9787563511907 高等学校电子信息类十五规划教材：现代交换原理 北京邮电大学出版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈建亚 等 著

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出版社： 北京邮电大学出版社

ISBN：9787563511907

商品编码：29564831313

包装：平装

出版时间：2006-05-01

基本信息

书名：高等学校电子信息类十五规划教材：现代交换原理

定价：36.00元

作者：陈建亚 等

出版社：北京邮电大学出版社

出版日期：2006-05-01

ISBN：9787563511907

字数：

页码：366

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.499kg

编辑推荐

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内容提要

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《高等学校电子信息类十五规划教材：现代交换原理》从设计和研究的角度，并按照知识接受和技术发展的基本规律系统地介绍了现代各类交换系统的实现技术和工作原理，以及相互之间的继承、发展和适应性等特征。全书共9章，主要内容包括：交换系统的定义和各类交换技术的特点及其发展过程；电路交换技术的设计实现结构和工作原理，控制软件的体系结构和操作流程；信令系统的分类、工作原理和组织结构，No.7信令系统；分组交换原理，以太网交换机和路由器技术，X.25分组交换和帧中继技术；ATM交换技术的基本知识，ATM交换系统的体系结构和呼叫控制流程及相关协议，MPLS交换系统的实现技术和相关协议；光交换元件和光交换网络，OXC和OBS交换设备的组织结构和工作原理；软交换技术和定义和工作原理，基于软交换技术的融合网络体系结构、用户接入方式、呼叫控制方式和业务提供方式等的实现技术和主要协议。
本书主要用作通信和电子类专业本科高年级学生的教材或教学参考书，也可以作为交换技术研究人员参考书或通信工程技术人员培训教材和参考书。

目录

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章 绪 论
1．1 通信系统与网络
1．2 传统电话通信网的体系结构
1．2．1 电话交换网的一般结构
1．2．2 电话机结构及工作原理
1．2．3 时分数字方式电路交换机的基本结构
1．2．4 电路交换机的基本工作原理
1．3 分组数据交换技术
1．4 ATM宽带交换和MPLS技术
1．4．1 ATM交换技术
1．4．2 MPLS交换技术
1．5 光交换技术
1．6 软交换技术
小 结
习 题

第2章 电路交换技术
2．1 概述
2．1．1 电路交换技术的发展
2．1．2 电路交换机的分类
2．1．3 电路交换技术的特点
2．2 电路交换机的基本功能
2．2．1 电路交换呼叫接续过程
2．2．2 电路交换的基本功能
2．3 电路交换系统的硬件结构
2．3．1 话路子系统
2．3．2 控制子系统
2．3．3 处理机间通信
2．4 数字交换网络
2．4．1 基本交换单元
2．4．2 CLOS交换网络模型
2．4．3 TST交换网络
2．4．4 DSN网络
2．5 电路交换机呼叫处理过程
2．5．1 电话呼叫过程及处理要求
2．5．2 呼叫处理过程的规范描述语言
2．6 电路交换机控制软件体系结构
2．6．1 电路交换机控制软件的基本特点
2．6．2 电路交换系统运行软件的一般结构
2．6．3 程序的级别划分和调度
2．7 呼叫处理程序
2．7．1 资源管理程序
2．7．2 信令处理程序
2．7．3 呼叫控制程序
2．8 电路交换系统的性能评价指标
2．8．1 性能指标
2．8．2 服务质量指标
2．8．3 可靠性指标
2．8．4 运行维护性指标
小 结
习 题

第3章 信令系统
3．1 概述
3．1．1 信令的概念
3．1．2 信令的分类
3．1．3 信令方式
3．2 模拟用户线信令
3．2．1 用户话机到交换机的信令
3．2．2 交换机发出的信令
3．3 中国No．1信令
3．3．1 线路信令
3．3．2 记发器信令
3．4 No．7信令系统
3．4．1 No．7信令系统的特点
3．4．2 我国No．7信令网的组织结构
3．4．3 No．7信令的功能结构
3．4．4 No．7信令的消息传递部分
3．4．5 信令连接控制部分
3．4．6 事务处理能力应用部分
3．4．7 电话用户部分
小 结
习 题

第4章 分组交换原理
4．1 概述
4．2 分组交换网的主要形式
4．2．1 面向连接分组交换网
4．2．2 无连接分组交换网
4．2．3 两种网络的比较
4．3 分组网络体系结构
4．3．1 功能面
4．3．2 分层
4．3．3 体系结构
4．4 分组网络的路由选择
4．5 分组网络的性能指标与服务质量
4．5．1 性能指标
4．5．2 网络服务质量
4．6 流量控制与拥塞控制
4．7 分组交换设备的结构
4．8 主要的分组交换网
小 结
习 题

第5章燕子x．25及帧中继交换技术
5．1 X．25概述
5．2 X．25的分层结构及协议
5．2．1 物理层
5．2．2 数据链路层
5．2．3 分组层
5．3 X．25分组网络的设备
5．4 帧中继概述
5．5 帧中继的分层结构及协议
5．5．1 帧中继的分层结构
5．5．2 帧中继协议
5．5．3 帧中继的帧格式
5．6 帧中继的管理与控制
5．6．1 PVC与SVC
5．6．2 帧中继的带宽管理
5．6．3 帧中继拥塞流量控制技术
5．7 帧中继设备
5．7．1 帧中继用户接入设备
5．7．2 帧中继交换机
小 结
习 题

第6章 交换式以太网与IP路由技术
6．1 交换式以太网
6．2 TCP／IP协议
6．2．1 异构网络互联原理
6．2．2 IP协议
6．2．3 IP数据报传送过程
6．2．4 互连网控制报文协议（ICMP）
6．2．5 路由协议
6．2．6 下一代IP协议——IPv6
6．3 路由器实现技术
6．3．1 基于传统计算机和软件的路由器
6．3．2 分布式结构的路由器
6．3．3 基于硬件的路由器
6．3．4 基于网络处理器的路由器
小 结
习 题

第7章 ATM及MPLS交换技术
7．1 B-ISDN及ATM的概念
7．2 ATM体系结构
7．2．1 ATM传送模式
7．2．2 ATM信元
7．2．3 B—ISDN／ATM协议参考模型
7．2．4 ATM的连接
7．3 ATM交换
7．3．1 ATM交换的基本原理
7．3．2 ATM交换结构
7．3．3 ATM排队方式
7．4 ATM网络的信令
7．4．1 ATM网络信令体系结构
7．4．2 信令AAL
7．4．3 ATM寻址
7．4．4 UNI信令
7．4．5 NNI信令
7．5 MPLS技术概述
7．5．1 MPLs技术的产生
7．5．2 MPLS网络体系结构
7．5．3 MPLS的有关概念
7．6 MPLS交换的基本原理
7．6．1 标签分发协议
7．6．2 标签分发与管理
7．6．3 标签交换路径（LSP）
7．6．4 循环控制
7．7 ATM上的MPLS综合方案
小 结
习 题

第8章 光交换技术
8．1 概述
8．1．1 光交换技术分类
8．1．2 光交换技术的特点
8．2 光交换元件
8．2．1 半导体光开关
8．2．2 耦合波导开关
8．2．3 硅衬底平面光波导开关
8．2．4 波长转换器
8．2．5 光存储器
8．2．6 空间光调制器
8．3 光交换网络结构
8．3．1 空分光交换网络
8．3．2 波分光交换网络
8．3．3 时分光交换网络
8．3．4 自由空间光交换网络
8．3． 混合型光交换网络
8．4 光交换系统
8．4．1 光交叉连接设备
8．4．2 光突发交换系统
小 结
习 题

第9章 软交换技术
9．1 下一代网络概述
9．2 软交换技术的产生
9．3 软交换网络的体系结构
9．4 软交换网络的用户接入方式
9．4．1 传统用户的接入方式
9．4．2 宽带多媒体用户接人方式
9．5 软交换网络的呼叫控制方式
9．5．1 软交换设备的主要功能
9．5．2 软交换设备的分类及组织形式
9．5．3 软交换设备的组网方式
9．6 软交换网络的业务提供方式
9．6．1 软交换网络提供的业务
9．6．2 软交换网络业务的提供方式
9．6．3 软交换网络的业务提供环境
9．6．4 应用服务器
9．6．5 业务开放API技术
9．7 软交换网络的主要协议
9．7．1 媒体控制协议
9．7．2 SIGTRAN协议栈
9．7．3 SIP协议
9．7．4 BICC协议
9．8 燕子软交换网络与现有网络的互通
9．8．1 软交换与PSTN／ISDN的互通
9．8．2 软交换网络与GSM／CDMA移动通信网络的互通
9．8．3 软交换网络与H．323网络的互通
9．8．4 软交换网络与SIP网络的互通
9．9 软交换网络的若干问题
9．9．1 承载网的选择
9．9．2 软交换网络的QoS问题
9．9．3 软交换网络的安全问题
9．9．4 软交换网络的私网穿越问题
9．9．5 软交换网络的其他问题
小 结
习 题
英文缩略语
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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现代交换原理 一、 前言 随着信息技术的飞速发展，通信网络作为信息传递的载体，其核心交换技术的重要性日益凸显。从早期的电路交换到现在的分组交换，交换技术的每一次革新都极大地推动了通信能力的提升和应用领域的拓展。本书旨在深入探讨现代交换原理，为读者构建一个系统、全面的知识体系，使其能够深刻理解当前和未来通信网络的核心机制。 本书聚焦于现代通信网络中最核心的交换技术，涵盖了从基础概念到前沿发展的各个方面。通过对电路交换、报文交换、分组交换等基本交换方式的介绍，读者可以理解不同交换模式的原理、优缺点及其适用场景。在此基础上，本书将重点阐述现代通信网络中最具代表性的分组交换技术，包括其关键组成部分、工作流程以及在不同网络架构中的实现方式。 本书内容不仅限于理论讲解，更注重理论与实践的结合。我们将深入剖析各种交换技术的实现细节，探讨相关的协议和标准，并结合实际应用案例，帮助读者理解这些技术如何在现实世界中发挥作用。同时，本书还将关注当前和未来通信网络的发展趋势，如软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）等，并探讨这些新技术对交换原理带来的影响和变革。 二、 核心交换原理 1. 电路交换 (Circuit Switching) 电路交换是一种传统的交换方式，其核心思想是在通信双方建立一条专用的、端到端的物理通路，并在整个通信过程中一直保持连接。这种方式类似于电话通信，在通话开始前，网络会为用户分配一条固定的电路，直到通信结束才释放。 工作原理： 呼叫建立： 当用户发起通信请求时，通过信令系统在网络中建立一条物理连接。这个过程需要经过一系列的交换节点，每个节点根据呼叫信息选择并配置相应的转发路径。 数据传输： 一旦电路建立，通信双方就可以以固定的速率进行全双工通信，数据直接在建立的通道上传输，无需额外的寻址或控制信息。 呼叫拆除： 通信结束后，用户发出拆除请求，网络释放占用的电路资源。 特点： 实时性强： 由于建立了专用通道，数据传输时延非常低，非常适合语音、视频等对实时性要求高的通信。 传输质量稳定： 独占通道保证了数据传输的稳定性和可靠性，不会受到其他用户通信的影响。 资源利用率低： 在通信的非活跃时段，电路资源仍然被独占，造成了资源的浪费。 灵活性差： 建立和拆除电路的过程相对耗时，且不易动态调整。 适合应用： 传统的电话网（PSTN）、早期的数据专线。 2. 报文交换 (Message Switching) 报文交换是另一种早期的交换方式，它将待传输的数据打包成独立的“报文”，每个报文都包含了源地址、目标地址、报文内容以及校验信息等。报文在网络中以“存储-转发”的方式进行传输，即交换节点接收完整的报文后，将其存储起来，然后查找路由信息，再将其转发给下一个节点，直到最终到达目的地。 工作原理： 报文生成： 发送方将待传输的数据组织成一个或多个报文。 存储-转发： 每个交换节点接收完整的报文，根据报文头中的目标地址，查找路由表，决定下一跳的节点，然后将报文存储起来，待线路空闲时转发出去。 报文到达： 报文依次经过多个交换节点，最终到达目的地。 特点： 资源利用率高： 网络资源可以被多个用户共享，不需要事先建立连接。 灵活性好： 对报文的传输长度没有严格限制。 时延较大： 报文需要在每个节点进行存储和处理，并且需要等待线路空闲，因此时延相对较大。 可靠性问题： 报文中包含的差错检测和纠正信息可以提高可靠性，但报文丢失、重复等问题依然可能存在。 适合应用： 早期的电报系统、电子邮件系统。 3. 分组交换 (Packet Switching) 分组交换是现代通信网络中最主流的交换方式。它将用户的数据分割成固定长度或可变长度的“分组”（Packet），每个分组都包含源地址、目标地址、序列号、校验码等控制信息，以及一部分用户数据。分组在网络中以“存储-转发”的方式独立传输，并在目的地重新组装成原始数据。 工作原理： 分组化： 发送方将待传输的数据分割成若干个分组，并为每个分组添加头部信息。 存储-转发： 网络中的交换设备（如路由器）接收分组，检查分组的头部信息，根据目标地址选择最佳的转发路径，并将分组存储起来，然后转发给下一个节点。 路径选择： 不同的分组可以走不同的路径，以避开拥塞的网络段。 重组： 接收方按照分组的序列号将收到的分组按顺序重组，形成原始数据。 特点： 资源利用率高： 网络带宽可以被多个用户动态共享，提高了资源利用率。 灵活性和适应性强： 能够适应不同速率、不同业务的数据传输，并且能够有效地应对网络拥塞。 统计复用： 多个用户的分组可以复用到同一条链路上，实现高效的带宽利用。 差错控制： 每个分组都包含校验信息，可以进行差错检测和纠正，提高了传输的可靠性。 分层协议： 分组交换通常依赖于分层的通信协议栈，如TCP/IP协议族。 适合应用： Internet、局域网（LAN）、广域网（WAN）等现代数据通信网络。 三、 分组交换的关键技术与实现 1. 路由选择 (Routing) 路由选择是分组交换的核心功能之一，它决定了分组在网络中传输的最佳路径。路由器根据分组头部的目标地址，查找路由表，选择下一跳节点。 静态路由： 由网络管理员手动配置，固定不变。 动态路由： 路由器之间通过路由协议（如RIP, OSPF, BGP）动态地交换路由信息，自动计算和更新路由表。动态路由能够适应网络拓扑的变化和链路故障。 拥塞控制： 路由算法还需要考虑网络拥塞情况，选择不拥塞或少拥塞的路径，以保证数据传输的性能。 2. 拥塞控制 (Congestion Control) 在网络流量过大时，路由器和链路可能会出现拥塞，导致分组延迟增大、丢失率升高，甚至网络崩溃。拥塞控制机制旨在检测和缓解网络拥塞。 预防机制： 如流量整形（Traffic Shaping）、流量监管（Traffic Policing）等，在数据进入网络前对其进行限制。 检测与反馈机制： 如显示拥塞通知（ECN）、分组丢失检测等，当网络出现拥塞时，路由器会向发送方发送反馈信号。 拥塞避免机制： 如TCP的慢启动（Slow Start）、拥塞避免（Congestion Avoidance）等，发送方根据反馈信号调整发送速率。 3. 流量控制 (Flow Control) 流量控制主要解决的是发送方发送速率与接收方处理能力不匹配的问题，防止发送方发送过多的数据淹没接收方。 滑动窗口协议： 如TCP协议中的滑动窗口机制，接收方告知发送方当前可接收的最大数据量，发送方在窗口范围内发送数据。 4. 差错控制 (Error Control) 差错控制机制用于检测和纠正数据在传输过程中产生的错误，保证数据传输的可靠性。 校验码： 如CRC（循环冗余校验），在分组头部或数据部分附加校验码，接收方进行校验。 确认与重传： 接收方对正确接收的分组进行确认（ACK），发送方在规定时间内未收到ACK则认为分组丢失，进行重传。 5. 缓冲管理 (Buffer Management) 路由器中的缓冲区用于暂存待转发的分组。有效的缓冲管理对于提高网络性能至关重要。 队列管理： 如何对进入缓冲区的分组进行排序和调度，如先进先出（FIFO）、加权公平队列（WFQ）等。 丢弃策略： 当缓冲区满时，如何选择丢弃哪些分组，如随机丢弃（Random Early Detection - RED）等，以避免网络“锁死”。 四、 现代交换技术与未来发展 1. 多协议标签交换 (MPLS) MPLS是一种高效的数据转发技术，它在IP路由的基础上引入了标签（Label）。路由器不再需要对IP报头进行多次查找，而是根据标签进行快速转发，极大地提高了转发效率。MPLS支持多种业务，如流量工程、VPN等。 2. 软件定义网络 (SDN) SDN将网络的控制平面与数据平面分离，使网络控制更加集中化和软件化。SDN控制器可以对整个网络的转发设备进行统一管理和编程，从而实现网络的灵活性、可编程性和自动化。在SDN架构下，交换机的转发行为可以由软件动态配置，为实现更高级的交换策略提供了可能。 3. 网络功能虚拟化 (NFV) NFV将传统的专用网络硬件设备（如路由器、防火墙）的功能以软件的形式部署在通用服务器上。这使得网络功能的部署更加灵活、成本更低，并且易于升级和扩展。NFV与SDN结合，可以构建更加敏捷和可编程的网络。 4. 云计算与边缘计算中的交换 随着云计算和边缘计算的兴起，对交换技术提出了新的要求。在数据中心内部，需要高性能、低延迟的交换机来支持虚拟机之间的通信和大量数据的传输。在边缘计算场景下，需要更加分布式和智能化的交换节点，以支持本地化的数据处理和分析。 五、 结论 现代交换原理是构建高效、可靠通信网络的基础。从电路交换的原理到分组交换的精妙设计，再到MPLS、SDN、NFV等前沿技术的发展，每一次技术的进步都在不断提升通信网络的性能和能力。理解这些原理，不仅能够帮助我们更好地理解现有的通信系统，更能为我们把握未来通信网络的发展趋势打下坚实的基础。本书的目的是为读者提供一个深入、系统的学习平台，希望能够激发读者对通信交换技术更深入的探索和研究。

评分☆☆☆☆☆

读完这本《现代交换原理》，我最大的感受就是，这本书的知识点讲解得太过于零散了，不成体系。好像作者把很多零散的知识点罗列出来，然后就一股脑地塞给我们了，但并没有一个清晰的逻辑主线来串联这些内容。我花了大量的时间去理解每一个章节的内容，但到了后面，我发现我很难将前面学到的东西和后面的内容联系起来，也无法形成一个关于现代交换的整体认知。就好比，我学了打地基、砌墙、封顶的步骤，但却不知道这个房子最终会是什么样子，它的结构是怎样的。书中在介绍一些关键技术时，虽然给出了定义和一些原理性的阐述，但缺乏对这些技术之间相互作用、相互影响的深入分析。例如，不同的交换方式（如电路交换、报文交换、分组交换）在现代网络中是如何融合和演进的，书中并没有给出清晰的解释。而且，有些章节的过渡也显得比较生硬，读起来会感觉像是跳跃式的学习。我期望的是一本能够引导读者一步步构建起对现代交换原理的深刻理解的书，而不是一本知识点的堆砌。如果作者能花更多精力去梳理知识结构，明确核心概念，并通过逻辑递进的方式进行讲解，我相信这本书的价值会大大提升，学习起来也会更加顺畅和高效。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代交换原理》教材，我翻了好几遍，真的是越看越觉得内容有些……怎么说呢？有点跟不上时代的感觉。当初买这本书，主要还是看中了“高等学校电子信息类十五规划教材”这个标签，以为内容会比较前沿和系统。但是实际阅读下来，发现很多例子和技术细节都停留在过去。比如讲到一些交换技术的原理时，虽然基础知识讲得很扎实，但举的例子大多是老掉牙的设备和协议，现在市场上几乎都看不到或者已经被更先进的技术取代了。这让我感觉有点像在学历史，而不是学现代通信。我尝试着去理解作者的思路，他们可能想通过这些基础概念来构建一个完整的体系，但对于我们这些即将进入职场或者正在深入研究通信技术的人来说，更需要了解的是当前主流的技术，比如 SDN (Software-Defined Networking)、NFV (Network Function Virtualization) 的相关知识，以及云计算、边缘计算等在网络交换中的应用。这些在书中几乎没有提及，或者只是点到为止，深度远远不够。即使是一些看似基础的概念，讲解方式也略显枯燥，缺乏一些生动的图示或者实际场景的应用分析，读起来容易走神，难以将抽象的概念与实际联系起来。我觉得，如果教材能增加一些近几年的技术发展脉络梳理，并结合一些实际案例分析，会大大提升它的实用性和吸引力。

评分☆☆☆☆☆

拿到《现代交换原理》这本书，我第一时间就是翻阅目录和章节标题，希望能对全书有一个大致的了解。然而，目录的设计和章节的划分，让我感觉到这本书的编排逻辑有些混乱，不够清晰。比如，某些本应在前面介绍的基础概念，却出现在了后面，导致在阅读后续内容时，会发现前面很多知识点没有交代清楚，需要来回翻阅。而且，有些章节的内容相互之间关联性不强，读完一个章节，很难感受到它在整个现代交换体系中的位置和作用。我发现书中在介绍一些关键的交换技术时，也存在类似的问题。例如，在讲解不同类型的交换机时，内容分散在不同的章节，并且缺乏一个清晰的对比和总结，让人很难一次性掌握各种交换机的特点和适用场景。我更希望这本书能够按照一个清晰的逻辑脉络来组织内容，先从宏观的通信网络体系结构入手，再逐步深入到各种交换技术的原理、实现和应用。同时，在介绍具体技术时，希望能有清晰的分类和对比，让读者能够快速理解它们之间的异同和优劣。目前的这种编排方式，使得读者在阅读时需要花费更多的精力去自行梳理知识结构，这无疑增加了学习的难度。

评分☆☆☆☆☆

怎么说呢，这本书《现代交换原理》给我的感觉是，它更像是一本面向非常基础的入门读物，内容深度和广度都比较有限。我买这本书是希望能够系统地了解现代交换领域的前沿知识和技术，但读下来发现，它更侧重于一些非常基础的理论和概念的介绍。例如，关于交换机的基本工作原理，它讲解得比较详细，包括 MAC 地址表、ARP 等，这些对于初学者来说是必要的，但对于已经有一定通信基础的人来说，就显得有些浅显了。书中对于一些现代网络中至关重要的技术，比如 MPLS (Multiprotocol Label Switching)、VPLS (Virtual Private LAN Service) 等，只是轻描淡写地提及，并没有深入探讨其背后的原理、应用场景以及与传统交换技术的区别。更别提 SDN 和 NFV 这种近年来在网络领域掀起巨大变革的技术了，书中几乎是空白。这让我感到非常失望。我希望能够学到如何构建高性能、高可靠、可灵活扩展的网络，了解如何通过先进的交换技术来优化网络性能、降低运营成本，但这本教材在这方面提供的指导几乎为零。我感觉这更像是上世纪末或者本世纪初的一些教材内容，对于当前快速发展的网络技术来说，已经远远不够用了。

评分☆☆☆☆☆

这本书《现代交换原理》给我最直观的感受就是，它的语言风格和叙述方式过于学术化、理论化，甚至有些枯燥乏味。虽然书中涵盖了一些关于交换原理的基础知识，但阅读过程却像是在啃一本厚厚的学术论文集，缺乏生动性和趣味性。作者在讲解一些概念时，往往使用大量晦涩难懂的专业术语，并且很少有形象的比喻或者直观的图示来辅助理解。我经常需要查阅大量的资料才能弄明白某些段落的意思，这极大地降低了学习效率，也让人在阅读过程中容易产生挫败感。我尝试着去理解作者严谨的逻辑和学术态度，但对于一本面向大学教材来说，我认为应该更加注重知识的传递和学习者的吸收。如果书中能增加一些更易于理解的图解，用更贴近实际应用场景的语言来解释抽象的概念，或者增加一些案例分析来展示理论知识的实际应用，我想学习效果一定会大打折扣。目前的这种叙述方式，很容易让初学者望而却步，即使是专业的学习者，也可能因为其晦涩的表达而感到困难重重。我期望的是一本能够激发学习兴趣，并且能够轻松掌握相关知识的教材。