Multi-objective Optimization in Computer Networks using Metaheuristics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Donoso, Yezid/ Fabregat, Ramon

出品人:

页数:472

译者:

出版时间:2007-3

价格:$ 142.32

装帧:HRD

isbn号码:9780849380846

丛书系列:

图书标签:

Multi-objective Optimization
Computer Networks
Metaheuristics
Optimization Algorithms
Network Optimization
Evolutionary Computation
Swarm Intelligence
Resource Allocation
Performance Evaluation
Wireless Networks

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具体描述

Metaheuristics are widely used to solve important practical combinatorial optimization problems. Many new multicast applications emerging from the Internet - such as TV over the Internet, radio over the Internet, and multipoint video streaming - require reduced bandwidth consumption, end-to-end delay, and packet loss ratio. It is necessary to design and to provide for these kinds of applications as well as for those resources necessary for functionality. "Multi-Objective Optimization in Computer Networks Using Metaheuristics" provides a solution to the multi-objective problem in routing computer networks. It analyzes layer 3 (IP), layer 2 (MPLS), and layer 1 (GMPLS and wireless functions). In particular, it assesses basic optimization concepts, as well as several techniques and algorithms for the search of minimals; examines the basic multi-objective optimization concepts and the way to solve them through traditional techniques and through several metaheuristics; and demonstrates how to analytically model the computer networks presented within the text. The book then focuses on the multi-objective models in computer networks, optical networks, and wireless networks and the applied way they can be solved. This resource also contains annexes that present the source code to solve the mathematical model problems present in the book through solvers and source codes programmed in C language, which solve some of the multi-objective optimization problems presented in the book.

《现代网络架构与性能优化：基于实时数据分析的深度探索》图书简介本书旨在为网络工程师、系统架构师以及从事网络优化研究的专业人士提供一个全面且深入的视角，探讨在当前日益复杂和动态的网络环境中，如何有效地设计、部署和维护高性能网络架构。本书的重点聚焦于如何利用先进的实时数据分析技术和新兴的网络范式，来驱动网络性能的持续优化，而非仅仅依赖于传统的静态配置和经验法则。第一部分：现代网络环境的挑战与数据基础在第一部分中，我们将深入剖析当前企业级、云计算和边缘计算网络所面临的核心挑战。这包括如何应对爆炸性的流量增长、严格的服务质量（QoS）要求、网络功能虚拟化（NFV）带来的复杂性，以及日益增强的网络安全威胁。章节概览： 1. 动态网络环境的解析：探讨微服务架构、容器化部署（如Kubernetes）以及大规模物联网（IoT）接入对传统网络模型产生的冲击。分析传统轮询式监控（Polling-based Monitoring）在捕捉瞬时性能抖动方面的局限性。 2. 网络遥测（Telemetry）的革命：本章详细介绍现代网络设备采集的细粒度数据源，包括流级数据（如IPFIX、sFlow）、设备内部状态指标（如队列深度、缓冲区利用率）以及控制平面信息（如BGP、OSPF状态）。重点讨论如何构建高效的数据管道（Data Pipeline）来处理高吞吐量的实时遥测流。 3. 实时数据预处理与特征工程：介绍用于清洗、聚合和规范化异构网络数据的技术。涵盖时间序列对齐、异常值检测的基础算法，以及如何从原始数据中提取对性能影响最大的关键特征，为后续的分析打下坚实基础。第二部分：性能评估指标与基准建模准确的性能评估是优化的前提。本部分将超越简单的带宽和延迟测量，引入更具业务意义的性能指标，并建立稳健的网络基准模型。章节概览： 4. 关键性能指标（KPIs）的深化理解：详细阐述影响用户体验的关键指标，例如应用感知延迟（Application-Aware Latency）、抖动分布（Jitter Distribution）、丢包率的上下文依赖性，以及资源饱和度指数。讨论如何将这些技术指标映射到业务服务等级目标（SLOs）。 5. 网络基准测试与负载建模：介绍科学的基准测试方法，以评估不同硬件和软件配置下的网络极限性能。重点在于如何基于实际流量特征（例如，突发性、长连接/短连接比例）创建具有代表性的网络负载模型，确保测试结果的有效性和可复现性。 6. 容量规划的概率模型：引入排队论（Queueing Theory）在网络资源预留中的应用，特别是M/G/1和更复杂的排队模型，用于预测在特定负载下保持所需服务水平所需的缓冲区大小和链路容量，从而避免过度配置或资源不足。第三部分：基于数据驱动的智能网络控制这是本书的核心部分，聚焦于如何利用实时分析的结果来主动调整网络行为，实现自适应和自优化的网络管理。章节概览： 7. 流量工程的演进：讨论从传统的基于静态路径选择到基于实时拥塞感知的主动流量工程的转变。详细介绍如何利用最短路径算法的动态变体，根据实时的链路利用率和延迟反馈，重新计算和部署流量路径，最小化全局拥塞。 8. SDN在实时控制中的角色：深入探讨软件定义网络（SDN）控制器如何充当中央决策点。阐述如何将数据分析平台与OpenFlow或P4等可编程数据平面接口集成，实现毫秒级的策略下发和流表更新，以应对突发的流量尖峰或故障。 9. 拥塞控制机制的优化：批判性分析传统TCP拥塞控制算法（如CUBIC、BBR）在现代高带宽、高延迟网络（如数据中心内部和长距离广域网）中的局限性。重点介绍基于反馈的、更精细化的拥塞窗口调整策略，以及如何将其与流量优先级区分相结合。 10. 故障预测与主动干预：探讨如何使用时间序列预测模型（如ARIMA、Prophet）来分析关键设备指标（如CPU利用率、内存使用、接口错误率）的趋势，从而提前数小时或数天预测潜在的硬件或软件故障，并触发预防性维护或流量迁移。 11. 网络安全态势的实时感知：分析如何通过分析流数据中的异常行为模式（如DDoS攻击的流量特征、扫描活动）来实时识别安全事件。重点介绍基于基线的行为分析方法，用于快速区分良性流量突增和恶意攻击流量。第四部分：面向未来的网络架构与运维实践最后一部分着眼于下一代网络基础设施的构建，强调自动化、可解释性和持续改进的运维文化。章节概览： 12. 可观测性（Observability）的构建：区分传统的监控（Monitoring）和现代的可观测性。讲解如何通过日志（Logs）、指标（Metrics）和分布式追踪（Traces）的“三支柱”协同工作，为复杂分布式应用提供端到端的性能视图。 13. 网络自动化与闭环反馈：详细介绍实现网络运营自动化所需的工具链和框架（如Ansible, SaltStack）。强调如何设计“闭环系统”（Closed-Loop Systems），其中数据分析的输出直接触发配置变更或修复脚本的执行，减少人工干预。 14. 性能验证与持续集成/持续部署（CI/CD）在网络中的应用：讨论如何将性能测试集成到网络变更的CI/CD流程中，确保任何配置更新或软件升级都不会对既有服务水平造成负面影响。介绍“金丝雀发布”（Canary Releases）在网络策略部署中的应用。目标读者：本书适合具有中级至高级网络知识的读者，特别是负责核心网络、数据中心网络或服务提供商网络的架构师和高级工程师。同时，对应用性能管理（APM）和网络科学交叉领域感兴趣的研究人员也会从中获益匪浅。本书提供的是一套实用的、基于数据的决策框架，以应对构建下一代弹性、高效网络的实际挑战。