Video Traces for Network Performance Evaluation pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer-Verlag New York Inc

作者:Seeling, Patrick/ Fitzek, Frank H. P./ Reisslein, Martin

出品人:

页数:284

译者:

出版时间:2006-12

价格:$ 190.97

装帧:HRD

isbn号码:9781402055652

丛书系列:

图书标签:

• 网络性能评估
• 视频流
• 网络测量
• 视频质量
• 数据分析
• 网络监控
• 流媒体
• 视频编码
• 性能优化
• 网络诊断

计算机网络性能评估的基石：深度解析与实践指南 第一部分：网络性能评估的理论基础与方法论 本书深入探讨了计算机网络性能评估的核心原理、关键指标及其背后的理论模型。在信息时代，网络已成为支撑现代社会运行的生命线，其性能的稳定与高效直接决定了服务的质量与用户体验。本书旨在为网络工程师、系统架构师以及性能分析专家提供一套系统、严谨的理论框架和实用的评估方法。 第一章：性能评估的本质与挑战 本章首先界定了网络性能评估的范畴，明确了延迟（Latency）、吞吐量（Throughput）、抖动（Jitter）和丢包率（Packet Loss Rate）这四大核心指标的物理意义及其相互关系。我们讨论了性能评估的复杂性，尤其是在虚拟化、云计算和软件定义网络（SDN）日益普及的背景下，传统测量方法的局限性。重点剖析了“测量即干扰”的悖论，并引入了非侵入式监测（NIM）与主动探针（Active Probing）技术在不同场景下的适用性。 第二章：网络性能的数学模型与统计学 性能数据分析离不开稳健的数学基础。本章详述了排队论在网络流量建模中的应用，特别是M/M/1、M/G/1模型如何预测缓冲区溢出和平均等待时间。我们深入探讨了统计学在性能报告中的重要性，包括置信区间、假设检验（如t检验和ANOVA）在比较不同网络配置下的性能差异时的应用。特别强调了如何正确理解和报告百分位数（如P95、P99），以真实反映“最差情况”下的用户体验，而非仅仅依赖平均值。 第三章：应用层协议的性能影响 网络性能瓶颈往往根植于应用层协议的设计与交互。本章聚焦于TCP/IP协议栈中关键协议的性能特性。我们详细分析了TCP拥塞控制算法（如Reno、CUBIC、BBR）如何影响高带宽延迟积（BDP）网络中的吞吐量。此外，HTTP/1.1、HTTP/2乃至HTTP/3（QUIC）的性能演进路径被系统梳理，对比了它们在建立连接、多路复用和头部压缩方面的效率差异。TLS/SSL握手过程对初始延迟的影响也被量化分析。 第二部分：先进的性能测量技术与工具链 本部分转向实践，介绍当前业界最前沿、最有效的网络性能测量技术和工具生态系统，强调如何设计和部署精确、可重复的测试环境。 第四章：数据包捕获与深度包检测（DPI） 精确的性能分析依赖于对原始网络数据的细致观察。本章讲解了如何使用高性能网卡和零拷贝技术进行全速率数据包捕获。随后，我们详细介绍了DPI技术，它不仅能识别流量类型，还能提取应用层数据，从而实现更细粒度的性能度量，如单个API调用的往返时间（RTT）。本章还涵盖了时间同步的重要性，如使用PTP（Precision Time Protocol）确保跨多个监测点数据的精确对齐。 第五章：流量生成与基准测试框架 为了评估网络的极限能力和特定场景下的表现，高质量的流量生成至关重要。本章系统评测了主流的流量生成工具（如TRex、Ixia/Keysight解决方案）的架构和能力。重点讲解了如何构建可重复、可扩展的基准测试场景，包括如何模拟真实世界的突发流量模式、如何进行压力测试以发现系统韧性的临界点，以及如何使用“黄金标准”测试用例来验证设备配置的正确性。 第六章：实时监测与分布式测量架构 现代网络规模庞大，单点监测已无法满足需求。本章专注于分布式性能监测架构的设计。我们探讨了使用探针网络（Probe Networks）和遥测（Telemetry）技术实现端到端的实时视图。内容涵盖了基于流的监测（如NetFlow/IPFIX）与基于代理的监测（Agent-based Monitoring）的优劣比较。特别关注了如何集成新兴的eBPF技术，在操作系统内核层面高效、低开销地提取延迟和队列信息。 第三部分：特定环境下的性能优化与故障排除 性能问题往往具有情境依赖性。本部分将理论与实践相结合，针对当前热门的网络环境提供深入的性能优化策略和故障诊断流程。 第七章：无线网络（Wi-Fi/5G）的性能挑战 无线环境的性能评估需要考虑频谱共享、信道干扰和移动性。本章分析了802.11协议（如Wi-Fi 6/6E）中的帧聚合、信道带宽和波束赋形如何影响实际吞吐量。对于5G网络，我们重点讲解了网络切片（Network Slicing）的性能隔离机制，以及如何评估无线接入网（RAN）的延迟和回程链路的容量瓶颈。 第八章：数据中心与云环境的性能分析 在超大规模数据中心（DC）内，东西向流量占据主导，性能评估的重点转向了东西向延迟、负载均衡器的效率以及虚拟化开销。本章深入分析了VXLAN/NVGRE等Overlay技术引入的封装/解封装开销。针对云环境，我们探讨了实例类型选择、存储I/O对网络性能的间接影响，以及如何使用云服务商提供的内部性能指标来优化跨可用区（AZ）的通信。 第九章：性能基线建立与异常检测 有效的性能管理始于准确的基线定义。本章指导读者如何根据业务需求（如高峰期、低谷期）建立多维度的性能基线。随后，我们介绍基于时间序列分析的异常检测算法（如Holt-Winters、Isolation Forest），使运维团队能够从海量监测数据中快速、自动地识别出非预期的性能下降，并提供一套结构化的故障排除流程，从L1/L2到L7层层递进，高效定位性能瓶颈的根本原因。 本书力求内容前沿、技术深入，为读者提供一套从理论到实践、覆盖当代复杂网络环境的全面性能评估方法论。

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