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極深入卻極清楚:電腦網路原理從OSI實體層到應用層

極深入卻極清楚:電腦網路原理從OSI實體層到應用層

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9789860776850
韓立剛,韓利輝,王艷華,馬青
深智數位
2022年2月20日
293.00  元
HK$ 249.05  






ISBN:9789860776850
  • 規格:平裝 / 560頁 / 17 x 23 x 2.7 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣


  • 電腦資訊 > 網路/架站 > 網路概論

















    極深入 • 卻 • 極清楚!電腦網路原理OSI實體層至應用層一次講給你知!



      20 世紀,國際標準組織(International Organization for Standardization,ISO)提出 OSI 模型(Open Systems Interconnection)。



      作為電腦網路通訊規則的協定,OSI 模型讓不同廠商的網路設備能夠透過 Internet 進行資料之間的傳輸通訊,依照功能分為 7 層:應用層�展現層�會談層�傳輸層�網路層�資料連結層�物理層,並且規定每一層規範與實現的功能。



      ...



      ▅▆▇ 開門見山

      本書打破常規,直接從應用程式通訊使用的協定切入,由於應用層協定可見、可操作、比較具體,因此本書先從應用層協定開始講解,接著依照協定分層高至低順序講解,依次是傳輸層、網路層、資料連結層、物理層,將其他較為抽象的 OSI 參考模型、IPv6、網路安全放至後面章節講解。



      ...



      ▅▆▇ 深入並清楚的DETAILS!

      本書著重說明電腦網路通訊過程與各層級協定的細節,亦清晰地陳述如何設定網路裝置來驗證原理,以及所學理論可應用之處。



      ...



      ▅▆▇ 本書重點

      ★ 路由器�交換機�Hub:長得一樣,功能卻不同!

      ★ 讓你從零基礎了解網路上資料是如何傳送的

      ★ 介紹應用層的常用協定,包括FTP、HTTP、SMTP/POP3等

      ★ 介紹傳輸層,如TCP/IP、UDP、IP位址及子網路劃分

      ★ 靜態路由/動態路由、路由表、標準Windows的指令

      ★ 網路層介紹、IP、ICMP、IGMP、ARP

      ★ 資料連結層、物理層、光纖、銅線、CAT5/6/7/8、OSI標準

      ★ 最先近的IPv6 —— 物聯網就靠這個用不完的IP位址來達成

     


     





    01 應用層協定

    1.1 了解應用程式通訊使用的

    1.2 HTTP

    1.3 使用 Wireshark 封包截取工具篩選資料封包

    1.4 FTP

    1.5 DNS協定

    1.6 DHCP

    1.7 SMTP 和 POP3

    1.8 習題

    ?

    02 傳輸層協定

    2.1 傳輸層的兩個協定

    2.2 UDP

    2.3 TCP

    2.4 可靠傳輸

    2.5 TCP流量控制

    2.6 TCP壅塞控制

    2.7 TCP連接管理

    2.8 習題

    ?

    03 IP位址和子網路劃分

    3.1 學習 IP 位址基礎知識

    3.2 了解 IP 位址

    3.3 IP 位址詳解

    3.4 公網位址和私網位址

    3.5 子網路劃分

    3.6 變長子網路劃分

    3.7 超網

    3.8 習題

    ?

    04 靜態路由和動態路由

    4.1 路由——網路層實現的功能

    4.2 設定靜態路由

    4.3 路由整理

    4.4 預設路由

    4.5 動態路由——RIP

    4.6 動態路由——OSPF協定

    4.7 設定 OSPF 協定

    4.8 習題

    ?

    05 網路層協定

    5.1 網路層表頭

    5.2 ICMP

    5.3 使用 ICMP 排除網路故障的案例

    5.4 ARP

    5.5 IGMP

    5.6 習題

    ?

    06 資料連結層協定

    6.1 資料連結層的 3 個基本問題

    6.2 點到點通道的資料連結

    6.3 廣播通道的資料連結

    6.4 擴充乙太網

    6.5 高速乙太網

    6.6 習題

    ?

    07 物理層

    7.1 物理層的基本概念

    7.2 資料通訊基礎

    7.3 通道和調變

    7.4 傳輸媒體

    7.5 通道重複使用技術

    7.6 寬頻連線技術

    7.7 習題

    ?

    08 電腦網路和協定

    8.1 認識網路

    8.2 開放式系統互聯(OSI)參考模型

    8.3 TCP / IP

    8.4 電腦網路的性能指標

    8.5 網路分類

    8.6 企業區域網設計

    8.7 習題

    ?

    09 IPv6

    9.1 IPv6 詳解

    9.2 IPv6 編址

    9.3 給電腦設定 IPv6 位址的方法

    9.4 設定 IPv6 路由

    9.5 IPv6 和 IPv4 共存技術

    9.6 習題

    ?

    10 網路安全

    10.1 網路安全概述

    10.2 對稱加密和非對稱加密

    10.3 安全通訊端層

    10.4 網路層安全 IPSec

    10.5 習題









      很多大學生在學校學習電腦網路時,對網路一無所知,分不清路由器和交換機,甚至沒有見過網路裝置。然而不少大專院校的「電腦網路原理」課程第 1 章就講解諸如 OSI 參考模型、電腦通訊使用的協定、對等實體、服務、封包和解封包等概念,這對學生無疑是「當頭棒喝」,學生頓覺霧裡看花。



      本書打破正常,開門見山,引入電腦通訊使用的協定,直接從應用程式通訊使用的協定入手,封包截取分析應用程式用戶端和伺服器的互動順序和封包格式,讓學生一下子能夠了解電腦通訊使用的協定和互動過程。由於應用層協定可見、可操作、比較具體,因此本書先從應用層協定開始講解;後續章節按照協定分層從高到低的順序來講解,依次是傳輸層、網路層、資料連結層、物理層,把比較抽象的 OSI 參考模型放到後面講解;最後兩章講解IPv6和網路安全。



      大專院校電腦專業的學生大多需要學習「電腦網路原理」課程,它在很多學校還是必修課。很多非電腦專業的學生想轉行進入 IT 領域發展,想打好紮實的基礎,也應該掌握電腦網路原理。對於那些在職的軟體開發人員、軟體測試人員,以及從事雲端運算、巨量資料、人工智慧的人員,「電腦網路原理」也是必須掌握的一門課程。



      當前有關電腦網路的圖書分兩大類:一類是網路裝置廠商認證的教材,如思科認證網路工程師 CCNA、CCNP 等;另一類就是大專院校的「電腦網路原理」課的教材。



      然而這些廠商認證的教材,其目的是培養能夠熟練操作和設定其網路裝置的工程師,對電腦網路通訊的原理和過程並沒有進行深入細緻的講解,重點是如何設定網路裝置。而大專院校「電腦網路原理」課的教材,則深入講解電腦通訊的過程和各層協定,並沒講解如何設定具體的網路裝置來驗證所學的理論,更沒有對這些理論可以應用在哪些場景做進一步擴充。



      ▅▆▇ 本書組織結構



      本書共分為 10 章,每章講解的主要內容如下。



      第 1 章,應用層協定,主要講解幾個常見的應用層協定,應用層協定定義了伺服器和用戶端之間如何交換資訊、伺服器和用戶端之間進行哪些互動、命令的互動順序,規定了資訊的格式以及每個欄位的意義。不同的應用實現的功能不一樣,舉例來說,存取網站和收發電子郵件實現的功能就不一樣,因此需要有不同的應用層協定。本章是整本書的概覽,先介紹電腦網路在當今資訊時代的作用,接著介紹網路、網際網路以及最大的網際網路 —— Internet。為了讓讀者覺得網路不那麼抽象,本章以一個企業的網路為例展示區域網和廣域網路。



      第 2 章,傳輸層協定,講解 TCP/IP 協定層傳輸層的兩個協定 TCP 和 UDP。首先介紹這兩個協定的應用場景,再講解傳輸層協定和應用層協定之間的關係、服務和通訊埠之間的關係。理清這些關係後,自然就會明白設定伺服器防火牆實現網路安全的道理。傳輸層表頭要實現傳輸層的功能,TCP 和 UDP 兩個協定實現的功能不同,因此這兩個協定的傳輸層表頭也不同,需要分別講解。本章的重點是 TCP,將詳細講解 TCP 如何實現可靠傳輸、流量控制、壅塞避免和連接管理。



      第 3 章,IP 位址和子網路劃分,講解 IP 位址格式、子網路遮罩的作用、IP 位址的分類以及一些特殊的位址;介紹什麼是公網位址和私網位址,以及私網位址如何透過 NAT 存取 Internet;講解如何進行等長子網路劃分和變長子網路劃分。當然,如果一個網路中的電腦數量非常多,有可能一個網段的位址區塊容納不下,我們也可以將多個網段合併成一個大的網段,這個大的網段就是超網。最後講解子網路劃分的規律和合併網段的規律。



      第 4 章,靜態路由和動態路由,講解網路暢通的條件,給路由器設定靜態路由和動態路由,透過合理規劃IP位址使用路由整理和預設路由簡化路由表。作為擴充知識,本章還講解了一些排除網路故障的方法,例如使用 ping 命令測試網路是否暢通,使用 pathping 和 tracert 命令追蹤資料封包的路徑。同時講解 Windows 作業系統中的路由表,以及給 Windows 作業系統增加路由的方法。



      第 5 章,網路層協定,講解網路層第三部分的內容 —— 網路層協定。講解網路層,當然要講網路層表頭,路由器就是根據網路層表頭轉發資料封包的,可見網路層表頭各欄位就是用於實現網路層功能的。除了講解網路層表頭,還講解了 TCP/IP 協定層網路層的4個協定 —— IP、ICMP、IGMP和ARP。



      第 6 章,資料連結層協定。不同的網路類型有不同的通訊機制(資料連結層協定),資料封包在傳輸過程中要透過不同類型的網路,就要使用對應網路的通訊協定,同時資料封包也要重新封裝成該網路的框架格式。本章先講解資料連結層要解決的3個基本問題 —— 封裝成幀、透明傳輸、差錯檢驗;再講解兩種類型的資料連結層 —— 點到點通道的資料連結層和廣播通道的資料連結層,這兩種資料連結層的通訊機制不一樣,使用的協定也不一樣,點到點通道使用點對點通訊協定(Point to Point Protocol,PPP),廣播通道使用帶衝突檢測的載體監聽多路存取(CSMA/CD)協定。



      第 7 章,物理層,講解電腦網路通訊的物理層。本章先講解通訊方面的知識,也就是如何在各種媒體(光纖、銅線)中更快地傳遞數位訊號和類比訊號。相關的通訊概念有類比訊號、數位訊號、全雙工通訊、半雙工通訊、單工通訊、常用的編碼方式和調變方式、通道的極限容量等。



      第 8 章,電腦網路和協定。國際標準組織將電腦通訊的過程分為 7 層,即 OSI 參考模型。本章講解 OSI 參考模型和 TCP/IP 的關係,用圖示的方式向讀者展示了電腦使用 TCP/IP 通訊的過程、資料封裝和解封的過程,同時講解集線器、交換機和路由器這些網路裝置分別工作在 OSI 參考模型的哪一層。最後講解電腦網路的性能指標 —— 速率、頻寬、傳輸量、延遲、延遲頻寬積、往返時間和網路使用率,以及電腦網路的分類和企業區域網的設計。



      第 9 章,IPv6,介紹 IPv6 相對於 IPv4 有哪些方面的改進、IPv6 表頭、IPv6 的位址系統、IPv6 下的電腦位址設定方式、IPv6 靜態路由和動態路由,以及 IPv6 和 IPv4 共存技術、雙重堆疊技術、6to4 隧道技術和 NATPT 技術。



      第 10 章,網路安全,本章中的網路安全只專注於資料在傳輸過程中的安全,提到應用層安全協定(如發送數位簽章的電子郵件、發送加密的電子郵件)、在傳輸層和應用層之間增加的安全通訊端層(如存取網站使用 HTTPS)、在網路層實現的安全(IPSec)等。



      ▅▆▇ 本書受眾



      ★ 電腦專業的大學生

      ★ 電腦專業的研究所考生

      ★ 想從事 IT 方面的工作,或想系統學習 IT 技術的人

      ★ 思科認證網路工程師的考生

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    韓立剛




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