网络处理器与网络系统设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:科默

出品人:

页数:515

译者:

出版时间:2004-03-22

价格:49.0

装帧:平装

isbn号码:9787505396234

丛书系列:国外计算机科学教材系列

图书标签:

• processor
• network
• 网络处理器
• 网络系统
• 计算机网络
• 数据通信
• 网络架构
• 嵌入式系统
• 硬件设计
• 系统设计
• 网络编程
• 高性能网络

好的，这是一份关于其他主题的图书简介，旨在详细介绍其内容，同时避免提及“网络处理器与网络系统设计”这一特定书籍的内容。 --- 图书名称：量子计算与信息加密 图书简介 第一部分：量子力学基础与计算模型 本书深入浅出地剖析了量子力学的基本原理，为理解量子计算奠定了坚实的理论基础。我们将从经典的物理学视角过渡到量子世界的奇特现象，详细阐述波函数、薛定谔方程、量子叠加态（Superposition）以及量子纠缠（Entanglement）的核心概念。这些概念不仅是理解量子计算的基石，也是现代物理学理解微观世界的关键。 在基础理论之上，本书构建了量子计算的数学框架。我们着重介绍了向量空间、希尔伯特空间以及算符的数学表示法，这些是描述量子比特（Qubit）状态和演化的必要工具。随后，我们将正式引入量子门（Quantum Gates）的概念，包括泡利门（Pauli Gates）、Hadamard门以及受控非门（CNOT Gate）等基本逻辑操作。通过对这些基本门的操作组合，读者将能够理解如何构建更复杂的量子电路。 本书的另一核心内容是对量子计算模型的探讨。我们详细分析了量子电路模型（Quantum Circuit Model）的运作方式，并将其与经典的图灵机模型进行对比，突显量子计算在处理某些特定问题上的潜在优势。我们还将介绍量子退火（Quantum Annealing）和其他新兴的量子计算范式，使读者对当前量子计算领域的研究前沿有全面的认识。 第二部分：量子算法的构建与应用 量子算法是量子计算能力的具体体现。本书系统地梳理了几个具有里程碑意义的量子算法，并提供了详尽的步骤解析和数学推导。 首先，我们将深入研究秀尔算法（Shor's Algorithm）。该算法以其在质因数分解上的指数级加速而闻名，对现代公钥加密体系构成了根本性挑战。我们将详细分解算法的各个阶段，包括利用量子傅里叶变换（Quantum Fourier Transform, QFT）来寻找周期，并解释为何在经典计算中难以实现如此高效的因数分解。 其次，我们将探讨格罗弗算法（Grover's Algorithm）。该算法在无序数据库搜索问题上提供了平方级的加速。本书将解释其核心的“振幅放大”技术，通过对格罗弗迭代器的反复应用，逐步提高目标解的概率幅，最终实现快速定位。 此外，本书还涵盖了其他重要的量子算法，如Deutsch-Jozsa算法、量子相位估计（Quantum Phase Estimation, QPE）以及变分量子本征求解器（Variational Quantum Eigensolver, VQE）等在化学模拟和优化问题中的应用。对于每一个算法，我们不仅关注其理论效率，还探讨了在现有硬件约束下的实际可行性和优化潜力。 第三部分：量子信息与加密技术 量子信息学是连接量子计算与信息安全的桥梁。本部分聚焦于信息在量子系统中的传输、编码和保护。 我们首先介绍量子信息的度量，包括冯·诺依曼熵（Von Neumann Entropy）和纠缠熵，这为量化量子信息和资源提供了工具。接着，本书详细阐述了量子密钥分发（Quantum Key Distribution, QKD）的原理，特别是BB84协议和Ekert91协议。我们将分析QKD如何利用量子力学的基本原理（如不可克隆定理）来保证密钥传输的绝对安全性，并探讨在实际光纤信道中实现QKD所面临的挑战，例如损耗和噪声的影响。 信息的安全传输不仅依赖于密钥的分发，还依赖于对传输内容的保护。本书探讨了后量子密码学（Post-Quantum Cryptography, PQC）的设计思想。鉴于秀尔算法对现有RSA和ECC构成的威胁，PQC旨在开发出能够抵抗量子计算机攻击的经典加密算法。我们将介绍基于格（Lattice-based）、基于编码（Code-based）、基于哈希（Hash-based）和基于多元方程（Multivariate-based）的PQC方案，并对比它们在安全性、效率和密钥长度上的权衡。 第四部分：硬件实现与未来展望 要实现通用的量子计算机，需要克服巨大的工程挑战。本部分将审视当前主流的量子硬件平台。 我们将全面考察超导电路（Superconducting Circuits）的工作原理，这是目前扩展性最强的技术路线之一。书中会讨论Transmon量子位的设计、微波控制技术以及如何构建耦合器来实现多量子位操作。同时，我们也对离子阱（Trapped Ions）系统进行了深入剖析，重点介绍其出色的相干时间和高保真度的门操作能力，以及如何利用激光来精确控制量子态。 此外，本书还涵盖了半导体量子点、拓扑量子计算和光子量子计算等其他前沿技术。我们讨论了每种平台在退相干时间、操作速度和可扩展性方面的优缺点。 最后，本书展望了量子计算的未来方向。我们将探讨容错量子计算（Fault-Tolerant Quantum Computation）的必要性，介绍表面码（Surface Codes）等量子纠错方案的基本原理，并讨论当前行业在软件工具链、量子编译器以及NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）时代的实际应用潜力。 本书适合具有一定线性代数和基础物理知识的计算机科学、电子工程、物理学及数学专业的学生、研究人员和工程师阅读，旨在提供一个全面、深入且前沿的量子计算与信息加密领域的知识体系。

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这本书的叙述风格非常独特，它不像传统教科书那样板着脸孔，反而带着一股子“老工程师教你干活”的务实劲儿。作者在介绍复杂概念时，总能穿插一些行业内的真实案例或“踩坑”经验，让人感觉亲切又信服。比如，在讨论光模块与电信号转换的物理层限制时，作者插入了一段关于长距离光纤链路衰减与色散补偿的工程权衡，寥寥数语，却清晰地揭示了为什么某些网络拓扑在实际部署中会面临难以逾越的物理障碍。更难能可贵的是，作者对网络协议的演变历史持有一种批判性的眼光。他没有盲目崇拜最新的RFC标准，而是深入分析了早期设计在面对如今海量连接和物联网（IoT）数据洪流时的局限性。这种历史观和批判性思维的结合，使得读者能够跳出既有框架，去思考下一代网络协议可能需要具备哪些“反直觉”的特性，这对于培养创新能力至关重要。

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我对本书在数据中心网络（DCN）领域的论述给予高度评价。作者仿佛是亲自参与了过去十年数据中心网络从三层架构到扁平化、无阻塞结构的转变过程。他详尽地对比了Clos架构、Fat-Tree以及各种Spine-Leaf变种的优劣，但真正的精华在于对“东西向流量”处理的深度剖析。书中用大量的图表和仿真结果支撑了其观点：在超大规模DCN中，网络平面与计算平面的解耦已成为必然趋势，而如何设计高效的Overlay网络（如VXLAN的扩展应用）以最小化隧道开销，是当前面临的核心挑战。我特别欣赏作者对ECMP（等价多路径路由）的深入探讨，他不仅仅是解释了它的工作原理，更重要的是分析了在负载不均时，如何通过更精细的哈希函数设计或引入控制平面干预来避免局部过载，这对于优化东西向数据传输效率具有直接指导意义。

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读完这套关于网络系统设计的深度论述，我最大的感受是它对“系统思维”的强调。作者似乎坚持认为，任何孤立地看待网络组件的行为都是片面的。他巧妙地将高性能计算（HPC）中的并行化思想，移植到了大规模分布式网络环境中。例如，书中对拥塞控制算法的描述，不再是简单的数学模型堆砌，而是结合了实际的流量工程和调度策略，探讨了如何在不牺牲公平性的前提下，最大化路径利用率。其中关于负载均衡算法的章节，特别让我眼前一亮，它摒弃了教科书里常见的简单轮询或随机分配，转而探讨了基于短期预测和历史性能反馈的动态权重分配机制，并详细论述了如何用有限的硬件资源来近似求解这个复杂的优化问题。这种将理论优化与硬件约束紧密结合的叙事方式，使得内容既有学术深度，又具备工程落地价值。对于希望设计出真正能够抵御“黑天鹅”事件的健壮网络架构的工程师来说，书中提供的工具箱是极其宝贵的。

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这本书的阅读体验，是一种不断被引导去思考“为什么”而不是仅仅记忆“是什么”的过程。作者对于网络安全模块的讲解，没有落入简单的防火墙规则罗列，而是从网络架构层面探讨了威胁模型和防御边界的重构。他提出了一个非常前卫的观点：在零信任模型下，传统边界安全（Perimeter Security）的意义正在迅速瓦解，未来的安全防御必须内嵌于数据包处理的每一个环节。书中对硬件辅助安全特性（如加密卸载、随机数生成器在安全协议中的应用）的介绍，清晰地展示了安全与性能之间微妙的平衡点。当性能成为极致追求时，安全策略的实现方式必然要做出取舍，而作者则为我们提供了评估这些取舍成本的量化框架。这种将系统设计、性能优化与安全考量融为一体的综合视角，是市面上大多数专注于单一领域的书籍所无法比拟的。

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这本书的作者在探讨现代网络架构的演进时，展现出一种宏大而深刻的洞察力。他并没有停留在对现有协议栈的表面描述，而是深入挖掘了驱动网络性能瓶颈的底层物理和逻辑限制。书中对“吞吐量”和“延迟”这两个核心指标的剖析，尤其令人印象深刻。作者用近乎偏执的严谨态度，拆解了数据包在不同层次传输时所遭受的各种开销——从硬件缓存不命中到操作系统上下文切换，再到复杂的路由决策过程。这种层层剥茧的方法，使得即便是对网络原理有所了解的读者，也能从中发现许多过去被忽略的细节。特别是关于新型网络硬件加速技术（如DPDK、SmartNICs）的介绍，其详尽程度和前瞻性，让人感觉不仅仅是在阅读一本教材，更像是在翻阅一份行业白皮书。他对未来软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）融合的趋势判断，也充满了真知灼见，指出了当前实现规模化部署时所面临的跨域一致性难题，而非仅仅歌颂其带来的灵活性。总体而言，这本书为理解“为什么我们的网络会慢”提供了坚实的理论基石和实践指导。

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7年前为了工作所需。内容涵盖NETWORK processor基本框架结构，设计考虑，NP的使用。结合特定NP的datasheet，会有更好的理解。

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