網絡擁塞，是至關重要的。書中對各種擁塞控製算法的詳細介紹，比如TCP的慢啓動、擁塞避免、快重傳和快恢復，讓我對網絡通信的“智慧”有瞭全新的認識。同時，對流量工程的探討，也讓我明白如何通過精心的網絡設計和配置，將流量引嚮最優路徑，提高網絡的利用率。這本書就像打開瞭一扇通往網絡核心的大門，讓我得以窺探到網絡高效運轉的秘密。它不僅提升瞭我的理論知識，更重要的是，它讓我對網絡技術産生瞭更濃厚的興趣，讓我願意投入更多時間和精力去學習和探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容真是太紮實瞭！我本來以為交換技術會是一門非常枯燥的理論課程，但讀瞭《交換原理與技術》之後，我的看法徹底改變瞭。作者王文君老師的筆觸充滿瞭智慧和對技術的深邃洞察，讓我領略到瞭交換技術背後那精巧的設計和強大的生命力。書中對各種交換方式的論述，從傳統的幀中繼到現代的MPLS，都進行瞭詳盡的分析，並且對它們的優缺點進行瞭客觀的比較。我尤其被書中所描繪的“虛擬局域網（VLAN）”章節所吸引，它巧妙地將物理網絡劃分為邏輯上的獨立網段，大大提高瞭網絡的靈活性和安全性。書中詳細解釋瞭VLAN的劃分方式、Trunking的原理以及802.1Q協議的應用，這些都為我理解大型網絡的構建和管理提供瞭堅實的基礎。此外，對於生成樹協議（STP）的講解，也讓我明白瞭在一個冗餘的網絡環境中如何避免環路，保證網絡的穩定運行，這絕對是網絡設計中的一個核心問題。讀完這些章節，我感覺自己對“如何構建一個穩定、高效、可擴展的網絡”有瞭更清晰的認識，對那些在企業中構建復雜網絡架構的工程師們充滿瞭敬意，也更加渴望學習更多關於網絡安全的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本《交換原理與技術》簡直是為我量身定做的！我一直對網絡通信的世界充滿瞭好奇，尤其是那些看不見的“信號”是如何穿越韆山萬水，將信息送到韆裏之外的。這本書就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我一步步深入瞭解這個奇妙的領域。從最基礎的OSI七層模型，到各種復雜的路由選擇算法，作者都講解得非常透徹，並且循序漸進。我特彆喜歡書中的那些圖示，將抽象的概念形象化，讓我這個初學者也能輕鬆理解。舉個例子，書中對TCP三次握手和四次揮手的講解，配閤流程圖，簡直是再清晰不過瞭，讓我瞬間明白瞭連接建立和斷開背後的邏輯。而且，書中不僅僅是理論的堆砌，還穿插瞭大量的實際案例和實驗指導，這讓我能夠理論聯係實際，加深理解。我嘗試著書中提供的命令，親手在虛擬機裏搭建瞭一個簡單的網絡環境，運行瞭一些與交換相關的命令，那種成就感是難以言喻的。這本書讓我不再對網絡感到畏懼，反而激發瞭我更深入探索的興趣。如果說之前我隻是對網絡交換“有所耳聞”，現在我感覺自己已經踏上瞭“精通”之路，對那些網絡工程師口中的“幀”、“包”、“路由錶”等術語有瞭更深的認識，感覺自己離實際的網絡運維工作又近瞭一步。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的給我帶來瞭巨大的驚喜！我之前對交換技術一直停留在非常錶麵的理解，認為它就是把綫插好，然後設備就能互相通信瞭。但《交換原理與技術》這本書，徹底顛覆瞭我的認知。作者的講解非常細緻入微，從最基本的端口工作原理，到復雜的交換錶建立和維護，再到各種高級的QoS（服務質量）策略，都講解得鞭闢入裏。我最喜歡的部分是關於“多播”和“廣播”的闡述，以前我總是傻傻分不清，但看完書後，我終於明白瞭它們在網絡通信中的不同作用以及如何高效地進行處理。書中對MAC地址學習過程的描述，配閤流程圖，讓我清晰地看到交換機是如何一步步建立起MAC地址錶，並實現高效的數據幀轉發的。而且，書中的一些案例分析，比如如何排查網絡延遲問題，如何優化交換機的性能，都非常實用，能夠直接應用到實際的網絡環境中。這本書讓我感覺自己不再是網絡世界的旁觀者，而是能夠真正理解和參與其中的一員，對網絡技術有瞭前所未有的掌控感，也讓我對接下來的學習方嚮有瞭更明確的規劃。