网络是怎样连接的 PDF 完整版

《网络是怎样连接的》本书以探索之旅的形式，从在浏览器中输入网址开始，一路追踪了到显示出网页内容为止的整个过程，以图配文，讲解了网络的全貌，并重点介绍了实际的网络设备和软件是如何工作的。目的是帮助读者理解网络的本质意义，理解实际的设备和软件，进而熟练运用网络技术。同时，专设了“网络术语其实很简单”专栏，以对话的形式介绍了一些网络术语的词源，颇为生动有趣。

本书图文并茂，通俗易懂，非常适合计算机、网络爱好者及相关从业人员阅读。

目录

• 第1章　浏览器生成消息　　1
• ——探索浏览器内部
• 1.1 生成HTTP请求消息　　5
• 1.1.1 探索之旅从输入网址开始　　5
• 1.1.2 浏览器先要解析URL　　7
• 1.1.3 省略文件名的情况　　9
• 1.1.4 HTTP的基本思路　　10
• 1.1.5 生成HTTP请求消息　　14
• 1.1.6 发送请求后会收到响应　　20
• 1.2 向DNS服务器查询Web服务器的IP地址　　24
• 1.2.1 IP地址的基本知识　　24
• 1.2.2 域名和IP地址并用的理由　　28
• 1.2.3 Socket库提供查询IP地址的功能　　30
• 1.2.4 通过解析器向DNS服务器发出查询　　31
• 1.2.5 解析器的内部原理　　32
• 1.3 全世界DNS服务器的大接力　　35
• 1.3.1 DNS服务器的基本工作　　35
• 1.3.2 域名的层次结构　　38
• 1.3.3 寻找相应的DNS服务器并获取IP地址　　40
• 1.3.4 通过缓存加快DNS服务器的响应　　44
• 1.4 委托协议栈发送消息　　45
• 1.4.1 数据收发操作概览　　45
• 1.4.2 创建套接字阶段　　48
• 1.4.3 连接阶段：把管道接上去　　50
• 1.4.4 通信阶段：传递消息　　52
• 1.4.5 断开阶段：收发数据结束　　53
• 怪杰Resolver　　55
• 第2章　用电信号传输TCP/IP数据　　57
• ——探索协议栈和网卡
• 2.1 创建套接字　　61
• 2.1.1　协议栈的内部结构　　61
• 2.1.2 套接字的实体就是通信控制信息　　63
• 2.1.3 调用socket时的操作　　66
• 2.2 连接服务器　　68
• 2.2.1 连接是什么意思　　68
• 2.2.2 负责保存控制信息的头部　　70
• 2.2.3 连接操作的实际过程　　73
• 2.3 收发数据　　75
• 2.3.1 将HTTP请求消息交给协议栈　　75
• 2.3.2 对较大的数据进行拆分　　78
• 2.3.3 使用ACK号确认网络包已收到　　79
• 2.3.4 根据网络包平均往返时间调整ACK号等待时间　　83
• 2.3.5 使用窗口有效管理ACK号　　84
• 2.3.6 ACK与窗口的合并　　87
• 2.3.7 接收HTTP响应消息　　89
• 2.4 从服务器断开并删除套接字　　90
• 2.4.1 数据发送完毕后断开连接　　90
• 2.4.2 删除套接字　　92
• 2.4.3 数据收发操作小结　　93
• 2.5 IP与以太网的包收发操作　　95
• 2.5.1 包的基本知识　　95
• 2.5.2 包收发操作概览　　99
• 2.5.3 生成包含接收方IP地址的IP头部　　102
• 2.5.4 生成以太网用的MAC头部　　106
• 2.5.5 通过ARP查询目标路由器的MAC地址　　108
• 2.5.6 以太网的基本知识　　111
• 2.5.7 将IP包转换成电或光信号发送出去　　114
• 2.5.8 给网络包再加3个控制数据　　116
• 2.5.9 向集线器发送网络包　　120
• 2.5.10 接收返回包　　123
• 2.5.11 将服务器的响应包从IP传递给TCP　　125
• 2.6 UDP协议的收发操作　　128
• 2.6.1 不需要重发的数据用UDP发送更高效　　128
• 2.6.2 控制用的短数据　　129
• 2.6.3 音频和视频数据　　130
• 插进Socket里的是灯泡还是程序　　132
• 第3章　从网线到网络设备　　135
• ——探索集线器、交换机和路由器
• 3.1 信号在网线和集线器中传输　　139
• 3.1.1 每个包都是独立传输的　　139
• 3.1.2 防止网线中的信号衰减很重要　　140
• 3.1.3 “双绞”是为了抑制噪声　　141
• 3.1.4 集线器将信号发往所有线路　　146
• 3.2 交换机的包转发操作　　149
• 3.2.1 交换机根据地址表进行转发　　149
• 3.2.2 MAC地址表的维护　　153
• 3.2.3 特殊操作　　154
• 3.2.4 全双工模式可以同时进行发送和接收　　155
• 3.2.5 自动协商：确定最优的传输速率　　156
• 3.2.6 交换机可同时执行多个转发操作　　159
• 3.3 路由器的包转发操作　　159
• 3.3.1 路由器的基本知识　　159
• 3.3.2 路由表中的信息　　162
• 3.3.3 路由器的包接收操作　　166
• 3.3.4 查询路由表确定输出端口　　166
• 3.3.5 找不到匹配路由时选择默认路由　　168
• 3.3.6 包的有效期　　169
• 3.3.7 通过分片功能拆分大网络包　　170
• 3.3.8 路由器的发送操作和计算机相同　　172
• 3.3.9 路由器与交换机的关系　　173
• 3.4 路由器的附加功能　　176
• 3.4.1 通过地址转换有效利用IP地址　　176
• 3.4.2 地址转换的基本原理　　178
• 3.4.3 改写端口号的原因　　180
• 3.4.4 从互联网访问公司内网　　181
• 3.4.5 路由器的包过滤功能　　182
• 集线器和路由器，换个名字身价翻倍？　　184
• 第4章　通过接入网进入互联网内部　　187
• ——探索接入网和网络运营商
• 4.1 ADSL接入网的结构和工作方式　　191
• 4.1.1 互联网的基本结构和家庭、公司网络是相同的　　191
• 4.1.2 连接用户与互联网的接入网　　192
• 4.1.3 ADSL Modem将包拆分成信元　　193
• 4.1.4 ADSL将信元“调制”成信号　　197
• 4.1.5 ADSL通过使用多个波来提高速率　　200
• 4.1.6 分离器的作用　　201
• 4.1.7 从用户到电话局　　203
• 4.1.8 噪声的干扰　　204
• 4.1.9 通过DSLAM到达BAS　　205
• 4.2 光纤接入网（FTTH）　　206
• 4.2.1 光纤的基本知识　　206
• 4.2.2 单模与多模　　208
• 4.2.3 通过光纤分路来降低成本　　213
• 4.3 接入网中使用的PPP和隧道　　217
• 4.3.1 用户认证和配置下发　　217
• 4.3.2 在以太网上传输PPP消息　　219
• 4.3.3 通过隧道将网络包发送给运营商　　223
• 4.3.4 接入网的整体工作过程　　225
• 4.3.5 不分配IP地址的无编号端口　　228
• 4.3.6 互联网接入路由器将私有地址转换成公有地址　　228
• 4.3.7 除PPPoE之外的其他方式　　230
• 4.4 网络运营商的内部　　233
• 4.4.1 POP和NOC　　233
• 4.4.2 室外通信线路的连接　　236
• 4.5 跨越运营商的网络包　　238
• 4.5.1 运营商之间的连接　　238
• 4.5.2 运营商之间的路由信息交换　　239
• 4.5.3 与公司网络中自动更新路由表机制的区别　　241
• 4.5.4 IX的必要性　　242
• 4.5.5 运营商如何通过IX互相连接　　243
• 名字叫服务器，其实是路由器　　246
• 第5章　服务器端的局域网中有什么玄机　　249
• 5.1 Web服务器的部署地点　　253
• 5.1.1 在公司里部署Web服务器　　253
• 5.1.2 将Web服务器部署在数据中心　　255
• 5.2 防火墙的结构和原理　　256
• 5.2.1 主流的包过滤方式　　256
• 5.2.2 如何设置包过滤的规则　　256
• 5.2.3 通过端口号限定应用程序　　260
• 5.2.4 通过控制位判断连接方向　　260
• 5.2.5 从公司内网访问公开区域的规则　　262
• 5.2.6 从外部无法访问公司内网　　262
• 5.2.7 通过防火墙　　263
• 5.2.8 防火墙无法抵御的攻击　　264
• 5.3 通过将请求平均分配给多台服务器来平衡负载　　265
• 5.3.1 性能不足时需要负载均衡　　265
• 5.3.2 使用负载均衡器分配访问　　266
• 5.4 使用缓存服务器分担负载　　270
• 5.4.1 如何使用缓存服务器　　270
• 5.4.2 缓存服务器通过更新时间管理内容　　271
• 5.4.3 最原始的代理——正向代理　　276
• 5.4.4 正向代理的改良版——反向代理　　278
• 5.4.5 透明代理　　279
• 5.5 内容分发服务　　280
• 5.5.1 利用内容分发服务分担负载　　280
• 5.5.2 如何找到最近的缓存服务器　　282
• 5.5.3 通过重定向服务器分配访问目标　　285
• 5.5.4 缓存的更新方法会影响性能　　287
• 当通信线路变成局域网　　291
• 第6章　请求到达Web服务器，响应返回浏览器　　293
• ——短短几秒的“漫长旅程”迎来终点
• 6.1 服务器概览　　297
• 6.1.1 客户端与服务器的区别　　297
• 6.1.2 服务器程序的结构　　297
• 6.1.3 服务器端的套接字和端口号　　299
• 6.2 服务器的接收操作　　305
• 6.2.1 网卡将接收到的信号转换成数字信息　　305
• 6.2.2 IP模块的接收操作　　308
• 6.2.3 TCP模块如何处理连接包　　309
• 6.2.4 TCP模块如何处理数据包　　311
• 6.2.5 TCP模块的断开操作　　312
• 6.3 Web服务器程序解释请求消息并作出响应　　313
• 6.3.1 将请求的URI转换为实际的文件名　　313
• 6.3.2 运行CGI程序　　316
• 6.3.3 Web服务器的访问控制　　319
• 6.3.4 返回响应消息　　323
• 6.4 浏览器接收响应消息并显示内容　　323
• 6.4.1 通过响应的数据类型判断其中的内容　　323
• 6.4.2 浏览器显示网页内容！访问完成！　　326
• Gateway是通往异世界的入口　　328
• 附录　　330
• 后记　　334
• 致谢　　334
• 作者简介　　335