图灵经典计算机基础图书：网络是怎样连接的+程序是怎样跑起来的+计算机是怎样跑起来的(套装共3册，

《网络是怎样连接的》

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**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　**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**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

《程序是怎样跑起来的》

第 1章　对程序员来说CPU是什么　　1

1.1　CPU的内部结构解析　　3

1.2　CPU是寄存器的集合体　　6

1.3　决定程序流程的程序计数器　　9

1.4　条件分支和循环机制　　10

1.5　函数的调用机制　　13

1.6　通过地址和索引实现数组　　16

1.7　CPU的处理其实很简单　　17

第 2章　数据是用二进制数表示的　　19

2.1　用二进制数表示计算机信息的原因　　21

2.2　什么是二进制数　　23

2.3　移位运算和乘除运算的关系　　25

2.4　便于计算机处理的“补数”　　27

2.5　逻辑右移和算术右移的区别　　31

2.6　掌握逻辑运算的窍门　　34

COLUMN 如果是你，你会怎样介绍？——向小学生讲解CPU和二进制　　38

第3章　计算机进行小数运算时出错的原因　　41

3.1　将0.1累加100次也得不到10　　43

3.2　用二进制数表示小数　　44

3.3　计算机运算出错的原因　　46

3.4　什么是浮点数　　47

3.5　正则表达式和　　EXCESS系统　　50

3.6　在实际的程序中进行确认　　52

3.7　如何避免计算机计算出错　　55

3.8　二进制数和十六进制数　　56

第4章　熟练使用有棱有角的内存　　59

4.1　内存的物理机制很简单　　61

4.2　内存的逻辑模型是楼房　　65

4.3　简单的指针　　67

4.4　数组是高效使用内存的基础　　69

4.5　栈、队列以及环形缓冲区　　71

4.6　链表使元素的追加和删除更容易　　75

4.7　二叉查找树使数据搜索更有效　　79

第5章　内存和磁盘的亲密关系　　81

第6章　亲自尝试压缩数据　　97

COLUMN　如果是你，你会怎样介绍？——向沉迷游戏的中学生讲解内存和磁盘　　114

第7章　程序是在何种环境中运行的　　117

第8章　从源文件到可执行文件　　133

第9章　操作系统和应用的关系　　153

COLUMN　如果是你，你会怎样介绍？——向超喜欢手机的女高中生讲解操作系统的作用　　170

第 10章　通过汇编语言了解程序的实际构成　　173

第 11章　硬件控制方法　　209

COLUMN　如果是你，你会怎样介绍？——向邻居老奶奶说明显示器和电视机的不同　　226

第 12章　让计算机“思考”　　229

OLUMN　如果是你，你会怎样介绍？——向常光临的酒馆老板讲解计算机的思考机制　　245

附录　让我们开始C语言之旅　　247

C语言的特点　　247

变量和函数　　248

数据类型　　249

标准函数库　　250

函数调用　　251

局部变量和全局变量　　254

数组和循环　　255

其他语法结构　　256

《计算机是怎样跑起来的》

第1章　计算机的三大原则　1

第2章　试着制造一台计算机吧　15

第3章　体验一次手工汇编　39

第4章　程序像河水一样流动着　59

COLUMN　来自企业培训现场 电阻颜色代码的谐音助记口诀　82

第5章　与算法成为好朋友的七个要点　85

第6章　与数据结构成为好朋友的七个要点　103

第7章　成为会使用面向对象编程的程序员吧　125

第8章　一用就会的数据库　147

COLUMN　来自企业培训现场 培训新人编程时推荐使用什么编程语言？　172

第9章　通过七个简单的实验理解TCP/IP网络　175

第10章　试着加密数据吧　197

第11章　XML是什么　215

第12章　SE负责监管计算机系统的构建　239