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出版者:Artech House Publishers

作者:John Farserotu

出品人:

页数:289

译者:

出版时间:2001-01-15

价格:USD 124.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781580531122

丛书系列:

图书标签:

• IP
• ATM
• 移动卫星网络
• 卫星通信
• 无线通信
• 网络协议
• 移动网络
• 通信工程
• 无线网络
• IP网络

现代网络架构与前沿技术：下一代通信基础设施的深度探索 本书导言： 在数字化浪潮席卷全球的今天，信息传输的效率、可靠性与覆盖范围已成为衡量一个社会发展水平的关键指标。本书并非聚焦于特定的卫星通信技术，而是将目光投向一个更为宏大且紧迫的议题：构建适应未来十年爆炸性数据增长和极端环境需求的、具有高度韧性的下一代网络架构。我们深入剖析了支撑现代互联世界的复杂技术栈，从底层硬件的革新到上层协议的优化，旨在为网络工程师、系统架构师以及政策制定者提供一个全面、前瞻性的技术蓝图。 --- 第一部分：超大规模数据中心与边缘计算的深度融合 第一章：下一代数据中心互联（DCI）技术革新 本章详尽阐述了当前超大规模数据中心（Hyperscale Data Centers）内部和数据中心之间互联面临的瓶颈。重点探讨了相干光通信技术在城域和广域网中的应用进展，包括硅光子集成（Silicon Photonics）如何驱动低功耗、高密度的光学模块发展。我们分析了从100G向400G、800G甚至Tbps演进过程中，对转发芯片（Switch ASIC）的功耗和延迟提出的苛刻要求。此外，本书深入比较了波分复用（WDM）技术在不同传输介质上的性能表现，尤其关注了色散补偿、非线性效应的实时补偿算法在提升光纤传输距离和容量方面的最新突破。 第二章：边缘智能与分布式处理范式 随着物联网（IoT）设备数量的激增以及对实时决策需求的提升，集中式云计算模式的局限性日益凸显。本章详细解析了边缘计算（Edge Computing）的架构演进，从近核心边缘（Near-Core Edge）到远端设备侧边缘（Device Edge）的层次划分。我们系统性地介绍了容器化技术（如Kubernetes及其轻量级变体K3s）如何在资源受限的边缘节点上实现高效的应用部署与生命周期管理。同时，探讨了联邦学习（Federated Learning）在保护数据隐私的前提下，实现边缘数据协同训练的工程实践与挑战，包括模型聚合的延迟控制和模型版本管理策略。 第三章：软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）的成熟应用 SDN和NFV已不再是新兴概念，而是数据中心和运营商网络的主流范式。本章聚焦于这些技术的深度融合与自动化运维。我们分析了基于OpenFlow的控制器集群设计，如何实现对复杂多域网络的全局视图和快速策略下发。在NFV领域，重点讨论了加速技术（如DPDK、SR-IOV）在提升虚拟网络功能（VNF）性能，特别是虚拟路由器和防火墙性能方面的关键作用。此外，还涵盖了网络即服务（NaaS）的商业模式探索及其对传统电信业务的颠覆性影响。 --- 第二部分：下一代核心传输技术与网络韧性 第四章：光纤网络的长距离传输极限与新材料探索 本章超越传统的电信光纤标准，展望了光纤通信的物理极限。我们深入探讨了空芯光纤（Hollow-Core Fiber）在降低传输延迟和消除非线性效应方面的潜力，并评估了其在海底光缆部署中的商业可行性。同时，对少模光纤（Few-Mode Fiber, FMF）和多芯光纤（Multi-Core Fiber, MCF）的空分复用（SDM）技术进行了详细的性能建模与比较，阐述了如何通过空间维度来突破单模光纤的容量瓶颈。 第五章：量子网络基础设施的早期布局 量子技术是构建未来绝对安全通信的基础。本章侧重于量子密钥分发（QKD）技术的工程化部署挑战，包括长距离QKD的重复器需求、抗环境噪声的调制技术，以及如何将QKD系统无缝集成到现有光纤网络基础设施中。我们还概述了量子态隐形传态（Quantum Teleportation）的实验进展，并讨论了构建量子中继器（Quantum Repeater）所需的光学存储和纠缠交换技术路线图。 第六章：网络安全与韧性设计：零信任架构的全面部署 面对日益复杂的网络威胁，传统的基于边界的安全模型已失效。本章详细阐述了零信任架构（Zero Trust Architecture, ZTA）的实施框架，包括持续的身份验证、微隔离技术（Micro-segmentation）的实践，以及基于上下文的动态访问控制策略。重点分析了安全编排、自动化与响应（SOAR）平台，如何利用机器学习对异常流量进行实时识别和自动阻断，从而显著提升网络的整体韧性和快速恢复能力。 --- 第三部分：融合通信与网络管理智能化 第七章：5G/6G 核心网的演进与网络切片的高级管理 本书探讨了5G核心网（5GC）向服务化架构（SBA）的全面转型，以及如何通过网络切片（Network Slicing）实现对不同服务质量（QoS）需求的动态定制。本章详细描述了切片生命周期的管理机制，从切片的创建、资源分配到最终的退役，重点讨论了基于策略的自动化（Policy-Driven Automation）在确保SLA（服务等级协议）合规性方面的核心作用。此外，对6G时代预期实现的太赫兹（THz）通信、全息通信对网络带宽和延迟的极限需求进行了前瞻性分析。 第八章：AIOps：利用人工智能实现网络运维的革命 网络规模的扩大和复杂性的增加，使得人工运维几近不可能。本章深入剖析了AIOps（人工智能驱动的IT运维）在网络领域的落地应用。内容涵盖了异常检测算法（如时间序列分析、深度学习模型）在海量日志和指标数据中快速定位性能瓶颈的方法。我们详细介绍了如何构建一个闭环的自动化系统，实现从“预测性维护”到“自愈合网络”的转变，包括对故障根因分析（RCA）的自动化和策略自动修正机制的设计。 第九章：跨域资源协同与开放接口协议 现代网络是高度异构和多厂商协作的产物。本章强调了开放接口和标准协议在促进跨域资源优化中的关键作用。本书系统介绍了如TMF（TM Forum）开放API标准在服务编排和资源目录管理中的应用，以及如何利用NETCONF/YANG模型驱动对传统和新型网络设备进行配置和管理。最终目标是实现一个统一的、可编程的网络控制平面，能够高效地协调地面光纤、无线接入以及各类专网资源，以满足未来复杂业务对资源隔离和动态调度的需求。 --- 结论：构建面向未来的可编程、自适应网络生态 本书汇集了当前网络技术最前沿的研究成果和工程实践，强调了软硬件协同、智能化管理以及极高可靠性是构建下一代通信基础设施的基石。我们相信，只有通过对底层物理传输的突破、对软件定义架构的深化应用以及对人工智能运维的全面整合，才能真正迎接数字世界对通信网络提出的无限挑战与机遇。 目标读者： 网络架构师、高级网络工程师、电信运营商技术部门、互联网公司基础设施团队、通信领域的研究人员及政策规划人员。

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这本书的结构组织，坦率地说，让我感觉像是在阅读一部早期互联网规范的汇编，充满了对底层架构的极度细致的剖析，但对于“用户价值”的探讨却显得捉襟见肘。我注意到，书中大量篇幅用于阐述各种链路层和介质访问控制的机制，这些内容无疑是构建任何复杂网络系统的基石，但阅读这些内容时，我总忍不住会想，这些精妙的工程决策，最终会如何具体地转化为更低的延迟，或者更高的带宽？作者似乎坚信，只要把技术原理讲得足够透彻，应用层面的价值就会自然浮现。这种自上而下的论证方式，虽然逻辑严密，却让处于信息消费端的我，感到了一种遥远的疏离感。我更希望看到的是，在详尽描述了某项新颖的帧结构或功率控制算法之后，能紧跟着一个“场景模拟”或“性能对比”，哪怕是简短的脚注也好，来提醒我，我们正在为之投入如此多脑细胞的复杂性，最终是为了解决什么样具体的世界性难题。这本书的叙事风格是内向的，它向内深挖，而鲜少向外发散，这使得它的知识密度极高，但同时也让读者在吸收这些知识时，缺乏一个清晰的外部参照系来锚定这些复杂的概念。

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更深层次来看，这本书在探讨技术生态和商业模式融合方面，给人的感觉是相对薄弱的。它沉浸在纯粹的技术细节中，近乎完全屏蔽了外部世界的喧嚣。我理解，作为一本专注于网络工程的书籍，它的核心职责是解决技术难题，但任何成熟的技术都不是孤立存在的，它必须嵌入到一个经济、法规和市场竞争的大背景中才能真正发挥作用。例如，在讨论了如何优化某一信道接入算法后，我非常期待能看到作者简短地分析一下，这种优化在当前商业频谱拍卖环境下，对运营商的成本节约意味着什么，或者它如何影响终端设备的功耗预算和用户体验的感知差异。然而，这本书的视角始终固定在“系统内部”的运转逻辑上，缺乏一个“鸟瞰图”。这种视角上的局限性，使得读者在构建完整的技术认知体系时，总感觉缺少了连接技术本身与最终商业价值之间的那根关键纽带，让这本书的价值停留在“如何做”的层面，而未能充分触及“为何要这样做”的深层驱动力。

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我对这本书的“时间感”持有保留意见。当我翻阅它时，我仿佛被带入了一个特定技术迭代周期的缩影，其中描绘的网络架构和正在讨论的关键瓶颈，虽然在理论上具备普适性，但在实际的产业发展脉络中，似乎已经快速地被新的技术范式所取代或边缘化了。例如，书中对某些频谱分配策略的深入论述，在如今这个软件定义网络（SDN）和大规模MIMO技术日益成熟的时代，其优先级和紧迫性已不复往日。我试图从中寻找一些具有前瞻性的、可以指导未来五年技术选型的洞见，但更多的是发现了一份详尽的“历史技术档案”。这并非指其理论基础不牢固，相反，其数学推导和协议分析无懈可击，但技术书籍的价值往往与其实时相关性紧密相连。一本优秀的教材应该让人感受到它正在塑造未来，而不是仅仅完美地解释过去。因此，作为一本面向前沿技术的读者，我在这本书中体验到的是一种技术考古的乐趣，而非前沿探索的兴奋感，这使得它的实际应用指导价值大打折扣。

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这本书的语言风格极其学术化，甚至可以说有些“冷峻”。每一个术语的引入都伴随着极其精确的定义，作者几乎不使用任何比喻或类比来辅助理解那些抽象的概念。这对于已经身处该领域多年，需要精确定义来避免歧义的专家而言，或许是完美的，但对于我这样希望通过形象化描述来巩固理解的读者来说，每一次遭遇新的缩写或者陌生的数学符号，都像是一次微小的认知重启。我不得不频繁地在书中来回查找，或者暂停下来去查阅外部资料，以确保我没有曲解作者所指的特定上下文。这种对“精确性”的极致追求，牺牲了阅读的流畅性。它更像是一本供人查阅的字典，而非引人入胜的故事书。如果你在寻找一本能让你在咖啡馆里轻松翻阅，并能激发你对某个技术领域产生热情的作品，这本书的风格可能过于沉闷和刻板了。它要求你带着严谨的学术态度进入，并且保持这种态度直到最后一页，任何一丝一毫的思维松懈，都可能让你迷失在复杂的公式和定义之中。

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这本书的封面设计初看之下，确实给人一种非常“专业”和“硬核”的感觉，那种厚重的质感和略显晦涩的标题，立刻将我拉入了一个技术深思的领域。我原本是带着对现代通信技术的好奇心翻开它的，期待能找到一些关于未来移动连接的可能性，特别是那种跨越地理限制的无缝体验。然而，当我深入阅读其中的章节时，我发现作者似乎更倾向于在理论的迷宫中构建他的蓝图，而非提供一个可以立刻投入实践的导航图。 想象一下，你站在一个巨大的技术图书馆前，这本书就像是那本尘封已久、只对少数资深专家开放的参考手册。它没有试图用生动的案例来“拉近”技术与读者的距离，反而用严谨的数学模型和复杂的协议栈定义来构建一个高耸的知识壁垒。对于我这种希望了解“这项技术具体如何改变我日常使用手机或导航时的体验”的普通读者来说，阅读过程更像是在攀登一座没有清晰标记的学术山峰，每一步都需要极大的专注力和背景知识储备。这本书无疑是该领域的学术重镇，但它在“可读性”和“普及性”这条路上，似乎走得过于偏僻了。它更像是一篇用书籍形式呈现的博士论文，而非一本面向广泛技术爱好者的启蒙读物，这种取向上的选择，使得许多潜在的探索者可能在初次接触时就被其深奥的内涵所劝退，未能领略到其理论深处的精妙之处。

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