Нови книги
През миналия век железопътните линии революционизираха света, като предоставиха транспортна мрежа, която придвижва материали и продукти. Те направиха възможно индустриалното общество. Цифровите комуникационни мрежи отбелязаха началото на нова революция, осигурявайки технологията, която пренася данните, необходими на едно общество, в което информацията играе ключова роля. Мрежите вече са навлезли в индустрията, образованието и правителството. Те вече са започнали да променят нашия възглед за света чрез свиване на географските разстояния и създаване на нови общности от хора, които взаимодействат често. По-важното е, че нарастването на броя на мрежите е експлозивно. Революцията вече е започнала.
За да разберем мрежовия обмен и обхвата на книгата, е важно да разберем, че изследването и развитието на мрежата премина през три етапа на развитие. Резултатите включват развитието на теорията на информацията, теоремата на Котелников и други идеи, наричани колективно обработка на сигнали. От началото до средата на 60-те години вниманието беше насочено към комутацията на пакети и основният въпрос стана: "Как да прехвърляме пакети през комуникационна среда ефективно и надеждно?" . Резултатите от този етап бяха разработването на технологии за комутация на пакети, локални мрежи и статистически анализ на времето за предаване на пакети по мрежата в зависимост от натоварването. От около средата на 70-те години на миналия век до днес мрежовите архитектури и въпросът „Как да осигурим средство за свързване на взаимосвързани мрежи?“ се превърнаха в основен фокус. Резултатите от последния етап бяха разработването на технологии за работа в мрежа, многослойни протоколни модели, дейтаграма и поточен транспортсредства и парадигми на взаимодействие клиент-сървър.
Много книги и курсове по мрежите посвещават по-голямата част от своя материал на първите два етапа на изследване на мрежата, описвайки добре познатите теории за предаване на данни и опашки. Докато такава информация е важна за инженерите, които проектират мрежови технологии и оборудване, повечето мрежови хора използват закупено мрежово оборудване. Вместо подробни познания за това как се предават битове или пакети през среда, те трябва да знаят как взаимодейства такова оборудване и как да използват съществуващите системи.
Книгата ми е за третия етап от мрежовото изследване. Той разглежда архитектурата на взаимосвързани мрежи и обяснява принципите и протоколите, които позволяват на такива взаимосвързани архитектури да функционират като една унифицирана комуникационна система. Освен това, той показва как взаимосвързаните архитектури могат да се използват за разпределени изчисления. Цялата книга е посветена на концепцията за работа в мрежа като цяло и на интернет технологията TCP/IP в частност. Интернет работата е мощна абстракция, която ни позволява да се справяме с множество комуникационни технологии, които са в основата й. Той скрива детайлите на мрежовото оборудване и осигурява среда за взаимодействие на високо ниво. Както показва тази книга, крайната цел на работата в мрежа е максималната оперативна съвместимост, тоест максималната способност на програмите на различни компютри и мрежови системи да комуникират надеждно и ефективно.
Тази книга разглежда както архитектурата на мрежовите взаимодействия, така и междумрежовите комуникационни съоръжения и протоколи, необходими за осигуряване на тези съоръжения. До края на тази книга читателят ще разбере как е възможно взаимното свързване.множество физически мрежи в една координирана система, как работят интернет протоколите в такава среда и как приложните програми използват получената система. Като конкретен пример, читателят ще научи подробности за свързания (TCP/IP) интернет, включително архитектурата на шлюзовите системи и поддържаните от тях протоколи за приложения. В допълнение, тази книга обсъжда някои от ограниченията на междумрежовия подход.
Да напишеш книга за интернет работата е едновременно вълнуващо и предизвикателно. Трябва да е прецизен, защото, както във всяка бързо развиваща се област, нищо не е стабилно. Вълнуващо е, защото TCP/IP Интернет е активен, бързо разрастващ се обект. Изследователите, които работят върху него, непрекъснато генерират нови идеи и възможностите му изглеждат безкрайни. Разглеждайки историята на TCP/IP и еволюцията на Интернет, става ясно, че много вече е постигнато. Като знаете, че изследванията продължават малко повече от десетилетие, разбирате колко бързо е направено всичко това.
Създадена едновременно като учебник и професионален справочник, тази книга е написана на висше ниво. За професионалистите тази книга ще предостави просто въведение в TCP/IP технологията и архитектурата на Интернет. Въпреки че не замества протоколите, книгата е добро начало, когато изучавате работата в мрежа, тъй като дава пълен преглед на нейните принципи. Освен това дава на читателя насоки за развитие, което е изключително трудно осъществимо при работа с отделни протоколи.
Когато се използва в института, този текст е повече от достатъчен материал за едносеместриален курс по мрежи в последните години на института. Такъв курс може да бъде разширен до двусеместриален курс, ако е придружен от разработване на програма и четене на литература. За всичкистуденти, това може да има голяма разлика. Учениците трябва да разбират основните идеи, описани в текста, и да могат сами да ги описват и използват.
Завършилите институти трябва да използват представения тук материал като основа за по-нататъшно изучаване на съвременни изследвания. Те трябва да го разбират достатъчно добре, за да отговарят на въпроси и да решават проблеми, които изискват от тях да изследват проблема на по-дълбоко ниво. Много от упражненията включват изучаване на тънкостите на предмета; разрешаването им често изисква ученикът да прочете протоколите и да използва разума си, за да изведе отговора. На всички нива практическият опит помага на учениците да подобрят интуицията. Затова предлагам на учителите да измислят проекти, които ще принудят учениците да използват инструменти и протоколи за работа в мрежа. Въпреки че такива експерименти са най-безопасни за провеждане, когато лабораторната мрежа е изолирана от основните изчислителни съоръжения, беше установено, че студентите са най-ентусиазирани и в резултат на това се представят най-добре, когато имат достъп до истински TCP/IP интернет.
Тези глави са организирани отдолу нагоре. Те започват с разглеждане на хардуера и продължават с описание на нови функции, базирани на стари. Този подход е познат на всеки, който е разработил интернет софтуер, тъй като възпроизвежда подхода, който е използвал, за да го реализира. Понятието за наслояване не се появява до Глава 10. Обсъждането на слоевете подчертава разликата между концептуалните слоеве и действителния наслоен софтуер, в който голям брой обекти могат да пребивават във всеки слой.
Въпреки че е трудно да се пропусне напълно някоя глава, учителят ще открие, че учениците често са доволни от знанието, че нещо е възможно, без да знаят как е възможно. Например можетепреминете през глави 5, 6 и 9, като разглеждате само възможностите и пропускате подробностите на протоколите. В допълнение, няколко глави (особено 16) съдържат инженерни техники, които могат да бъдат пропуснати, за да се спести време.
Необходими са много малко познания, за да разберете материала. От читателя се очаква да владее езиково програмиране на високо ниво и да е запознат с основните основни структури като стекове, опашки и дървета. Читателят се нуждае от разбиране за това как е организиран софтуерът в операционни системи, които поддържат многозадачност. Не е необходимо читателят да е професионален математик, а само да познава теорията на информацията или теоремите от теорията за предаване на данни.Тази книга описва физическата мрежа като черна кутия, върху която може да се изгради интернет. На български са описани принципите на развитие и са посочени причините и следствията.
Много хора са допринесли за създаването на тази книга. Благодаря на Скот Балю, Стив Чапин, Джим Грифиоен, Крис Кент, Тим Корб, Дан Линч, Томас Нартен, Вик Норман, Шон Остерман, Джон Стийл, Майк СтДжонс, Дан Торми, Рей Яваткар и Престън Уилсън, които прочетоха ръкописа и направиха редица ценни коментари. Крейг Партридж допринесе с много предложения, включително упражнения, и поправи няколко технически грешки. Той и Ван Джейкъбсън предложиха графика на латентността на интернет в глава 12. Дейв Стивънс направи както технически, така и граматически подобрения във второто издание. Бари Шейн ми позволи да използвам примерния код за UNIX клиент и сървър в Приложение 1. Шарлот Тубис беше много полезна при редактирането на книгата. Специални благодарности на съпругата ми, Крис, която прочете текста безброй пъти и даде много предложения.