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☆☆☆☆☆

出版者:Macmillan Technical Pub

作者:Ros, Silvano Da

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2006-3

价格:$ 62.15

装帧:Pap

isbn号码:9781587052408

丛书系列:

图书标签:

• 内容网络
• 内容分发网络
• CDN
• 网络基础
• 网络协议
• 数据传输
• 网络架构
• 性能优化
• 缓存技术
• 边缘计算

新世纪信息传输与网络架构深度解析：构建高效、灵活的数字生态系统 图书名称： 《新世纪信息传输与网络架构深度解析：构建高效、灵活的数字生态系统》 目标读者： 网络工程师、系统架构师、云计算开发者、数据中心管理者、信息技术领域的研究人员与高级技术爱好者。 图书概述： 在当今这个由海量数据、万物互联和实时交互所驱动的数字时代，传统的网络基础设施正面临前所未有的挑战。我们需要的不再仅仅是简单的带宽增加，而是对信息流动的内在机制、网络资源的优化调度以及未来架构的适应性进行彻底的重新思考。 本书《新世纪信息传输与网络架构深度解析》旨在提供一个全面、深入且高度实用的技术框架，用以理解和设计支撑下一代数字业务的复杂网络系统。我们不局限于单一的技术栈或协议栈，而是从信息论的基石出发，横跨物理层到应用层的整个技术光谱，聚焦于如何通过创新的架构设计和先进的传输机制，实现网络资源的最大化利用、服务质量的严格保证以及系统的弹性与可编程性。 本书的独特之处在于其跨学科的视角——它将先进的控制论、分布式系统理论与最新的网络工程实践深度融合，为读者提供一套超越传统“配置和维护”视角的宏观认知工具。我们坚信，未来的网络是软件定义的、智能调度的、面向服务的，并且必须具备与快速变化的业务需求同步进化的能力。 --- 第一部分：信息传输的物理基础与速率极限的挑战 (Foundations of Information Transfer and Rate Limits) 本部分将追溯现代通信的理论源头，并审视我们如何应对当前传输介质所固有的物理限制。 第一章：信息论的重估与现代通信基石 香农定理的局限性与在非理想信道中的应用。 熵、互信息与信道容量的实际工程估算。 调制、编码与多址接入技术的演进：从OFDM到更高阶的空分复用技术。 纠错编码的最新进展：低密度奇偶校验码（LDPC）与极化码（Polar Codes）在数据中心互联中的潜力。 第二章：超高密度光传输系统的物理限制与突破 相干检测技术在长途与城域网中的深化应用。 非线性效应（如四波混频、克尔效应）对频谱效率的制约。 空谱融合（Spectrum-Shape Co-Design）：如何优化光纤内的能量分布以提高有效吞吐量。 硅光子学（Silicon Photonics）在芯片级互联和短距离高速传输中的角色与当前瓶颈。 第三章：面向数据中心的物理层创新 DCI（Data Center Interconnect）对延迟和抖动的严苛要求。 基于VCSEL和新型材料的短距离高速互联技术对比。 电气信号传输中的串扰、损耗与均衡技术的工程实践。 热管理对高密度网络设备性能稳定性的深远影响。 --- 第二部分：网络架构的演进与资源的虚拟化 (Evolution of Network Architectures and Resource Virtualization) 本部分聚焦于如何通过架构的重构和软件定义的能力，实现对异构资源的统一管理和高效利用。 第四章：从集中式到分布式：控制与转发的解耦 SDN（软件定义网络）的核心范式转变与核心挑战。 OpenFlow的局限性与未来控制平面协议的演进方向（如P4/eBPF）。 南北向接口的标准化与互操作性难题。 分布式控制平面：一致性、收敛速度与网络状态的同步机制。 第五章：网络功能虚拟化（NFV）的深度实践 NFV的业务驱动力与传统硬件加速卡的对比分析。 VNF（虚拟网络功能）的生命周期管理与编排（MANO）。 高性能虚拟化技术：SR-IOV、DPDK与智能网卡（SmartNIC）的协同作用。 网络切片（Network Slicing）在多租户环境中的资源隔离与服务保障。 第六章：数据平面编程的革命：P4语言与可重构性 超越传统交换机流水线的限制：数据平面的可编程性。 P4语言的语法、语义学及其在可编程芯片上的映射机制。 如何设计自定义的报文解析器和处理管道以支持特定应用的需求。 P4在流量工程、安全策略和遥测采集中的实际应用案例。 --- 第三部分：传输控制的智能优化与动态调度 (Intelligent Optimization and Dynamic Scheduling of Data Flow) 本部分深入探讨如何利用数据驱动的方法，在复杂拓扑中实现传输路径的最优选择和延迟最小化。 第七章：拥塞控制理论在现代网络中的复兴 传统TCP拥塞控制（如Reno, CUBIC）在高带宽/高延迟环境下的瓶颈。 新兴的基于延迟和带宽估算的拥塞控制算法（如BBR）。 数据中心内部的无损传输协议设计：RoCEv2与ECN策略的精细调优。 多路径传输与负载均衡的优化模型。 第八章：基于图论与优化算法的路径选择 网络拓扑建模：从简单图到复杂带权多维图。 最短路径算法（Dijkstra, Bellman-Ford）在动态网络中的适用性与局限。 最大流/最小割算法在资源分配和瓶颈识别中的应用。 基于约束的路径选择：如何同时满足延迟、抖动和带宽需求。 第九章：弹性与自愈能力：面向故障的韧性设计 故障检测机制的精度与收敛时间之间的权衡。 快速重路由（FRR）技术在保护和恢复阶段的性能差异。 网络的拓扑冗余设计原则（N+1, N:M）及其成本效益分析。 基于预测性维护的故障预防策略。 --- 第四部分：网络运维的智能化与未来展望 (Intelligence in Network Operations and Future Vision) 本部分关注如何将人工智能和自动化引入到网络管理中，以实现运维效率的飞跃。 第十章：网络遥测（Telemetry）与实时可见性 从SNMP到流探针：主动与被动遥测技术的对比。 In-band Network Telemetry (INT) 的工作原理与数据采集机制。 高频时间序列数据的存储、处理与可视化挑战。 利用流数据进行实时性能基线建立与异常检测。 第十一章：网络自动化与AIOps的集成 意图驱动网络（Intent-Based Networking, IBN）的架构层次与实现路径。 基于机器学习的流量模式预测与容量规划。 自动化部署与配置管理：Ansible, Terraform在网络中的应用范式。 闭环自动化：从故障识别到自动修复的完整流程设计。 第十二章：未来网络的前沿探索 后量子密码学（PQC）在网络安全协议中的融合路线图。 量子通信与经典网络的协同部署挑战。 大规模物联网（IoT）环境下的网络接入与安全模型。 星际网络（Interplanetary Internet）的延迟容忍协议设计启发。 --- 结语：构建适应性强的数字基础设施 本书最终致力于为读者提供一套“设计心法”——如何在面对不断涌现的新技术和业务需求时，能够快速评估、选择并集成最合适的传输机制和架构范式。通过深入理解信息传输的底层物理原理、掌握软件定义的能力，并有效利用数据驱动的优化工具，读者将能够主导下一代数字基础设施的构建工作，确保其具备卓越的性能、无与伦比的弹性以及面向未来的适应性。

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这本《Content Networking Fundamentals》简直是一部开拓我视野的鸿篇巨制。当我第一次翻开它的时候，我就被书中对网络架构深层次的剖析所深深吸引。作者并没有满足于停留在教科书式的基础概念介绍，而是直接切入到现代内容分发网络的复杂性和前瞻性。书中对缓存策略的阐述，那种精妙绝伦的平衡艺术，让我重新审视了我们在处理大规模数据流时所面临的瓶颈。特别是关于边缘计算和去中心化内容存储的章节，逻辑清晰得令人拍案叫绝，它不仅解释了“是什么”，更深入挖掘了“为什么会这样”以及“未来将如何发展”。我特别欣赏作者在引用大量真实世界案例时所展现出的洞察力，那些晦涩的技术名词在生动的场景描述下变得触手可及。这本书无疑是为那些渴望超越表面、真正理解内容如何在全球范围内高效流动的技术人员量身定制的，它提供的不仅仅是知识，更是一种解决问题的思维框架，让人在读完之后，仿佛握住了下一代互联网基础设施的关键钥匙。

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说实话，一开始我对“内容网络基础”这类主题抱持着一种审慎的态度，总觉得免不了要被一些老掉牙的协议和过时的架构论调所淹没。然而，这本书的出现彻底颠覆了我的预感。它的叙事节奏非常独特，仿佛一位经验老道的工程师在向你娓娓道来他多年实战的心得体会，丝毫没有学究气。书中对QoS（服务质量）与内容传输优先级之间微妙关系的讨论，达到了近乎哲学的深度。我清晰地记得其中一章对比了两种截然不同的内容路由算法，那种对性能指标和资源消耗的权衡分析，细致入微，让人不得不佩服作者在工程实践上的深厚积累。更难得的是，它没有回避那些行业内争论不休的热点话题，而是以一种冷静、客观的笔触，梳理了各种技术路线的优劣。读完这本著作，我感觉自己对网络性能的“黑箱”有了更透明的认识，对于如何调优那些影响用户体验的关键变量，也有了更坚实的技术支撑。

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这本书的内容密度极高，我不得不放慢速度，像品尝珍馐一样仔细研读。对我这种偏向应用层开发的人来说，书中对底层网络拓扑和协议交互的详尽描述，提供了一个至关重要的“地基”。很多时候，我们只看到了应用层的美观与便捷，却忽略了背后支撑这一切的复杂网络基础设施。本书用一种近乎艺术性的方式，将这些复杂的底层机制可视化了。特别是在讨论网络拥塞控制模型和前向纠错机制时，作者的表述简练而有力，避免了冗余的数学推导，却精准地抓住了核心思想。我尤其喜欢它对“去中心化信任”在内容网络中作用的探讨，这无疑是当前技术思潮中最热门也最晦涩的领域之一，但作者却能将其梳理得条理分明，让人茅塞顿开。它不是一本让你快速“扫过”的书，而是一本需要你停下来思考、并常常需要回翻的参考宝典。

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这本书的结构布局堪称一绝，它巧妙地平衡了历史回顾与未来展望。它不像市面上许多技术书籍那样，固执地停留在某个特定时间点的技术快照上，而是展现了一种持续进化的视角。作者在介绍传统内容分发网络（CDN）的局限性时，过渡得极其自然，直接引出了下一代网络模型的需求和架构方向。我尤其欣赏它对于网络延迟和用户感知质量（P-QoE）之间关系的深入挖掘，这不再是单纯的技术指标对比，而是将技术与用户体验紧密地结合起来。书中对于新兴的SDN（软件定义网络）和NFV（网络功能虚拟化）在内容传输场景下的应用讨论，既有理论深度，又兼顾了实际部署的可行性分析。总而言之，这本书提供了一个非常宏大而又极其精细的视野，它不仅告诉你现在的内容网络是如何运作的，更引导你思考，在万物互联的未来，我们应该如何设计和构建我们的信息高速公路。

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如果要用一个词来形容阅读这本书的体验，那一定是“颠覆性”。我原以为“Fundamentals”意味着简单入门，结果它直接把我带到了行业的尖端前沿。书中关于内容安全传输和数据完整性验证的部分，简直是教科书级别的范本。作者没有使用那种高高在上的理论腔调，而是以一种非常务实和实用的角度，探讨了如何在高吞吐量的网络环境中，确保每一比特数据的准确无误。其中穿插的那些关于动态负载均衡和智能预取算法的分析，简直是妙不可言，它们揭示了优秀的网络设计是如何在“预测用户需求”和“最小化资源消耗”之间找到黄金分割点。对于我们团队在规划下一次架构升级时，这本书提供的洞察力是无可替代的，它让我们避免了一些可能耗费数月才能发现的潜在陷阱。这是一部真正能改变你对内容传输认知的硬核著作。

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