基础不牢 地动山摇
●何去何从?
也许你正在大学学习数据库课程,也许你已从计算机或相关专业大学毕业,无论如何,你或多或少已听说了SQL、SQL Server、Oracle、DB、MySQL、Access等一大堆相关概念。倒底从哪里开始学?
SQL的英文全称是Structured Query Language,也就是结构化查询语言。SQL Server、Oracle、DB、MySQL、Access这些都是数据库系统,是关系型数据库系统。而SQL正是我们与这些数据库系统进行交流活动的语言。
所以,可以说SQL是关系型数据库的基础。
不必在意你选择的是SQL Server、Oracel或者是其它什么数据库系统,只要把SQL吃透,用哪个数据库系统开发学习,大同小异,易如反掌。而考虑到实验环境搭建的便利性以就业等因素,从SQL Server开始学习数据库知识是现在主流的教学实践。
●基础不牢,地动山摇
韩老师自从51CTO网络发布数据库视频课程以来,短短时间内已经有几十万人学习了他的课程,好评如潮。经过对学生的构成信息进行分析,我们发现,70%多的学生都是在大学期间已经学过这门课程的同学,他们为什么还要再次进行学习数据库知识?
从传统的计算机、网络、软硬件开发,到炙手可热的大数据、云计算、物联网,这些所有的技术像一座座高楼大厦拔地而起,数据库正如承载着这些建筑的地基。这就要求我们希望在IT领域某求发展或成功的学生,必须把数据库技术的学习作为一件基础任务,对任何概念或原理的不理解或似懂非懂,都可能让大厦面临不可预知的风险。
但显然,要想把数据库学好,有几个显而易见的困难。
其一,我们的传统数据库技术教材,一般较为晦涩难懂。这当然有其历史原因,IT技术当多数源自西方,我们起步时把西方的一些图书翻译过来作为我们的资料,很多教材也是源自这此最初的翻译资料。翻译这个事情,“失真”情况很不稀罕,对于初学者,书上有些内容看不懂时不必过早归结于是“自己”笨的原因。举个例子, “用例”这个词是面向对象编程中最常用的术语之一,对这个词,很多初学者一头雾水,咱们中国本来没这个词儿啊!到底是啥意思?关于用例的概念,很多教材中了不吝笔墨叭啦叭啦讲一大堆,结果是越讲越糊涂。有些同学为了弄懂就各种查呀找呀,最终发现人家英文名本来叫“case”,一般我们可翻译为“案例”,如果把书上的“用例”换成“案例”,多少学生将会因此在软件道路上可以走得更远更好?历史原因很客观,但这不能成为我们在学习过程中不求甚解的理由,更不能成为教材编写者“人云亦云”的理由。
其二,我们的传统教材,对理论及重难点的讲解创新极少,一般是比别人咋讲我咋讲。所谓创新,并不是要求我们老师来推翻理论。古时侯养孩子没那么多适合婴儿吃的食品,一般是母亲把大人吃的东西嚼碎然后再喂孩子吃。学生在学习新知识时,其实与婴儿吃饭无异,对于教材中涉及的对于学生来说难于消化的理论或知识点,老师如果仅是照本宣科给学习讲一遍,意义不大,一定得把这些东西先行掰开嚼碎再喂给学生。根本的办法是,编写教材的老师能够用心,争取自己编写的教材对于难点的讲解更通俗,更易懂,更有趣。
其三,传统的教材与职业需求脱节。限于教材编写者自身的业务水平与讲师的业务水平,造成了有时候授课老师只讲会讲的,不讲有用的。这样的学生毕业后,如果想找到理想工作,必须重新学习提高。
基础不牢,地动山摇。学习过程困难万万千,工作的岗位上更是如此,克难而进还是得过且过,是职业生涯平庸与卓越的核心要素。
●数据库之Why &How
很多同学在总结为什么自己的数据库技术没有学好的时候,会把原因归结为自己不努力、自己不刻苦等原因。自我反省是必须的,但很多同学都没想到或者想到也不敢说:“这个教材编写的水平太次!”
好教材的标准很多,但有几个标准是必不可少的,一要让人看得懂,二要让人容易懂,三要让人喜欢看,第四是学会要有用。
我以数据库学习过来人的名义,以及51CTO视频学院中数十万学过韩老师视频课程的学员的名义,郑重向广大数据库初学者推荐韩老师的这本书。韩老师的这本书,完全体现了其视频课程的生动有趣、深入浅出、紧贴职业需求的特点,系统性却有大幅度提升。这是一本充满创新、真正经典、与时俱进、与众不同的数据库教科书。
周春元
本书策划编辑
前言
我不知道社会上有多少人想学精通计算机网络原理,也不知道我讲的计算机网络原理有什么过人之处。直到有一天,我把在软件学院随堂录制的计算机网络视频放到51CTO学院,看到了几十万访问量和众多的好评,才知道原来有那么多人在互联网上苦苦寻找好的教程,才知道学生喜欢我的这种授课方式。
高校计算机专业的学生大多需要学习“计算机网络原理”这门课程,很多学校还是必修课。很多非计算机专业的学生,想转行进入IT领域发展,想打好扎实的基础,也都知道应该掌握计算机网络原理。
当前有关计算机网络的图书分两大类,一类是网络设备厂商考证的教程,比如思科网络工程师教程CCNA、CCNP,华为认证网络工程师HCNA、HCNE等;另一类就是高校的计算机网络原理的教材,代表教材就是谢希仁编著的《计算机网络》。
然而这些厂商认证的教材,其目的只是为了培养能够熟练操作和配置其网络设备的工程师,对计算机网络通信原理和过程并没有进行深入细致的讲解,重点是如何配置网络设备。而高校计算机网络原理教材,则深入讲解了计算机通信过程和各层协议,并没给学生讲解如何使用具体的网络设备配置来验证所学的理论,更没有进一步扩展这些理论可以应用在哪些场景,让学生感觉空洞和学无所用,只感觉到这些理论的抽象。很多老师在讲授这门课程时,不但学生感觉没意思,自己也觉得没意思。
我从事IT企业培训和企业IT技术支持15年,积累了大量的实战经验,在河北师大软件学院以谢希仁编著的《计算机网络》为教程讲授计算机网络原理7年,在授课过程中增加了大量的案例,设计了合适的实验来验证所学的理论。不仅给学生讲清楚了计算机各层通信协议,还捕获了数据包,让学生看到数据包的结构,看到每一层的封装;网络层不仅教会网络畅通的条件,还能在思科路由器上配置静态路由和动态路由;不仅教会传输层协议和应用层协议之间的关系,还能设置Windows服务器实现网络安全;不仅讲解了常见的应用层协议,还能使用抓包工具捕获客户端和服务器之间交互的数据包,会分析各种应用层协议数据包格式。
2016年,时机成熟,我决心编写计算机网络原理教程,以谢希仁编著的《计算机网络》(第六版)为蓝本,绘制大量插图展示所讲理论,每一段理论结束后,紧跟着就是如何使用这些理论来解决实际中的问题,对知识进一步扩展。力求对书中内容的安排恰到好处,设计了经典的实验,做到了让理论不再抽象,让课程充满趣味,让学习充满乐趣。
●本书主要内容
第1章 本章是整本书的概览,先介绍计算机网络在当今信息时代的作用,接着介绍了网络和互联网以及最大的互联网Internet。为了让大家感觉网络不那么抽象,以一个企业的网络为例给大家展示了局域网和广域网。接着介绍了国际标准化组织对计算机通信过程的分层,即OSI(开放系统互连)参考模型,同时列举了一些案例以加深大家对OSI参考模型的理解和应用。
第2章 本章讲解计算机网络通信的物理层,先讲解通信方面的知识,也就是如何在各种介质(光纤,铜线)中更快地传递数字信号和模拟信号。涉及到的通信概念有:模拟信号、数字信号、全双工通信、半双工通信、单工通信、常用编码方式和调制方式,信道的极限容量。
第3章 本章不属于计算机网络原理的内容,但要想更好地理解后面讲到的计算机网络原理,更具体地探索计算机通信过程,还需要捕获数据包,分析数据包的数据链路层首部、网络层首部、传输层首部以及应用层协议。这就需要使用网络设备来搭建学习环境。本章讲解如何在Windows 7操作系统上安装GNS3,设置GNS3运行环境,搭建学习环境。
第4章 不同的网络类型有不同的通信机制(即数据链路层协议),数据包在传输过程中通过不同类型的网络,就要使用该网络使用的通信协议,同时数据包也要重新封装成该网络的帧格式。本章先讲述数据链路层要解决的三个基本问题:封装成帧、透明传输、差错检验;再讲述两种类型的数据链路层:点到点链路的数据链路层和广播信道的数据链路层,这两种数据链路层的通信机制不一样,使用的协议也不一样,点到点链路使用PPP协议(Point to Point Protocol),广播信道使用带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)协议。
第5章 本章讲解IP地址格式、子网掩码的作用、IP地址的分类以及一些特殊的地址。介绍什么是公网地址和私网地址,以及私网地址如何通过NAT访问Internet;讲解如何进行等长子网划分和变长子网划分。当然,如果一个网络中的计算机数量非常多,有可能一个网段的地址块容纳不下,我们也可以将多个网段合并成一个大的网段,这个大的网段就是超网。最后还讲了子网划分的规律和合并网络的规律。
第6章 网络层的功能是为数据包选择转发路径。本章讲述网络畅通的条件,给路由器配置静态路由和动态路由,通过合理规划IP地址可以使用路由汇总和默认路由简化路由表。作为扩展知识,本章还讲解排除网络故障的方法,使用ping命令测试网络是否畅通,使用pathping和tracert命令跟踪数据包的路径。同时也讲解了Windows操作系统中的路由表,以及给Windows系统添加路由。
第7章 本章讲解网络层第三部分内容—网络层协议。讲解网络层,当然要讲网络层首部,路由器就是根据网络层首部转发数据包的,可见网络层首部各字段就是为了实现网络层功能。除了讲解网络层首部,还讲解TCP/IP协议栈网络层的4个协议:IP协议、ICMP协议、IGMP协议和ARP协议。
第8章 本章讲解TCP/IP协议栈传输层的两个协议TCP和UDP,首先介绍这两个协议的应用场景,再讲解传输层协议和应用层协议之间的关系、端口和服务之间的关系。搞清这些关系后,自然就会明白设置服务器防火墙实现网络安全的道理。传输层首部要实现传输层的功能,而TCP和UDP两个协议实现的功能不同,因此这两个协议的传输层首部也不同,需要分别讲解。本章的重点是TCP协议,将详细讲解TCP协议如何实现可靠传输、流量控制、拥塞避免和连接管理。
第9章 本章讲解应用层,就是讲几种标准的应用层协议,应用层协议定义了服务器和客户机之间如何交换信息、服务器和客户端之间进行哪些交互、命令的交互顺序,规定了信息的格式以及每个字段的意义。不同的应用实现的功能不一样,比如访问网站和收发电子邮件实现的功能就不一样,因此就需要有不同的应用层协议。
●本书适合于:
计算机专业的大学生。
想从事IT方面的工作,系统学习IT技术的有梦想的人。
打算考取思科或华为网络工程师认证的人。