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深入淺出TCP/IP和VPN 版權信息
- ISBN：9787301320242
- 條形碼：9787301320242 ; 978-7-301-32024-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
深入淺出TCP/IP和VPN 本書特色
TCP/IP和VPN重量級教材：以幽默詼諧的筆調圖解 HTTP、圖解 TCP/IP、圖解MPLS、圖解OSPF/RIP/IS-IS/BGP、圖解VPN，全面闡述和透徹分析網絡協議的工作原理和實現細節，涵蓋新的網絡協議和實踐方法。
深入淺出TCP/IP和VPN 內容簡介
TCP/IP （Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫），傳輸控制協議/因特網互聯協議，又名網絡通訊協議，是Internet很基本的協議、Internet靠前互聯網絡的基礎，由網絡層的IP協議和傳輸層的TCP協議組成。 本書是一本圖文并茂的網絡技術書籍，旨在讓讀者理解TCP/IP的基本知識和原理，掌握TCP/IP的基本技術及應用。本書主要內容包括：章為TCP/IP 概述；第2章具體講述IP協議；第3章主要講解路由協議；第4章具體講述TCP協議；第5章主要講解UDP；第6章主要講解GRE；第7章主要講解IPSec；第8章主要講解MPLS；第9章主要講解BGP；0章主要講解MP-BGP、MPLS、L3VPN；0章主要講解VXLAN；1章主要講解SDN；2章主要講解CloudVPN與SD-WAN；3章主要講解應用場景及組網，以及基于native IP（IP協議）、VPN、SDN/SD-WAN 的基本應用。 本書既適合計算機網絡的開發人員閱讀，也可作為大專院校相關專業的教學參考用書。
深入淺出TCP/IP和VPN 目錄
第0章 計算機網絡模型
0.1 OSI七層模型 2
0.2 TCP/IP模型 6
第1章 物理層淺說
1.1 通信系統基本模型 10
1.2 傳輸媒體 22
1.3 物理層綜述 34
第2章 數據鏈路層
2.1 數據鏈路層的基本使命 37
2.2 點對點協議 55
2.3 以太網 72
2.4 生成樹協議 97
2.5 VLAN 130
2.6 數據鏈路層小結 138
第3章 網絡層
3.1 Internet發展簡史 141
3.2 IP地址 155
3.3 IP報文格式 170
3.4 ARP 183
3.5 IP路由 200
3.6 ICMP 216
3.7 網絡層小結 228
第4章 傳輸層
4.1 TCP報文結構 230
4.2 TCP連接 238
4.3 滑動窗口 295
4.4 UDP 357
4.5 傳輸層小結 358
第5章 HTTP
5.1 HTTP綜述 360
5.2 URI（統一資源標識符） 375
5.2.1 URI的基本語法 376
5.2.2 百分號編碼 388
5.2.3 URL和URN 392
5.3 Header Fields 393
5.4 HTTP Methods 420
5.5 HTTP狀態碼 439
5.6 HTTP連接 449
5.7 HTTP的Cookie與Session 453
5.8 HTTP Cache 465
5.9 HTTP小結 481
第6章 OSPF
6.1 Dijkstra算法 483
6.2 OSPF概述 486
6.3 鄰居發現 488
6.4 DR機制 492
6.5 OSPF接口狀態機 509
6.6 鏈路狀態通告 513
6.7 LSA泛洪 539
6.8 生成LSA 575
6.9 OSPF小結 581
第7章 IS-IS
第8章 RIP
第9章 BGP
第10章 MPLS
第11章 MPLS L3VPN
第12章 MPLS L2VPN
參考文獻 785
展開全部
深入淺出TCP/IP和VPN 節選
第1章 物理層淺說 提起物理層，*先映入腦海的可能就是網線。但物理層絕對不是網線（雙絞線）這么簡單。從某種意義上說，網絡模型中的物理層是學習過程中*容易忽略的一層。但是，物理層是涉及物理學、數學、材料學等較多知識的一個層。比如著名的香農（Shannon）定理就與物理層密切相關。不過從掌握基本概念和基礎學習的角度來看，可暫時忘記物理層，從*基本的通信系統切入，不失為一種較好的方法。 1.1 通信系統基本模型 我們日常的電話、視頻、微信等，都屬于通信。這些通信場景形態各異、千差萬別，但是抽象地看，其背后都符合一個通信系統的基本模型，如圖1-1所示。 圖1-1 通信系統基本模型 信源指信息的發送方，信宿指信息的接收方。在圖1-1中，信源、信宿及中間的信號傳輸（網絡）都是非常抽象的，它甚至可以指代一條狗、一只貓和“以太”（古希臘哲學家亞里士多德所設想的一種物質）。 狗（信源）與貓（信宿）的對視，通過眼神交流，它們之間為“光通信”，其信號傳輸網絡則是“以太”。 在圖1-1中，卻有兩個不那么抽象的模塊：編碼和調制/解調這兩個模塊其實并不那么抽象，是因為我們要講述的還是計算機通信，而不是完全抽象的通信系統。另外，編碼、調制、解調，雖然不像TCP/IP那樣顯山露水，卻是通信系統非常基礎的部分。尤其是編碼，是基礎的基礎。 1.1.1 編碼 通過網絡，我們可以獲取很多信息，然而網絡中“跑”的一般都是數字信號。數字信號就是以常見的二進制數字表示的信號，類似于“0101”這樣的比特流。假設，用高（正）電平表示1，用低（零）電平表示0，信源要發送一串比特流“1010110”給信宿，則其信號傳輸如圖1-2所示。 圖1-2 發送比特流 在圖1-2中，信源將數據“1010110”轉換為固定時間間隔（周期為T）的信號進行發送，網絡傳輸對原始脈沖信號沒有做任何改變（也沒有任何衰減和噪聲干擾），信宿接收到脈沖信號以后，需要將這些脈沖信號進行還原，得到原始信息（1010110），這就要求信宿和信源的時鐘要同步。 時鐘同步是通信系統中一個重要且涉及知識面極廣的話題，由于本書主題是協議，因此這里不進行詳述。可以這樣簡單理解時鐘同步：信宿還原信號的頻率與信源發送信號的頻率要相同。圖1-3描述了時鐘同步與不同步的情形。 在圖1-3中，當時鐘同步時，信宿和信源的時鐘頻率相同，即T2 = T1，所以信宿能夠正確地還原出信源發送的數據（1010110）；而當時鐘不同步時，信宿的時鐘周期是信源的2倍，即T2 = 2T1，此時數據傳輸就會出錯。 時鐘同步是網絡通信中一個非常重要的基礎條件，其定義如下：信宿端的定時時鐘頻率與其所接收的碼元的速率完全相同，并且定時時鐘信號與所接收的碼元信號的頻率保持固定的*佳相位關系。信宿端獲得或產生符合這一要求的定時信號的過程稱為時鐘同步（或稱為位同步或比特同步）。 該定義包含以下幾層含義。 信宿端的時鐘與其所接收的碼元（信號）頻率必須相同。 信宿端可通過某種方法獲得這個頻率：信源端專門發送同步信息（稱為導頻），信宿端從導頻信號中提取出時鐘頻率，也稱為外同步法。 信宿端也可從其所接收的碼元（信號）中提取出該頻率，而不需要額外的導頻信號，也稱為自同步法。 1. 歸零編碼 歸零編碼（Return Zero Encoding，RZ編碼）就是將一個信號周期T分為兩個部分：T1時段用以表達（傳輸）數據，T2時段用以將信號電平歸零，如圖1-4所示。 圖1-4 RZ編碼（單極性） 圖1-4中，RZ編碼就是利用T2時段內的歸零信號表達（傳輸）時鐘信號，其優點是不需要額外的導頻信號；缺點是傳輸效率下降，其傳輸效率只有T1/T。就傳輸效率而言，自同步（信號里包含時鐘信息）可能更具優勢。 RZ編碼分為單極性歸零編碼和雙極性歸零編碼。圖1-4表示的就是單極性歸零編碼，它用高電平表示1，用低電平表示0。而雙極性歸零編碼則用正（高）電平表示1，負（低）電平表示0，更容易看出歸零的效果，如圖1-5所示。 圖1-5 RZ編碼（雙極性） 2. 不歸零編碼 不歸零編碼（None Return Zero Encoding，NRZ編碼）表示傳輸完一個碼之后電壓不需要回到0，如圖1-6所示。 NRZ編碼的優點是傳輸效率是100%，缺點是信號中沒有包含時鐘信息。NRZ編碼若想傳輸高速同步數據，基本上都要帶時鐘線（異步低速傳輸可以沒有），這是額外的負擔。 3. 反向不歸零編碼 RZ編碼自帶時鐘信息，但是傳輸效率相對較低；而NRZ編碼傳輸效率高（100%），但是不能自帶時鐘信息。反向不歸零編碼（Non Return Zero Inverted Encoding，NRZI編碼）則解決了RZ/NRZ編碼的矛盾：既能自帶時鐘信息，又能高效傳輸，如圖1-7所示。 NRZI編碼的規則是：與前一個信號對比，如果相同，則為1；如果不同，則為0。 極端情況下，如果發送一串全0的比特流，如“0000000”，則NRZI編碼會變成圖1-8所示。 圖1-7 NRZI編碼 圖1-8 NRZI編碼（全0比特流） 需要特別說明，NRZI編碼“害怕”全1比特流，因為如果“全1”，則無法提取時鐘信息。其解決方案是在一定數量的1后面插入一個0，然后在解碼時再將這個0刪去除。例如，著名的USB 2.0協議就規定在7個1后面插入一個0。如果要發送8個1（11111111），那么其NRZI編碼如圖1-9所示。 圖1-9 NRZI編碼（8個1的比特流） 4. 曼徹斯特編碼 曼徹斯特編碼（Manchester Encoding）也稱為相位編碼（Phase Encoding，PE）。前文介紹的RZ、NRZ、NRZI編碼都以電平高低來表達數字信號，而曼徹斯特編碼則以電平跳變來表達數字信號，如圖1-10所示。 圖1-10 曼徹斯特編碼關于比特的標識 圖1-10表述了曼徹斯特編碼兩種定義數字信號比特1/0的方法（現在這兩種定義都有應用），如下所述。 ①IEEE 802.3（以太網）、IEEE 802.4（令牌總線）中規定, 低-高電平跳變表示1, 高-低電平跳變表示0。 ②G. E. Thomas、 Andrew S. Tanenbaum于1949年提出，低-高電平跳變表示0，高-低電平跳變表示1。 對于“1010110”的曼徹斯特編碼如圖1-11所示。從圖中可以看出，曼徹斯特編碼的傳輸效率與R2編碼一樣，也是有損傳輸，沒有達到100%。 圖1-11 曼徹斯特編碼（1010110） 5. 差分曼徹斯特編碼 差分曼徹斯特編碼關于比特的標識如圖1-12所示。 圖1-12 差分曼徹斯特編碼關于比特的標識 對于“1010110”的差分曼徹斯特編碼，如圖1-13所示。從圖可以看出，差分曼徹斯特編碼的傳輸效率與曼徹斯特編碼一樣，也是有損傳輸效率，沒能達到100%。 圖1-13 差分曼徹斯特編碼（1010110） 1.1.2 碼元 碼元在通信中也是非常基礎的概念，其定義如下：在數字通信中常用時間間隔相同的符號來表示一個二進制數字，這樣的時間間隔內的信號稱為（二進制）碼元。 也有另一種描述是：在使用時間域（或簡稱為時域）的波形表示數字信號時，代表不同離散數值的基本波形就稱為碼元。 如圖1-14所示，其表達的其實就是NRZ編碼。用高電平（電壓為E）表示二進制數字1，用低電平（電壓為0）表示二進制數字0，而高電平/低電平的持續時間為T。也就是說，持續時間為T的電壓E，或者持續時間為T的電壓0，均被稱為碼元。 圖1-14 碼元的通俗解釋 在圖1-14中，一個碼元攜帶一個比特信息（E等價于1，0等價于0），也有一個碼元攜帶多個比特信息的情況，如圖1-15所示。 碼元有2E、E、-E、-2E，分別代表01、00、10、11，即1個碼元可以攜帶2個比特信息。 碼元所表達的含義是：計算機（廣義的計算機）只能處理0/1這樣的二進制數字，即信號只有2個狀態，但是網絡傳輸的信號不只有2個狀態，也可以有4個狀態，也可以有更多的狀態。 碼元與第1.1.1節中所介紹的編碼方法并不矛盾，兩者可以結合起來使用。例如，用圖1-15所表示的碼元，基于NRZ編碼表達“10101100”這8個比特，如圖1-16所示。 圖1-15 1個碼元攜帶2個比特信息 圖1-16 碼元與NRZ編碼（10101100） 1.1.3 調制與解調 從網絡中傳輸的信號的“本源”的角度來看，信號分為兩種：基帶信號（基本頻帶信號）、帶通信號。 基帶信號就是來自信源的信號，其沒有做任何處理。計算機從網卡輸出的信號屬于基帶信號。基帶信號往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多信道（1.1.4小節會介紹這個概念，這里暫且理解為傳輸線路）并不能傳輸這種低頻分量或直流分量，因此必須對基帶信號進行調制（Modulation）。 帶通信號就是基帶信號經過載波調制后的信號，其目的是把信號的頻率范圍搬移到較高的頻段，以便在信道中傳輸。 載波就是載著基帶信號的波（信號）。載波一般是高頻波，以正弦波為例，其波形如圖1-17所示。 圖1-17 載波示例 （1）調制 調制即載波承載基帶信號的方式，包括調幅、調頻、調相3種，如圖1-18所示（假設基帶信號是數字信號）。 圖1-18 調幅、調頻、調相 調幅（Amplitude Modulation，AM），就是用載波信號的不同振幅來表達基帶信號的信息（數字信號中的0/1）。 調頻（Frequency Modulation，FM），就是用載波信號的不同頻率來表達基帶信號的信息。 調相（Phase Modulation，PM），就是用載波信號的相位來表達基帶信號的信息。
深入淺出TCP/IP和VPN 作者簡介
李宗標，華為網絡運維高級架構師，業界 SDN+NFV Orchestrator 開源項目架構師，對網絡運維、軟件架構、SDN/NFV 有較深研究，著有《深入理解 OpenStack Neutron》一書。
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