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张中荃 著

图书标签:

• 交换机
• 交换技术
• 数据通信
• 网络技术
• 网络工程
• 通信工程
• 现代交换技术
• 第三版
• 网络设备
• 数据网络

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115321084

版次：3

商品编码：11287167

包装：平装

丛书名： 21世纪高等院校信息与通信工程规划教材

开本：16开

出版时间：2013-08-01

用纸：胶版纸

页数：318

字数：479000

正文语种：中文

内容简介

　　《现代交换技术（第3版）》以程控交换、ATM交换、MPLS交换到软交换的技术发展为线索，对现代交换技术进行了系统介绍。重点介绍程控交换技术和MPLS交换技术，简述移动交换的技术特点和ATM交换的基本机理，并简要介绍软交换技术、IMS技术和光交换技术。全书内容分为10章，包括交换技术概述、数字交换和数字交换网络、程控交换机的硬件系统、程控交换机的软件系统、移动交换系统、ATM交换技术、MPLS交换技术、MPLS技术的工程应用、软交换技术，以及交换新技术。
　　《现代交换技术（第3版）》注重基本概念、基本原理和实用性，力求做到内容新颖、知识全面，由浅入深、通俗易懂。
　　《现代交换技术（第3版）》可作为通信工程专业的本科教材和从事相关专业的技术人员培训教材，也可供相关专业的硕士研究生学习参考。

内页插图

目录

第1章 交换技术概述
1.1 交换的基本概念
1.1.1 交换的引入
1.1.2 交换节点的基本功能
1.2 交换技术分类
1.2.1 模拟交换与数字交换
1.2.2 布控交换与程控交换
1.2.3 电路交换与分组交换
1.2.4 窄带交换与宽带交换
1.3 交换技术的发展
1.3.1 电话交换技术的发展
1.3.2 分组交换技术的发展
1.3.3 ATM交换技术的发展
1.3.4 IP交换技术的发展
1.4 电话交换信令方式
1.4.1 信令的概述
1.4.2 信令的类型
1.4.3 用户线信令
1.4.4 局间信令
复习思考题

第2章 数字交换和数字交换网络
2.1 数字交换原理
2.1.1 数字交换
2.1.2 时隙交换原理
2.1.3 数字交换网络
2.2 T型时分接线器
2.2.1 T接线器的基本组成
2.2.2 T接线器的工作原理
2.2.3 T接线器的电路组成
2.2.4 T接线器的实际电路与应用
2.3 S型时分接线器
2.3.1 S型时分接线器的基本组成
2.3.2 S型时分接线器的工作原理
2.4 三级时分交换网络
2.4.1 T-S-T型时分交换网络
2.4.2 S-T-S型时分交换网络
2.5 阻塞的概念与计算
2.5.1 阻塞的概念
2.5.2 阻塞概率的计算
复习思考题

第3章 程控交换机的硬件系统
3.1 程控交换机的总体结构
3.2 话路系统
3.2.1 用户级话路
3.2.2 中继器
3.2.3 信号部件
3.3 控制系统
3.3.1 处理机控制方式
3.3.2 处理机的备用方式
3.3.3 控制系统可用性
复习思考题

第4章 程控交换机的软件系统
4.1 程控交换机的软件组成
4.1.1 在线程序
4.1.2 支援程序
4.1.3 数据
4.2 呼叫处理的基本原理
4.2.1 呼叫处理过程及状态迁移
4.2.2 输入处理
4.2.3 分析处理
4.2.4 任务执行和输出处理
4.3 程序的执行管理
4.3.1 软件管理技术
4.3.2 程序的级别划分
4.3.3 程序的启动控制
4.3.4 周期级的调度管理
4.3.5 基本级程序的执行管理
4.4 系统的诊断与维护
4.4.1 故障处理的一般过程
4.4.2 故障检测与诊断
4.4.3 故障排除
复习思考题

第5章 移动交换系统简介
5.1 移动交换系统概述
5.1.1 移动通信系统组成
5.1.2 移动交换控制的特征
5.2 移动交换控制原理
5.2.1 移动呼叫处理
5.2.2 移动交换的基本技术
5.3 移动交换接口信令
5.3.1 无线接口信令
5.3.2 基站接入信令
5.3.3 网络接口信令
复习思考题

第6章 ATM交换技术
6.1 概述
6.1.1 ATM的基本概念
6.1.2 ATM交换系统的基本构成及要求
6.2 ATM交换网络的实现技术
6.2.1 空分交换结构
6.2.2 时分交换结构
6.2.3 总线交换结构
6.2.4 令牌环交换结构
6.2.5 ATM多级交换网络
6.3 ATM交换的分层技术
6.3.1 ATM交换的协议参考模型
6.3.2 物理层
6.3.3 ATM层
6.3.4 ATM适配层
复习思考题

第7章 MPLS交换技术
7.1 IP与ATM的融合
7.1.1 融合的技术模型
7.1.2 IP交换
7.1.3 标记交换
7.2 MPLS总体介绍
7.2.1 MPLS技术发展动力
7.2.2 MPLS网络体系结构
7.2.3 MPLS工作原理
7.2.4 实现MPLS的关键技术
7.3 标记分发协议
7.3.1 标记分发协议及其消息
7.3.2 LDP操作
7.3.3 LDP协议规范
7.4 标记交换路径
7.4.1 标记交换路径概述
7.4.2 LSP路由选择
7.4.3 LSP隧道
7.4.4 LSP的快速重选路由
复习思考题

第8章 MPLS技术的工程应用
8.1 MPLS在流量工程中的应用
8.1.1 流量工程概述
8.1.2 MPLS流量工程
8.2 MPLS的QoS实现
8.2.1 QoS概念及实现过程
8.2.2 MPLS的QoS实现方案
8.3 MPLS在虚拟专用网络上的应用
8.3.1 虚拟专用网的概念和结构
8.3.2 利用MPLS技术实现VPN
复习思考题

第9章 软交换技术
9.1 软交换概述
9.1.1 软交换的基本概念
9.1.2 软交换基本功能
9.1.3 软交换的好处
9.2 软交换的网络结构
9.2.1 基本功能架构
9.2.2 各功能层描述
9.2.3 网络结构实例
9.3 软交换的相关协议
9.3.1 软交换接口及其协议
9.3.2 H.323协议
9.3.3 SIP协议
9.3.4 MGCP协议
9.3.5 H.248/Megaco协议
9.4 软交换的应用
9.4.1 语音IP化承载
9.4.2 综合业务接入
复习思考题

第10章 交换新技术
10.1 IMS技术
10.1.1 IMS的概念与背景
10.1.2 IMS的标准化进程
10.1.3 IMS的网络架构
10.1.4 IMS的相关接口协议
10.2 光交换技术
10.2.1 光交换的概念
10.2.2 光交换元件
10.2.3 光交换网络
10.2.4 新的光交换技术
复习思考题

附录 英文缩写对照表
参考文献

精彩书摘

　　3．路由选择
　　路由选择是指选择从源点到达终点的信息传送路径。分组能够通过多条路径从源点到达终点，这是分组交换网的重要特征之一，因此，选择什么路径最合适就成了交换机必须解决的问题。分组交换网不论是采用虚电路方式还是采用数据报方式，都需要确定网络的路由选择方案，所不同的是虚电路方式是为每一次呼叫寻找路由，在一次呼叫之内的所有分组都沿着由路由选择软件确定的路径通过网络；而数据报方式是为每一个分组寻找路由。路由选择方法通常有扩散式路由法、查表路由法和虚电路路由表法3种。
　　扩散式路由法
　　扩散式路由法是指分组从原始节点发往与它相邻的每个节点，接收该分组的节点检查它是否已经收到过该分组，如果已经收到过，则将它抛弃；如果未收到过，则该节点便把分组再发往其所有相邻的节点（除了该分组来源的那个节点之外）。这样，一个分组的许多拷贝便尝试着通过各种可能的路径到达终点，其中总是有一个分组以最小的时延首先到达终点，此后到达的该分组的拷贝将被终节点抛弃。
　　扩散式路由方法的路由选择与网络的拓扑结构无关，即使网络严重故障或损坏，只要有一条通路存在，分组也能到达终点，因此分组传输的可靠性很高。但是其缺点是分组的无效传输量很大，网络的额外开销也大，网络中业务量的增加还会导致排队时延的加大。
　　查表路由法
　　查表路由法是在每个节点中使用路由表，它指明从该节点到网络中的任何终点应当选择的路径。分组到达节点之后按照路由表规定的路径前进，分组从一个节点前进到另一个节点可以有多个路由，其中可以区分出主用路由和备用路由，或者是第1，2，3…路由。分组首先选择第1路由前进，如果网络故障或通路阻塞则自动（或人工）选择第2，3…路由。路由表是根据网络拓扑结构、链路容量、业务量等因素和某些准则（如最短距离原则、时延最小原则等）计算建立的。
　　查表路由法与网络结构参数有关，它又分为最短距离法和最小时延法。最短距离法是分组经过的中继线数越少越好，这样会使分组的时延减小；但是当许多分组都按照这一原则蜂拥到某些路径上的时候，将导致分组的队列变长而且时延加大。最短距离法主要依赖于网络的拓扑结构，因网络结构不经常变化，故这种路由表的修改也不很频繁，因而有时也称查表路由法为静态路由表法。最小时延法依据的是网络结构（相邻关系）、中继线速率和分组队列长度，因分组队列长度是一个经常变化的因素，当某条线路上的分组队列较长时，计算该线路上的时延也较大，按路由原则将导致一些分组绕道。这种随着网络的数据流或其他因素的变化而自动修改路由表的方法称为自适应路由法（或动态路由法）。
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前言/序言

《网络通信原理与实践：从基础到前沿》 内容简介： 在信息爆炸的时代，高效、可靠、安全的网络通信是支撑社会运转的基石。从互联网的兴起到物联网的蓬勃发展，再到5G、6G时代的到来，通信技术的演进从未停歇。本书旨在深入浅出地剖析现代网络通信的核心原理，并结合实际应用场景，为读者提供一个全面而深入的认知框架。我们不仅会回顾通信技术发展的历史脉络，更会聚焦于当下及未来最具影响力的技术趋势，帮助读者理解这些技术是如何构建起我们日益互联的世界，以及它们将如何塑造我们的未来。 本书分为五个主要部分： 第一部分：通信系统基础回顾与演进 这一部分将带您回顾通信系统的基本构建模块和核心概念，为理解更复杂的现代技术打下坚实基础。我们将从最基础的信号传输模型入手，讲解信息源、编码、调制、信道、解调、解码等关键环节，并简要介绍各种信号类型（模拟与数字）的特点及其在通信中的作用。随后，我们将深入探讨通信领域的重要里程碑，包括早期的电话、电报系统，以及调制解调器（Modem）如何开启了数字通信的大门。特别是，我们将详细解析数字通信的核心优势，如抗干扰能力强、传输精度高、易于存储和处理等，以及它们如何催生了现代通信革命。 在此基础上，我们将聚焦于通信系统在发展过程中面临的关键挑战，如带宽限制、信号衰减、噪声干扰、多径效应等，并介绍早期克服这些挑战的技术手段，如滤波、放大、限幅等。同时，我们将探讨信息论的基本原理，包括香农信息熵、信道容量等概念，理解信息传输的理论极限，这对于理解现代通信系统的设计至关重要。我们将从宏观视角审视通信技术从模拟时代向数字时代的转变，分析这一转变对整个社会带来的深远影响，并为后续更深入的技术探讨做好铺垫。 第二部分：现代传输介质与接入技术 在这一部分，我们将深入探讨支撑现代网络通信的物理基础——传输介质，以及用户如何接入网络的各种技术。我们将详细介绍不同类型传输介质的特性、优缺点及其应用场景，包括： 有线介质： 铜线（如双绞线、同轴电缆）、光纤（单模光纤、多模光纤）。我们将分析它们的信号传输原理、带宽限制、传输距离、成本效益以及在局域网（LAN）和广域网（WAN）中的应用。特别是，我们将深入讲解光纤通信的原理，包括光的折射、全反射、光信号的产生与接收，以及其在高速数据传输中的关键作用。 无线介质： 无线电波（包括微波、毫米波）、红外线。我们将解析不同频段的特性，如传播损耗、穿透能力、带宽潜力等，以及它们在无线通信中的应用，如Wi-Fi、蓝牙、蜂窝移动通信等。 在接入技术方面，我们将重点讲解： 宽带接入技术： 讲解DSL（数字用户线）、Cable Modem（电缆调制解调器）、GPON/EPON（吉比特/以太网无源光网络）等技术的工作原理，分析它们的速率、覆盖范围、部署成本及用户体验。我们将重点解析光纤到户（FTTH）的实现方式及其优势。 移动通信接入技术： 从2G的GSM到3G的UMTS，再到4G的LTE，以及当前的5G NR，我们将系统梳理各代移动通信技术的演进，重点分析其在多址接入方式（如FDMA、TDMA、CDMA、OFDMA）、编码技术、网络架构等方面的核心突破，以及它们如何带来更高的速率、更低的延迟和更广的连接能力。我们将深入探讨5G的关键技术，如Massive MIMO（大规模多输入多输出）、波束赋形（Beamforming）、网络切片（Network Slicing）等，以及它们如何支撑超高可靠低时延通信（uRLLC）、海量机器类通信（mMTC）和增强移动宽带（eMBB）等应用场景。 新兴无线接入技术： 简要介绍Wi-Fi 6/6E/7等新一代Wi-Fi标准，以及它们在提升速率、容量和效率方面的改进。 第三部分：核心网络技术与协议栈 本部分将深入剖析构建现代网络通信的“神经系统”——网络架构和关键协议。我们将从OSI七层模型和TCP/IP四层模型入手，深入理解不同层次的功能和相互作用。 网络层： 重点讲解IP（Internet Protocol）协议，包括IPv4和IPv6的地址结构、路由选择机制（如RIP、OSPF、BGP）、IP数据包的封装与转发。我们将分析NAT（网络地址转换）在IPv4中的作用及其局限性，以及IPv6带来的地址空间扩充和安全性的提升。 传输层： 详细介绍TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）协议。我们将深入解析TCP的三次握手与四次挥手过程、流量控制（滑动窗口）、拥塞控制（慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复）等机制，理解TCP如何保证可靠、有序的数据传输。同时，我们将讲解UDP的特点及其在实时通信、DNS查询等场景下的应用。 应用层： 介绍一些常用的应用层协议，如HTTP/HTTPS（超文本传输协议/安全超文本传输协议）、DNS（域名系统）、FTP（文件传输协议）、SMTP/POP3/IMAP（电子邮件协议）等，并分析它们在实现具体网络服务中的作用。 数据链路层与物理层： 简要回顾以太网（Ethernet）的MAC地址、帧格式、CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）等。 此外，本部分还将探讨： 交换技术： 重点阐述局域网（LAN）中交换机的工作原理，包括MAC地址表、转发决策、VLAN（虚拟局域网）划分、STP（生成树协议）等，理解交换机如何实现高效的数据帧转发，以及它们如何构建起高性能的局域网。 路由技术： 深入解析路由器在广域网（WAN）中的作用，以及不同路由协议（内部网关协议IGP和外部网关协议EGP）的工作原理。 网络安全基础： 简要介绍防火墙、VPN（虚拟专用网络）、SSL/TLS（安全套接层/传输层安全）等安全机制，理解它们如何保障网络通信的安全。 第四部分：新兴通信技术与应用前沿 随着技术的不断发展，通信领域涌现出许多令人兴奋的新兴技术和应用，本部分将聚焦于这些前沿领域。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）： 深入理解SDN如何将网络控制平面与数据平面分离，实现网络的集中化管理和编程控制。讲解NFV如何将网络功能从专用硬件解耦，通过软件在通用服务器上运行，从而提高网络的灵活性、可扩展性和成本效益。 物联网（IoT）通信： 探讨物联网设备与云平台之间的通信协议（如MQTT、CoAP），以及低功耗广域网（LPWAN）技术（如LoRa、NB-IoT）在物联网中的应用，理解如何实现海量设备的连接和数据的采集。 5G及未来通信（6G）： 进一步深入探讨5G在推动自动驾驶、远程医疗、工业自动化、增强现实/虚拟现实（AR/VR）等领域的应用潜力。展望6G的愿景，包括太赫兹通信、天地一体化网络、人工智能与通信的深度融合等，理解未来通信将如何实现更极致的性能和更广泛的连接。 边缘计算： 探讨边缘计算如何将计算和存储能力部署在离数据源更近的地方，以减少延迟、提高效率，并支持实时应用。理解边缘计算与中心化云计算的协同作用。 内容分发网络（CDN）： 讲解CDN的原理，以及如何通过分布式节点缓存内容，加速用户访问，减轻源服务器压力，提升用户体验。 第五部分：网络通信的实践与挑战 本部分将从实践角度出发，探讨网络通信在部署、管理和优化过程中面临的挑战，以及应对策略。 网络规划与设计： 讲解在不同场景下（如企业内网、数据中心、运营商网络）进行网络规划和设计的原则，包括带宽需求估算、拓扑选择、设备选型等。 网络监控与故障诊断： 介绍常用的网络监控工具和技术（如SNMP、NetFlow），以及如何进行故障定位和排除。 网络性能优化： 探讨提升网络吞吐量、降低延迟、提高可靠性的各种优化手段，包括QoS（服务质量）保障、流量工程、协议调优等。 网络安全防护： 深入讲解网络安全威胁的类型，如DDoS攻击、恶意软件、数据泄露等，以及相应的防御措施，包括入侵检测/防御系统（IDS/IPS）、加密技术、访问控制等。 未来趋势展望： 结合前几部分的技术内容，对网络通信的未来发展方向进行总结性展望，包括智能化网络、全连接社会、更加安全可靠的网络基础设施等。 本书旨在为读者提供一个扎实而前沿的网络通信知识体系。无论您是通信专业的学生、网络工程师，还是对现代通信技术充满好奇的科技爱好者，都能从中获益。我们希望通过这本书，帮助您深刻理解我们所处的数字世界是如何构建起来的，并为迎接未来的通信挑战做好准备。

评分☆☆☆☆☆

作为一名经验丰富的网络架构师，我一直在寻找能够深入解析现代交换网络核心技术的权威参考。很多市面上的书籍要么过于基础，要么过于偏重某一特定厂商的技术。《现代交换技术（第3版）》这本书恰恰填补了这一空白。它对各种主流的交换机厂商推出的技术和产品进行了中立客观的分析，既不回避其中的技术细节，也不会让人感到被某一家厂商的技术所束缚。我特别欣赏书中关于软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的章节。作者没有简单地将其视为未来趋势，而是深入剖析了SDN控制器的工作原理、OpenFlow协议的实现细节，以及NFV如何通过虚拟化技术来部署和管理网络服务。这些内容对于我们正在进行的下一代网络架构设计至关重要，它让我们能够更好地理解如何利用这些新兴技术来提升网络的灵活性、自动化程度和资源利用率。这本书的深度和广度都让我印象深刻，它提供的技术洞察力，无疑将对我的职业发展产生积极影响。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚步入网络运维岗位的新人，我对《现代交换技术（第3版）》这本书的评价是：这是一本极具价值的实践指南。我之前参加过一些短期的培训，了解了一些基础的交换概念，但真正面对复杂的企业级网络时，常常感到力不从心。这本书就像一位经验丰富的老师傅，手把手地教你如何应对实际问题。它里面关于交换机硬件架构的介绍，虽然不是纯粹的硬件手册，但足以让你理解不同端口类型、背板带宽、包转发方式等关键指标的含义，从而在选购和配置交换设备时做到心中有数。更重要的是，书中详细讲解了各种主流的二层和三层交换协议，比如STP（生成树协议）的各种变种，以及它们在防止网络环路、保证链路冗余方面的重要性。我还特别喜欢书中关于QoS（服务质量）的章节，它不仅仅是介绍了QoS的分类和标记方法，还深入分析了不同业务场景下，如VoIP、视频会议等对带宽和延迟的需求，并提供了相应的配置策略和优化建议。读完这部分内容，我才真正理解了为什么在某些关键业务流量面前，网络能够保持流畅，而在其他时候却会拥堵不堪。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代交换技术（第3版）》简直是为我们这种需要紧跟行业前沿的工程师量身定做的。我在刚开始接触数据通信领域的时候，面对各种各样的交换技术，简直是云里雾里，概念混淆不清。市面上零散的资料看了不少，但总觉得缺乏系统性，也难以深入理解其背后的原理。直到我入手了这本书，那种豁然开朗的感觉至今难忘。作者显然在通信领域有着深厚的功底，他能够将那些看似晦涩的技术概念，通过清晰的逻辑脉络和贴切的比喻，一一剖析得明明白白。比如，他对于OSI七层模型和TCP/IP协议族的讲解，就不是简单地罗列名词，而是从实际应用场景出发，层层递进地阐述了每一层的作用以及它们之间的协作关系。尤其令我印象深刻的是，在讲解虚拟局域网（VLAN）的时候，他不仅仅是介绍了VLAN的分类和配置，更深入地探讨了VLAN在网络划分、广播域控制以及安全性方面的优势，还通过大量的实际案例，演示了如何在不同规模的网络环境中部署和管理VLAN，这对于我们在实际工作中规划和优化网络架构非常有指导意义。

评分☆☆☆☆☆

我是一名计算机专业的学生，正在学习网络相关的课程。《现代交换技术（第3版）》这本书为我的学习提供了坚实的基础和宝贵的参考。在课堂上，老师讲解了一些基础的交换原理，比如MAC地址表、ARP协议等，但这些概念在实际应用中是如何体现的，我始终有些模糊。这本书以其通俗易懂的语言和丰富的图示，将这些抽象的概念具象化了。例如，在解释MAC地址的学习和转发过程时，作者配上了详细的帧在交换机中传输的示意图，让我能够直观地理解数据包如何在交换机内部被处理。我还特别受益于书中关于网络安全的部分，它详细介绍了各种常见的网络攻击方式，如MAC欺骗、ARP欺骗等，并提供了相应的防御和检测技术，比如端口安全、DHCP Snooping等。这不仅加深了我对交换技术在保障网络安全方面作用的理解，也为我日后在实际网络环境中防范安全风险提供了重要的理论支持。这本书让我觉得，学习网络技术不再是枯燥的理论堆砌，而是充满实际意义的知识探索。

评分☆☆☆☆☆

如果说《现代交换技术（第3版）》是一本技术手册，那它绝对是市场上最出色的一本。我是一名资深的IT项目经理，在负责大型网络建设项目的过程中，经常需要评估和选择最适合的交换设备和技术方案。这本书提供了一个非常全面的技术视野，帮助我快速掌握了不同交换技术的发展趋势和核心特点。例如，关于多层交换（Layer 3 Switching）的讲解，它不仅仅停留在理论层面，而是详细阐述了三层交换机的转发原理、硬件加速技术，以及它在网络中的应用场景，比如在核心层和汇聚层部署三层交换机，如何实现路由和交换功能的融合，从而提升网络性能和简化管理。此外，书中对于虚拟化网络技术（如VXLAN）的介绍，让我对未来网络的发展方向有了更清晰的认识，它能够帮助我们在设计具有高可扩展性和灵活性的数据中心网络时，做出更明智的决策。这本书的结构安排也相当合理，从基础概念到高级应用，层层递进，即使是对于非网络专业背景的项目成员，也能在一定程度上理解核心技术，这对于跨部门的沟通和协作非常有帮助。