Erlang's loss formula and its use in designing packet switched networks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:ProQuest / UMI

作者:Johnny W. Goode

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006-03-17

价格:USD 69.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780542300066

丛书系列:

图书标签:

• Erlang B formula
• Queueing theory
• Packet switching
• Network design
• Telecommunications
• Performance analysis
• Traffic engineering
• Probability
• Stochastic modeling
• Network performance

《Erlang损失公式及其在分组交换网络设计中的应用》 并非一本详述Erlang损失公式本身的数学推导或其在电信领域传统应用的书籍。相反，本书以一种更为前沿和实用的视角，探讨如何将这一经典的网络分析工具，巧妙地转化为理解和优化现代分组交换网络性能的强大手段。 本书的核心在于打破传统观念，揭示Erlang损失公式——通常与电路交换和有限容量队列相关——在分析具有高度统计复用特性的分组交换网络（如互联网、IP网络、移动通信数据网络）时的独特价值和创新应用。它并非简单地将Erlang公式套用到数据包上，而是深入挖掘其背后所代表的“资源分配与排队等待”的基本原理，并以此为基础，构建一套适用于理解和解决分组交换网络中各种复杂问题的分析框架。 本书的主要内容可以从以下几个方面进行阐述： 第一部分：重新审视Erlang损失公式的普适性 超越电路交换的界限： 作者首先会回顾Erlang损失公式的起源及其在传统电话交换系统中的成功应用，为读者建立基础认知。然而，本书的重点将迅速转向，解释为何其核心思想——即当请求到达率超过可用资源容量时，必然会产生损失（拒绝或丢弃）——对于理解任何形式的共享资源系统都具有普遍意义。 统计复用的本质： 分组交换网络的核心优势在于统计复用，即多个用户或应用共享有限的网络资源，并在需求不确定、突发性的情况下进行高效利用。本书会深入剖析统计复用的原理，并将其与Erlang损失公式中的“呼叫到达”和“资源容量”进行类比。虽然数据包与电路交换的呼叫在性质上有所不同，但其到达的随机性和对带宽、缓冲等资源的占用，使得Erlang损失公式的精神得以延续。 模型的映射与转化： 核心的分析将集中在如何将分组交换网络的具体场景（如路由器端口的缓冲区、链路带宽、网络切片中的资源等）映射到Erlang损失公式的抽象模型中。这需要对数据包的到达模式（如泊松过程的近似）、服务时间（数据包大小的分布）以及资源的分配方式（固定容量、动态分配）进行细致的分析和建模。本书会提供多种策略和技巧，指导读者如何进行这种有效的模型映射。 第二部分：Erlang损失公式在分组交换网络设计中的创新应用 带宽分配与链路设计： 在设计分组交换网络时，带宽的合理分配是至关重要的。本书将展示如何利用Erlang损失公式的变体或启发式方法，来估算在给定流量模型下，特定链路或端口所需的最小带宽，以达到可接受的数据包丢失率目标。这对于避免过度配置和资源浪费，以及确保关键业务的服务质量（QoS）具有指导意义。 缓冲区容量规划： 数据包在路由器和交换机中会经历缓冲等待。缓冲区的大小直接影响数据包的延迟和丢失。本书将探讨如何使用Erlang损失相关的分析，来估算在不同流量负载和到达模式下，最优的缓冲区大小，以在降低丢包率和控制延迟之间找到平衡点。 网络切片与资源隔离： 随着5G等技术的发展，网络切片成为重要趋势，允许在同一物理基础设施上为不同应用提供独立的逻辑网络。本书将深入研究如何应用Erlang损失公式的原理，为不同的网络切片分配和管理共享资源（如带宽、处理能力），确保各切片之间的服务质量独立性，防止“近邻干扰”。 拥塞控制与流量工程： 了解网络在不同负载下的拥塞行为，是制定有效拥塞控制策略的基础。本书将展示如何通过Erlang损失的思路，来预测网络在高负载下的表现，识别潜在的瓶颈，并为流量工程提供数据支持，例如如何调整路由策略以分散流量，降低关键节点的拥塞概率。 QoS保证与性能度量： 本书将把Erlang损失公式的应用延伸到更广泛的QoS保证领域。通过理解数据包丢失的概率，可以更好地设计和实现端到端的QoS机制，并对网络的整体性能进行量化评估。例如，如何根据Erlang损失的预测，设定服务等级协议（SLA）中的丢包率指标。 第三部分：实用工具与案例分析 简化模型与近似方法： 考虑到分组交换网络的复杂性，直接套用经典的Erlang公式可能不足够。本书会介绍一系列简化的模型、近似计算方法以及启发式算法，使得Erlang损失的分析更贴近实际的网络场景。 软件工具与仿真辅助： 为了验证理论分析的有效性，本书还会探讨如何利用现有的网络仿真工具（如NS-3, OPNET等）或自定义脚本，来模拟和评估在不同参数设置下，基于Erlang损失分析的设计方案。 真实世界案例研究： 书中将包含多个具体的案例研究，涵盖不同类型的分组交换网络，例如： 互联网骨干网的链路容量规划 数据中心网络中交换机缓冲区的优化 移动回传网（backhaul）的带宽分配 虚拟化环境下的网络切片资源管理 VoIP或视频会议等实时应用的服务质量保障 通过这些案例，读者可以直观地理解Erlang损失公式的分析思想如何在实际的网络设计和运营中发挥作用，并学习如何根据具体问题调整和应用这些方法。 本书的受众群体 本书适合网络工程师、网络架构师、通信系统设计师、以及对网络性能分析和优化感兴趣的研究人员和高级学生。它尤其适合那些希望突破传统界限，利用成熟理论解决现代网络挑战的专业人士。 总而言之， 《Erlang损失公式及其在分组交换网络设计中的应用》是一本具有前瞻性和实践指导意义的书籍。它并非简单地复述枯燥的数学公式，而是以一种创新的视角，将一个经典的通信理论工具，转化为理解、设计和优化现代数据网络性能的强大引擎，帮助读者在日益复杂和动态的网络环境中做出更明智的决策。

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我不得不提到这本书在整合不同分析视角方面的巧妙。它似乎在不断地提醒读者，网络设计是一个多目标优化问题，资源效率、延迟保证、吞吐量实现，这些目标之间往往存在着此消彼长的关系。作者并没有试图用一个单一的“银弹”公式来解决所有问题，而是提供了一套可以根据具体业务需求进行调整和侧重的评估框架。这种对权衡艺术的细腻刻画，远超出一本技术手册的范畴，更像是一部关于工程哲学的著作。每一次我试图将书中的某个分析模型应用于我自己的设计问题时，都能感受到那种“豁然开朗”的感觉，因为作者已经将那些隐藏在直觉背后的复杂交互关系，清晰地呈现在了数学的语言之下。这对于任何想要深入理解大规模数据传输瓶颈根源的人来说，都是一本极具启发性的参考书。

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坦率地说，这本书的阅读门槛不低，它要求读者对高等数学和基础概率论有足够的熟悉度，但其回报是巨大的。作者在处理复杂系统分析时，展现出一种令人敬佩的结构化思维。他似乎遵循着“先确定约束，再寻找最优反馈”的原则来组织全书的逻辑。我非常欣赏书中对于系统边界条件定义的清晰性，这使得读者在应用书中的分析框架时，可以非常明确地知道模型的适用范围和潜在的局限性。它提供了一种“诊断工具”而不是“治疗方案”——它教你如何精确地量化一个网络设计的弱点在哪里，而不是直接告诉你该换用哪种硬件或软件模块。这种对分析方法的侧重，使得本书具有极强的生命力，即便技术更新换代，其底层的分析逻辑和数学工具仍然是核心资产。

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这本关于网络设计的著作，给我的整体印象是它构建了一个极为扎实的基础框架，尤其是在对现代数据传输机制的底层逻辑进行剖析时，展现出了令人印象深刻的严谨性。作者似乎对信息论和概率模型在实际工程问题中的应用有着深刻的洞察力。我尤其欣赏它对于系统级性能指标的量化描述方法，而非仅仅停留在概念层面。书中对于复杂系统行为的建模过程，那种步步为营的推导，让人仿佛置身于一个精心搭建的数学实验室，每一个变量、每一个假设都有其存在的充分理由。这种深度，使得即便是对网络协议有所了解的读者，也能从中发掘出新的理解层次。它不仅仅是在描述“如何做”，更是在阐释“为什么这样做是最佳的或次优的”，这种对原理的追溯，对于希望提升设计能力而非仅仅是实现技能的工程师来说，价值无可估量。书中的图表和例证虽然不直接涉及某个特定协议的实现细节，但它们揭示了所有交换和路由决策背后的普遍性约束和优化目标。

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这本书的叙述节奏和深度控制得非常精妙，它像一位经验老到的导师，知道何时应该深入挖掘细节，何时又应该提升到概念总结的高度。对我个人而言，最吸引我的是它对于“不确定性”在网络设计中所扮演角色的探讨。它没有将网络视为一个确定性的机器，而是将其视为一个充满随机事件和突发需求的动态环境。这种对随机过程的引入和处理，极大地提升了模型对真实世界网络状况的拟合能力。尽管我没有在书中找到对某个具体路由算法的详细操作指南，但它所建立的评估标准和性能边界，为判断任何现有或未来算法的优劣提供了坚实的理论锚点。读完之后，我在思考如何构建一个容错性更高的系统时，脑海中浮现的不再是代码片段，而是那些关于等待时间分布和资源竞争的曲线图，这种思维模式的转变，是这本书带给我最宝贵的财富。

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翻阅这本书的时候，我深刻感受到作者在试图架起一座桥梁，连接理论的抽象殿堂与工程实践的喧嚣现场。它避免了过度陷入对特定厂商设备参数的纠缠，而是专注于那些跨越技术代际的、具有普适性的网络瓶颈和效率瓶颈。这种视角上的提升，使得阅读体验非常开阔，我能将书中的数学工具和分析方法，灵活地映射到我正在面对的各种不同类型的交换结构上。它提供的分析工具箱，比我预想的要丰富得多，涵盖了从资源分配均衡到拥塞控制策略有效性的多维度考量。我特别赞赏作者在论证过程中所展现出的那种近乎哲学的审慎态度——很少有断言是绝对的，更多的是基于特定约束条件下的最优解权衡。这种务实的、带着批判性思维的叙述风格，极大地帮助我摆脱了某些固有的思维定势，开始从更宏观、更本质的性能角度去审视网络架构的健壮性。

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