《计算机网路体系结构：设计、建模、分析与最佳化》是清华大学出版社2014年出版的图书，作者是徐恪、任丰原、刘红英。
基本介绍
- 书名：计算机网路体系结构：设计、建模、分析与最佳化
- 作者：徐恪、任丰原、刘红英
- ISBN：9787302340393
- 定价：49元
- 出版社：清华大学出版社
- 出版时间：2014-1-26
- 装帧：平装
图书简介
本书全面总结了当前新一代网际网路的主要研究项目，分析了新一代网际网路主要的技术发展思路，介绍了网路体系结构设计中常用的基础理论，书中涉及的基础理论包括微分方程、最佳化理论、博弈论、控制理论和随机过程。本书不仅对这些相关理论进行了简要介绍，还提供了套用这些理论解决计算机网路和协定设计问题的实例（大部分实例来自本课题组的研究工作），希望通过这种理论结合套用的方式，读者能较快地熟悉这些常用理论，并能对理论在计算机网路研究中的套用有更直观的体会。
目录
第1章计算机网路体系结构概述1
1.1引言1
1.2网路的基本概念2
1.2.1网路的基本组成2
1.2.2通信网路的分类2
1.3Internet简介4
1.3.1Internet发展历史4
1.3.2网际网路发展的主要阶段6
1.3.3网际网路在中国的发展7
1.3.4网际网路标準化组织7
1.3.5网际网路主要架构8
1.3.6网际网路主要接入方式9
1.4网际网路体系结构及设计9
1.4.1协定分层10
1.4.2边缘论(EndtoEndArgument)13
1.5网际网路的主要创新14
1.6新一代网际网路发展现状19
1.6.1新一代网际网路与IPv619
1.6.2新一代网际网路体系结构基础研究及探索21
1.7本章小结23
参考文献24
第2章网际网路体系结构研究进展26
2.1引言26
2.2网际网路体系结构发展概述27
2.2.1网际网路体系结构面临的主要技术挑战27
2.2.2网际网路体系结构发展的三种思路31
2.3基于改良式路线的网际网路体系结构研究进展33
2.3.1位置/身份分离的LISP协定33
2.3.2安全协定IPSec38
2.3.3内容分发网路42
2.3.4身份与位置分离的新型路由体系结构46
2.3.5小结55
2.4基于革命式路线的网际网路体系结构研究进展55
2.4.1基于革命式路线的网际网路体系结构研究计画55
2.4.2基于革命式路线的新一代网际网路体系结构59
2.4.3小结75
2.5基于可演进式路线的网际网路体系结构研究进展75
2.5.1网际网路体系结构发展的两个关键问题75
2.5.2基于可演进式路线的网际网路体系结构早期研究78
2.5.3可演进网际网路体系结构定义81
2.5.4可演进网际网路体系结构设计原则82
2.5.5可演进网际网路体系结构设计路线83
2.5.6可演进式的网际网路体系结构试验网路85
2.6本章小结87
参考文献88
第3章网际网路体系结构评估模型94
3.1引言94
3.2网际网路体系结构评估工作现状95
3.2.1基于定性分析和比较的网际网路体系结构评估95
3.2.2基于模型的网际网路体系结构评估96
3.2.3网际网路体系结构评估工作特点总结99
3.3基于模型的网际网路体系结构评估99
3.3.1网际网路体系结构可服务性评估模型100
3.3.2网际网路体系结构可扩展性评估模型101
3.3.3网际网路体系结构可部署性评估模型106
3.3.4网际网路体系结构可演化性评估模型107
3.3.5网际网路体系结构可信性评估模型108
3.3.6小结110
3.4效用机制在网际网路体系结构评估工作中的套用111
3.4.1效用的相关理论介绍111
3.4.2基于ISP的效用模型111
3.4.3基于用户的基本效用模型113
3.4.4小结114
3.5多学科融合的网际网路体系结构评估方法114
3.5.1基于博弈论的网际网路体系结构可部署性评估115
3.5.2基于最最佳化理论的网际网路体系结构评估116
3.5.3小结117
3.6网际网路体系结构可演进性评估框架117
3.6.1网际网路体系结构可演进性评估框架118
3.6.2网际网路体系结构可演进性评估原理118
3.7面向套用适应能力的网际网路体系结构评估模型及套用分析119
3.7.1网际网路体系结构套用适应能力评估模型119
3.7.1网际网路体系结构套用适应能力评估模型119
3.7.2基于2ACT模型的innetwork内容快取机制分析125
3.7.3基于2ACT模型的组播协定评估129
3.8本章小结132
参考文献133
第4章基于微分方程的网际网路体系结构演化评估与实例分析140
4.1引言140
4.2微分方程在数学建模中的套用142
4.2.1微分方程简介142
4.2.2微分方程建模143
4.3网际网路体系结构评估套用实例146
4.3.1网际网路体系结构可部署性评估146
4.3.2三网融合问题建模与评估153
4.3.3P2P网路的性能模型与分析162
4.3.4网际网路点到多点传输机制的演进性评估167
4.4本章小结175
参考文献176
第5章数学最最佳化与网路体系结构及协定设计180
5.1引言180
5.2数学最最佳化简介181
5.2.1数学最最佳化的描述181
5.2.2最优性条件183
5.2.3凸最佳化185
5.2.4Lagrange对偶188
5.2.5梯度/次梯度投影法190
5.2.6最最佳化分解191
5.3分层是最最佳化分解194
5.3.1网路效用最大化194
5.3.2水平分解的TCP拥塞控制196
5.3.3垂直分解的协定栈设计202
5.4两个套用实例209
5.4.1LBMP:基于对数障碍法的多径流量管理协定210
5.4.2基于OSPF的最优流量工程214
5.5随机和非凸网路效用最大化224
5.5.1随机网路效用最大化225
5.5.2非凸网路效用最大化228
5.6本章小结228
参考文献229
第6章博弈论及其在计算机网路中的套用234
6.1引言234
6.2博弈论简介235
6.2.1博弈论基本概念235
6.2.2博弈的发展历史242
6.2.3博弈的表述方法244
6.2.4纳什均衡246
6.3博弈分类248
6.3.1静态博弈与动态博弈248
6.3.2完全信息博弈与不完全信息博弈250
6.3.3非合作博弈与合作博弈251
6.3.4交叉分类252
6.4完全信息动态博弈252
6.4.1子博弈精炼纳什均衡252
6.4.2斯塔尔伯格博弈254
6.4.3重複博弈254
6.5不完全信息静态博弈257
6.5.1古诺模型257
6.5.2贝叶斯纳什均衡259
6.6合作博弈260
6.6.1简介260
6.6.2纳什讨价还价解264
6.6.3核267
6.6.4支付配置的稳定集271
6.6.5Shapley值272
6.6.6核仁275
6.7博弈论在计算机网路中的套用279
6.7.1概述279
6.7.2套用层组播中节点自私性防止策略研究280
6.7.3网际网路演进中的经济适应性分析285
6.8本章小结304
参考文献305
第7章控制理论与网路系统性能最佳化308
7.1引言308
7.2控制理论简介309
7.2.1控制理论的发展历史309
7.2.2控制系统的组成与分类310
7.2.3控制系统模型312
7.2.4控制系统的性能分析316
7.3基于控制理论的网路系统性能分析与最佳化324
7.3.1网路系统中典型的闭环反馈系统324
7.3.2流量控制算法设计329
7.3.3TCP/AQM系统的分析与设计335
7.3.4Web伺服器的服务质量保证352
7.4本章小结355
参考文献356
第8章随机模型与网路随机化设计原则358
8.1引言358
8.2随机过程简介和建模实例359
8.2.1随机过程简介359
8.2.2随机过程建模362
8.3随机Petri网370
8.3.1Petri网模型概述371
8.3.2时间变迁372
8.3.3随机Petri网(SPN)373
8.3.4随机Petri网的仿真工具375
8.4基于随机Petri网的网路系统和网路协定性能分析375
8.4.1分散式路由器的性能模型与分析376
8.4.2OSPF协定的随机Petri网模型与性能分析382
8.4.3PIMSM协定的随机Petri网模型分析与协定改进387
8.4.4计算机系统与计算机网路中的动态最佳化398
8.5随机性设计原则403
8.5.1乙太网多路访问协定403
8.5.2去除路由器同步405
8.5.3可靠组播和IGMP408
8.5.4伫列管理410
8.5.5负载均衡412
8.6本章小结414
参考文献414
附录AMATLAB简介418
A.1MATLAB功能简介418
A.2MATLAB的安装418
A.3MATLABR2013a操作界面简介420
A.4MATLAB简单实例分析421
A.5MATLAB複杂实例分析422
参考文献429
第1章THINPAD教学计算机硬体平台1
1.1概述1
1.2可程式逻辑器件简介2
1.2.1可程式逻辑器件简介2
1.2.2FPGA工作原理及内部结构3
1.2.3CPLD工作原理及内部结构7
1.3教学机总体结构9
1.4实验晶片11
1.4.1FPGA晶片11
1.4.2CPLD晶片15
1.5存储器18
1.5.1SRAM18
1.5.2Flash19
1.6汇流排19
1.7外部接口20
第2章THINPAD教学计算机软体平台21
2.1概述21
2.2指令系统21
2.2.1教学计算机指令格式22
2.2.2教学计算机指令及功能22
2.3监控程式32
2.3.1监控程式简介32
2.3.2监控程式框架33
2.3.3监控程式支持的命令34
2.3.4对中断的支持35
2.3.5监控程式使用36
2.4模拟器36
2.4.1模拟器简介36
2.4.2模拟器使用36
2.5彙编器Assembleler42
2.6终端程式Term42
2.7数据通信43
第3章VHDL硬体描述语言45
3.1概述45
3.2程式结构46
3.2.1基本结构46
3.2.2实体47
3.2.3结构体49
3.2.4配置50
3.2.5包集合50
3.2.6库52
3.2.7结构体子结构54
3.3语言元素56
3.3.1标识符56
3.3.2数据对象56
3.3.3数据类型59
3.3.4运算符与操作符64
3.3.5属性67
3.4基本描述语句69
3.4.1顺序描述语句69
3.4.2并行描述语句76
3.5描述方式80
3.5.1行为描述80
3.5.2暂存器传输描述方式81
3.5.3结构化描述82
第4章开发环境83
4.1概述83
4.2ISE用户界面84
4.3秒表设计实例85
4.3.1创建空白工程85
4.3.2添加源档案87
4.3.3综合与功能仿真91
4.3.4添加用户约束95
4.3.5实现97
4.3.6配置97
第5章验证性实验101
5.1THCOMIPS指令系统实验101
5.1.1实验目的101
5.1.2实验环境101
3.3.3网际网路体系结构可部署性评估模型106
3.3.4网际网路体系结构可演化性评估模型107
3.3.5网际网路体系结构可信性评估模型108
3.3.6小结110
3.4效用机制在网际网路体系结构评估工作中的套用111
3.4.1效用的相关理论介绍111
3.4.2基于ISP的效用模型111
3.4.3基于用户的基本效用模型113
3.4.4小结114
3.5多学科融合的网际网路体系结构评估方法114
3.5.1基于博弈论的网际网路体系结构可部署性评估115
3.5.2基于最最佳化理论的网际网路体系结构评估116
3.5.3小结117
3.6网际网路体系结构可演进性评估框架117
3.6.1网际网路体系结构可演进性评估框架118
3.6.2网际网路体系结构可演进性评估原理118
3.7面向套用适应能力的网际网路体系结构评估模型及套用分析119
3.7.1网际网路体系结构套用适应能力评估模型119
3.7.2基于2ACT模型的innetwork内容快取机制分析125
3.7.3基于2ACT模型的组播协定评估129
3.8本章小结132
参考文献133
第4章基于微分方程的网际网路体系结构演化评估与实例分析140
4.1引言140
4.2微分方程在数学建模中的套用142
4.2.1微分方程简介142
4.2.2微分方程建模143
4.3网际网路体系结构评估套用实例146
4.3.1网际网路体系结构可部署性评估146
4.3.2三网融合问题建模与评估153
4.3.3P2P网路的性能模型与分析162
4.3.4网际网路点到多点传输机制的演进性评估167
4.4本章小结175
参考文献176
第5章数学最最佳化与网路体系结构及协定设计180
5.1引言180
5.2数学最最佳化简介181
5.2.1数学最最佳化的描述181
5.2.2最优性条件183
5.2.3凸最佳化185
5.2.4Lagrange对偶188
5.2.5梯度/次梯度投影法190
5.2.6最最佳化分解191
5.3分层是最最佳化分解194
5.3.1网路效用最大化194
5.3.2水平分解的TCP拥塞控制196
5.3.3垂直分解的协定栈设计202
5.4两个套用实例209
5.4.1LBMP:基于对数障碍法的多径流量管理协定210
5.4.2基于OSPF的最优流量工程214
5.5随机和非凸网路效用最大化224
5.5.1随机网路效用最大化225
5.5.2非凸网路效用最大化228
5.6本章小结228
参考文献229
第6章博弈论及其在计算机网路中的套用234
6.1引言234
6.2博弈论简介235
6.2.1博弈论基本概念235
6.2.2博弈的发展历史242
6.2.3博弈的表述方法244
6.2.4纳什均衡246
6.3博弈分类248
6.3.1静态博弈与动态博弈248
6.3.2完全信息博弈与不完全信息博弈250
6.3.3非合作博弈与合作博弈251
6.3.4交叉分类252
6.4完全信息动态博弈252
6.4.1子博弈精炼纳什均衡252
6.4.2斯塔尔伯格博弈254
6.4.3重複博弈254
6.5不完全信息静态博弈257
6.5.1古诺模型257
6.5.2贝叶斯纳什均衡259
6.6合作博弈260
6.6.1简介260
6.6.2纳什讨价还价解264
6.6.3核267
6.6.4支付配置的稳定集271
6.6.5Shapley值272
6.6.6核仁275
6.7博弈论在计算机网路中的套用279
6.7.1概述279
6.7.2套用层组播中节点自私性防止策略研究280
6.7.3网际网路演进中的经济适应性分析285
6.8本章小结304
参考文献305
第7章控制理论与网路系统性能最佳化308
7.1引言308
7.2控制理论简介309
7.2.1控制理论的发展历史309
7.2.2控制系统的组成与分类310
7.2.3控制系统模型312
7.2.4控制系统的性能分析316
7.3基于控制理论的网路系统性能分析与最佳化324
7.3.1网路系统中典型的闭环反馈系统324
7.3.2流量控制算法设计329
7.3.3TCP/AQM系统的分析与设计335
7.3.4Web伺服器的服务质量保证352
7.4本章小结355
参考文献356
第8章随机模型与网路随机化设计原则358
8.1引言358
8.2随机过程简介和建模实例359
8.2.1随机过程简介359
8.2.2随机过程建模362
8.3随机Petri网370
8.3.1Petri网模型概述371
8.3.2时间变迁372
8.3.3随机Petri网(SPN)373
8.3.4随机Petri网的仿真工具375
8.4基于随机Petri网的网路系统和网路协定性能分析375
8.4.1分散式路由器的性能模型与分析376
8.4.2OSPF协定的随机Petri网模型与性能分析382
8.4.3PIMSM协定的随机Petri网模型分析与协定改进387
8.4.4计算机系统与计算机网路中的动态最佳化398
8.5随机性设计原则403
8.5.1乙太网多路访问协定403
8.5.2去除路由器同步405
8.5.3可靠组播和IGMP408
8.5.4伫列管理410
8.5.5负载均衡412
8.6本章小结414
参考文献414
附录AMATLAB简介418
A.1MATLAB功能简介418
A.2MATLAB的安装418
A.3MATLABR2013a操作界面简介420
A.4MATLAB简单实例分析421
A.5MATLAB複杂实例分析422
