圖靈經(jīng)典計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)圖書：網(wǎng)絡(luò)是怎樣連接的+程序是怎樣跑起來的+計(jì)算機(jī)是怎樣跑起來的(套裝共3冊(cè)，

《網(wǎng)絡(luò)是怎樣連接的》

第 1章　瀏覽器生成消息 1

——探索瀏覽器內(nèi)部

1.1　生成HTTP請(qǐng)求消息　5

1.1.1　探索之旅從輸入網(wǎng)址開始　5

1.1.2　瀏覽器先要解析URL　7

1.1.3　省略文件名的情況　9

1.1.4　HTTP的基本思路　10

1.1.5　生成HTTP請(qǐng)求消息　14

1.1.6　發(fā)送請(qǐng)求后會(huì)收到響應(yīng)　20

1.2　向DNS服務(wù)器查詢Web服務(wù)器的IP地址　24

1.2.1　IP地址的基本知識(shí)　24

1.2.2　域名和IP地址并用的理由　28

1.2.3　Socket庫提供查詢IP地址的功能　30

1.2.4　通過解析器向DNS服務(wù)器發(fā)出查詢　31

1.2.5　解析器的內(nèi)部原理　32

1.3　全世界DNS服務(wù)器的大接力　35

1.3.1　DNS服務(wù)器的基本工作　35

1.3.2　域名的層次結(jié)構(gòu)　38

1.3.3　尋找相應(yīng)的DNS服務(wù)器并獲取IP地址　40

1.3.4　通過緩存加快DNS服務(wù)器的響應(yīng)　44

1.4　委托協(xié)議棧發(fā)送消息　45

1.4.1　數(shù)據(jù)收發(fā)操作概覽　45

1.4.2　創(chuàng)建套接字階段　48

1.4.3　連接階段：把管道接上去　50

1.4.4　通信階段：傳遞消息　52

1.4.5　斷開階段：收發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)束　53

怪杰Resolver　55

第 2章　用電信號(hào)傳輸TCP/IP數(shù)據(jù)　57

——探索協(xié)議棧和網(wǎng)卡

2.1　創(chuàng)建套接字　61

2.1.1　協(xié)議棧的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　61

2.1.2　套接字的實(shí)體就是通信控制信息　63

2.1.3　調(diào)用socket時(shí)的操作　66

2.2　連接服務(wù)器　68

2.2.1　連接是什么意思　68

2.2.2　負(fù)責(zé)保存控制信息的頭部　70

2.2.3　連接操作的實(shí)際過程　73

2.3　收發(fā)數(shù)據(jù)　75

2.3.1　將HTTP請(qǐng)求消息交給協(xié)議棧　75

2.3.2　對(duì)較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分　78

2.3.3　使用ACK號(hào)確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)包已收到　79

2.3.4　根據(jù)網(wǎng)絡(luò)包平均往返時(shí)間調(diào)整ACK號(hào)等待時(shí)間　83

2.3.5　使用窗口有效管理ACK號(hào)　84

2.3.6　ACK與窗口的合并　87

2.3.7　接收HTTP響應(yīng)消息　89

2.4　從服務(wù)器斷開并刪除套接字　90

2.4.1　數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后斷開連接　90

2.4.2　刪除套接字　92

2.4.3　數(shù)據(jù)收發(fā)操作小結(jié)　93

2.5　IP與以太網(wǎng)的包收發(fā)操作　95

2.5.1　包的基本知識(shí)　95

2.5.2　包收發(fā)操作概覽　99

2.5.3　生成包含接收方IP地址的IP頭部　102

2.5.4　生成以太網(wǎng)用的MAC頭部　106

2.5.5　通過ARP查詢目標(biāo)路由器的MAC地址　108

2.5.6　以太網(wǎng)的基本知識(shí)　111

2.5.7　將IP包轉(zhuǎn)換成電或光信號(hào)發(fā)送出去　114

2.5.8　給網(wǎng)絡(luò)包再加3個(gè)控制數(shù)據(jù)　116

2.5.9　向集線器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)包　120

2.5.10　接收返回包　123

2.5.11　將服務(wù)器的響應(yīng)包從IP傳遞給TCP　125

2.6　UDP協(xié)議的收發(fā)操作　128

2.6.1　不需要重發(fā)的數(shù)據(jù)用UDP發(fā)送更高效　128

2.6.2　控制用的短數(shù)據(jù)　129

2.6.3　音頻和視頻數(shù)據(jù)　130

插進(jìn)Socket里的是燈泡還是程序　132

第3章　從網(wǎng)線到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備　135

——探索集線器、交換機(jī)和路由器

3.1　信號(hào)在網(wǎng)線和集線器中傳輸　139

3.1.1　每個(gè)包都是獨(dú)立傳輸?shù)摹?39

3.1.2　防止網(wǎng)線中的信號(hào)衰減很重要　140

3.1.3　“雙絞”是為了抑制噪聲　141

3.1.4　集線器將信號(hào)發(fā)往所有線路　146

3.2　交換機(jī)的包轉(zhuǎn)發(fā)操作　149

3.2.1　交換機(jī)根據(jù)地址表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)　149

3.2.2　MAC地址表的維護(hù)　153

3.2.3　特殊操作　154

3.2.4　全雙工模式可以同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收　155

3.2.5　自動(dòng)協(xié)商：確定**優(yōu)的傳輸速率　156

3.2.6　交換機(jī)可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)操作　159

3.3　路由器的包轉(zhuǎn)發(fā)操作　159

3.3.1　路由器的基本知識(shí)　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　查詢路由表確定輸出端口　166

3.3.5　找不到匹配路由時(shí)選擇默認(rèn)路由　168

3.3.6　包的有效期　169

3.3.7　通過分片功能拆分大網(wǎng)絡(luò)包　170

3.3.8　路由器的發(fā)送操作和計(jì)算機(jī)相同　172

3.3.9　路由器與交換機(jī)的關(guān)系　173

3.4　路由器的附加功能　176

3.4.1　通過地址轉(zhuǎn)換有效利用IP地址　176

3.4.2　地址轉(zhuǎn)換的基本原理　178

3.4.3　改寫端口號(hào)的原因　180

3.4.4　從互聯(lián)網(wǎng)訪問公司內(nèi)網(wǎng)　181

3.4.5　路由器的包過濾功能　182

集線器和路由器，換個(gè)名字身價(jià)翻倍？　184

第4章　通過接入網(wǎng)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部　187

——探索接入網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商

4.1　ADSL接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和工作方式　191

4.1.1　互聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和家庭、公司網(wǎng)絡(luò)是相同的　191

4.1.2　連接用戶與互聯(lián)網(wǎng)的接入網(wǎng)　192

4.1.3　ADSL Modem將包拆分成信元　193

4.1.4　ADSL將信元“調(diào)制”成信號(hào)　197

4.1.5　ADSL通過使用多個(gè)波來提高速率　200

4.1.6　分離器的作用　201

4.1.7　從用戶到電話局　203

4.1.8　噪聲的干擾　204

4.1.9　通過DSLAM到達(dá)BAS　205

4.2　光纖接入網(wǎng)（FTTH）　206

4.2.1　光纖的基本知識(shí)　206

4.2.2　單模與多?！?08

4.2.3　通過光纖分路來降低成本　213

4.3　接入網(wǎng)中使用的PPP和隧道　217

4.3.1　用戶認(rèn)證和配置下發(fā)　217

4.3.2　在以太網(wǎng)上傳輸PPP消息　219

4.3.3　通過隧道將網(wǎng)絡(luò)包發(fā)送給運(yùn)營商　223

4.3.4　接入網(wǎng)的整體工作過程　225

4.3.5　不分配IP地址的無編號(hào)端口　228

4.3.6　互聯(lián)網(wǎng)接入路由器將私有地址轉(zhuǎn)換成公有地址　228

4.3.7　除PPPoE之外的其他方式　230

4.4　網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的內(nèi)部　233

4.4.1　POP和NOC　233

4.4.2　室外通信線路的連接　236

4.5　跨越運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)包　238

4.5.1　運(yùn)營商之間的連接　238

4.5.2　運(yùn)營商之間的路由信息交換　239

4.5.3　與公司網(wǎng)絡(luò)中自動(dòng)更新路由表機(jī)制的區(qū)別　241

4.5.4　IX的必要性　242

4.5.5　運(yùn)營商如何通過IX互相連接　243

名字叫服務(wù)器，其實(shí)是路由器　246

第5章　服務(wù)器端的局域網(wǎng)中有什么玄機(jī)　249

5.1　Web服務(wù)器的部署地點(diǎn)　253

5.1.1　在公司里部署Web服務(wù)器　253

5.1.2　將Web服務(wù)器部署在數(shù)據(jù)中心　255

5.2　防火墻的結(jié)構(gòu)和原理　256

5.2.1　主流的包過濾方式　256

5.2.2　如何設(shè)置包過濾的規(guī)則　256

5.2.3　通過端口號(hào)限定應(yīng)用程序　260

5.2.4　通過控制位判斷連接方向　260

5.2.5　從公司內(nèi)網(wǎng)訪問公開區(qū)域的規(guī)則　262

5.2.6　從外部無法訪問公司內(nèi)網(wǎng)　262

5.2.7　通過防火墻　263

5.2.8　防火墻無法抵御的攻擊　264

5.3　通過將請(qǐng)求平均分配給多臺(tái)服務(wù)器來平衡負(fù)載　265

5.3.1　性能不足時(shí)需要負(fù)載均衡　265

5.3.2　使用負(fù)載均衡器分配訪問　266

5.4　使用緩存服務(wù)器分擔(dān)負(fù)載　270

5.4.1　如何使用緩存服務(wù)器　270

5.4.2　緩存服務(wù)器通過更新時(shí)間管理內(nèi)容　271

5.4.3　**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　內(nèi)容分發(fā)服務(wù)　280

5.5.1　利用內(nèi)容分發(fā)服務(wù)分擔(dān)負(fù)載　280

5.5.2　如何找到**近的緩存服務(wù)器　282

5.5.3　通過重定向服務(wù)器分配訪問目標(biāo)　285

5.5.4　緩存的更新方法會(huì)影響性能　287

當(dāng)通信線路變成局域網(wǎng)　291

第6章　請(qǐng)求到達(dá)Web服務(wù)器，響應(yīng)返回瀏覽器　293

——短短幾秒的“漫長旅程”迎來終點(diǎn)

6.1　服務(wù)器概覽　297

6.1.1　客戶端與服務(wù)器的區(qū)別　297

6.1.2　服務(wù)器程序的結(jié)構(gòu)　297

6.1.3　服務(wù)器端的套接字和端口號(hào)　299

6.2　服務(wù)器的接收操作　305

6.2.1　網(wǎng)卡將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息　305

6.2.2　IP模塊的接收操作　308

6.2.3　TCP模塊如何處理連接包　309

6.2.4　TCP模塊如何處理數(shù)據(jù)包　311

6.2.5　TCP模塊的斷開操作　312

6.3　Web服務(wù)器程序解釋請(qǐng)求消息并作出響應(yīng)　313

6.3.1　將請(qǐng)求的URI轉(zhuǎn)換為實(shí)際的文件名　313

6.3.2　運(yùn)行CGI程序　316

6.3.3　Web服務(wù)器的訪問控制　319

6.3.4　返回響應(yīng)消息　323

6.4　瀏覽器接收響應(yīng)消息并顯示內(nèi)容　323

6.4.1　通過響應(yīng)的數(shù)據(jù)類型判斷其中的內(nèi)容　323

6.4.2　瀏覽器顯示網(wǎng)頁內(nèi)容！訪問完成！　326

Gateway是通往異世界的入口　328

附錄　330

后記　334

致謝　334

作者簡介　335

《程序是怎樣跑起來的》

第 1章　對(duì)程序員來說CPU是什么　　1

1.1　CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)解析　　3

1.2　CPU是寄存器的集合體　　6

1.3　決定程序流程的程序計(jì)數(shù)器　　9

1.4　條件分支和循環(huán)機(jī)制　　10

1.5　函數(shù)的調(diào)用機(jī)制　　13

1.6　通過地址和索引實(shí)現(xiàn)數(shù)組　　16

1.7　CPU的處理其實(shí)很簡單　　17

第 2章　數(shù)據(jù)是用二進(jìn)制數(shù)表示的　　19

2.1　用二進(jìn)制數(shù)表示計(jì)算機(jī)信息的原因　　21

2.2　什么是二進(jìn)制數(shù)　　23

2.3　移位運(yùn)算和乘除運(yùn)算的關(guān)系　　25

2.4　便于計(jì)算機(jī)處理的“補(bǔ)數(shù)”　　27

2.5　邏輯右移和算術(shù)右移的區(qū)別　　31

2.6　掌握邏輯運(yùn)算的竅門　　34

COLUMN 如果是你，你會(huì)怎樣介紹？——向小學(xué)生講解CPU和二進(jìn)制　　38

第3章　計(jì)算機(jī)進(jìn)行小數(shù)運(yùn)算時(shí)出錯(cuò)的原因　　41

3.1　將0.1累加100次也得不到10　　43

3.2　用二進(jìn)制數(shù)表示小數(shù)　　44

3.3　計(jì)算機(jī)運(yùn)算出錯(cuò)的原因　　46

3.4　什么是浮點(diǎn)數(shù)　　47

3.5　正則表達(dá)式和　　EXCESS系統(tǒng)　　50

3.6　在實(shí)際的程序中進(jìn)行確認(rèn)　　52

3.7　如何避免計(jì)算機(jī)計(jì)算出錯(cuò)　　55

3.8　二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)　　56

第4章　熟練使用有棱有角的內(nèi)存　　59

4.1　內(nèi)存的物理機(jī)制很簡單　　61

4.2　內(nèi)存的邏輯模型是樓房　　65

4.3　簡單的指針　　67

4.4　數(shù)組是高效使用內(nèi)存的基礎(chǔ)　　69

4.5　棧、隊(duì)列以及環(huán)形緩沖區(qū)　　71

4.6　鏈表使元素的追加和刪除更容易　　75

4.7　二叉查找樹使數(shù)據(jù)搜索更有效　　79

第5章　內(nèi)存和磁盤的親密關(guān)系　　81

第6章　親自嘗試壓縮數(shù)據(jù)　　97

COLUMN　如果是你，你會(huì)怎樣介紹？——向沉迷游戲的中學(xué)生講解內(nèi)存和磁盤　　114

第7章　程序是在何種環(huán)境中運(yùn)行的　　117

第8章　從源文件到可執(zhí)行文件　　133

第9章　操作系統(tǒng)和應(yīng)用的關(guān)系　　153

COLUMN　如果是你，你會(huì)怎樣介紹？——向超喜歡手機(jī)的女高中生講解操作系統(tǒng)的作用　　170

第 10章　通過匯編語言了解程序的實(shí)際構(gòu)成　　173

第 11章　硬件控制方法　　209

COLUMN　如果是你，你會(huì)怎樣介紹？——向鄰居老奶奶說明顯示器和電視機(jī)的不同　　226

第 12章　讓計(jì)算機(jī)“思考”　　229

OLUMN　如果是你，你會(huì)怎樣介紹？——向常光臨的酒館老板講解計(jì)算機(jī)的思考機(jī)制　　245

附錄　讓我們開始C語言之旅　　247

C語言的特點(diǎn)　　247

變量和函數(shù)　　248

數(shù)據(jù)類型　　249

標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫　　250

函數(shù)調(diào)用　　251

局部變量和全局變量　　254

數(shù)組和循環(huán)　　255

其他語法結(jié)構(gòu)　　256

《計(jì)算機(jī)是怎樣跑起來的》

第1章　計(jì)算機(jī)的三大原則　1

第2章　試著制造一臺(tái)計(jì)算機(jī)吧　15

第3章　體驗(yàn)一次手工匯編　39

第4章　程序像河水一樣流動(dòng)著　59

COLUMN　來自企業(yè)培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng) 電阻顏色代碼的諧音助記口訣　82

第5章　與算法成為好朋友的七個(gè)要點(diǎn)　85

第6章　與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)成為好朋友的七個(gè)要點(diǎn)　103

第7章　成為會(huì)使用面向?qū)ο缶幊痰某绦騿T吧　125

第8章　一用就會(huì)的數(shù)據(jù)庫　147

COLUMN　來自企業(yè)培訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng) 培訓(xùn)新人編程時(shí)推薦使用什么編程語言？　172

第9章　通過七個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)理解TCP/IP網(wǎng)絡(luò)　175

第10章　試著加密數(shù)據(jù)吧　197

第11章　XML是什么　215

第12章　SE負(fù)責(zé)監(jiān)管計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)建　239