《IP與ATM網路中的QOS和業務量管理》是一本向讀者闡述在IP和ATM網路中如何有效地實施QoS控制與業務量管理的權威書籍。
基本介紹
- 中文名稱：IP與ATM網路中的QOS和業務量管理
- 外文名稱：Travel to watch industry
- 地理位置：宣武門外南橫街西口
- 氣候類型：暖溫帶半濕潤氣候區
內容簡介,目錄介紹,
內容簡介
這是一本全面系統介紹在IP和ATM網路中如何有效地實施QoS控制與業務量管理的權威書籍。全書有7個重要部分：1、通信網業務量管理基礎；IP/ATM網路基礎知識、電路交換與分組交換網路以及網路QoS的重要參數；2、QoS業務量控制、QoS的定義和如何通過控制業務流量來保證QoS；3、業務量現象：傳統的隨機化業務量模型和新近發展的一些先進的精確業務模型；4、排隊理論及其套用；5、擁塞檢測與控制：基本擁塞概念、開環和閉環控制；6、路由和網路設計：路由算法和路由設計中的性能問題；7、QoS和業務量綜合控制：新的業務量工程方法與套用。
本書適合高等院校計算機、電子、電信等相關專業的師生作為參考書，也適合從事網路管理方面的工程技術人員閱讀。
目錄介紹
前言1
0.1本書的讀者對象1
0.2本書的組織結構2
0.2.1第1部分: 通信網路流量管理2
0.2.2第2部分: QoS和流量控制3
0.2.3第3部分: 業務流量特徵3
0.2.4第4部分: 排隊理論4
0.2.5第5部分: 阻塞檢測與控制4
0.2.6第6部分: 路由選擇和網路設計4
0.2.7第7部分: 綜合篇5
0.3致謝5
第1部分通信網路流量管理
第1章綜述8
1.1電路交換、分組交換和信元交換的歷史8
1.1.1電話交換網路的誕生8
1.1.2面向話音的數字電路交換技術9
1.1.3分組交換9
1.1.4面向連線和面向無連線協定10
1.1.5成本低廉的區域網路互聯10
1.1.6定長分組: 信元11
1.2QoS和業務流量管理基本概念11
1.2.1IP和ATM: 異同點11
1.2.2計算機通信網路中的到達和服務12
1.2.3端到端性能: 吞吐量和回響時間13
1.3IP和ATM標準源14
1.3.1Internet工程研究組14
1.3.2國際電信聯盟14
1.3.3ATM論壇15
1.4小結16
1.5參考文獻16
第2章電路交換和分組交換網路綜述17
2.1電路交換17
2.1.1時分復用17
2.1.2TDM復用等級18
2.1.3交換連線的信令機制19
2.2面向無連線分組交換21
2.2.1無連線數據推進和路由選擇21
2.2.2IP數據報格式22
2.2.3路由網際網路基本術語24
2.2.4路由設備結構25
2.3面向連線的分組交換26
2.3.1標記交換27
2.3.2ATM信元28
2.3.3MPLS標記29
2.3.4虛連線的特點29
2.4小結30
2.5參考文獻30
第3章容量、吞吐量和流量等級31
3.1頻寬、容量、瓶頸、吞吐量和效率31
3.1.1頻寬和鏈路層容量31
3.1.2瓶頸和路徑容量33
3.1.3路徑的容量和吞吐量33
3.1.4鏈路層效率34
3.1.5分組數據的傳輸效率34
3.1.6電路數據的傳輸效率36
3.2信源業務量特徵37
3.2.1峰值速率和平均速率37
3.2.2突發度和信源活動機率38
3.2.3突發持續時間38
3.2.4統計復用39
3.3業務量參數的度量和監測40
3.3.1IP令牌桶算法40
3.3.2ATM流量參數42
3.3.3ATM漏桶算法44
3.3.4令牌桶算法和漏桶算法互操作45
3.4小結46
3.5參考文獻46
第2部分QoS和流量控制
第4章通信服務的主觀評判50
4.1主觀理解和服務質量50
4.1.1視覺/聽覺特性如何影響感知質量50
4.1.2協定如何影響人們的主觀評判51
4.1.3主觀質量和物理質量54
4.2QoS的不平等特性54
4.2.1平等的價值54
4.2.2呼損和降質54
4.2.3面向連線和面向無連線模型中的質量概念55
4.3ATM業務類型和QoS56
4.4IP網路中面向QoS的業務58
4.4.1盡力傳送業務58
4.4.2負載可控制業務58
4.4.3質量可保證業務59
4.4.4差異服務59
4.5小結60
4.6參考文獻61
第5章服務質量定義62
5.1服務質量（QoS）62
5.1.1參考模型62
5.1.2影響QoS參數的網路特徵63
5.1.3套用層QoS64
5.1.4延遲變化和鏈路速率64
5.2ATMQoS參數65
5.2.1術語和定義66
5.2.2信元傳送延遲、延遲變化和丟失率66
5.2.3ATM網路中動態和預定義QoS68
5.3IPQoS參數69
5.4請求和描述QoS的方法69
5.4.1ATM面向連線的信令70
5.4.2IP資源預留（RSVP）71
5.4.3RSVP動態廣告延遲73
5.5ATM和RSVP比較74
5.6小結75
5.7參考文獻75
第6章通過流量控制來保證QoS77
6.1路由器和交換機的通用QoS結構77
6.2接入控制78
6.2.1接入控制和調度78
6.2.2ATM連線允許控制79
6.2.3IP資源預留協定（RSVP）80
6.3流量參數控制——監管和成形81
6.3.1流量參數控制設定位置82
6.3.2ATM用法參數控制82
6.3.3業務成形84
6.3.4RSVP流量監管和業務成形85
6.4小結87
6.5參考文獻87
第3部分業務流量特徵
第7章日常生活中的隨機現象90
7.1機率簡介90
7.1.1機率論示例90
7.1.2例子的答案91
7.1.3確定性/隨機性建模理念94
7.2隨機過程簡介95
7.2.1擲骰子試驗95
7.2.2自相似概述95
7.2.3泊松和自相似過程示例96
7.3小結97
7.4參考文獻98
第8章隨機流量模型99
8.1隨機理論99
8.1.1集合理論和機率定義99
8.1.2機率論與通信102
8.1.3排列與組合102
8.1.4貝努里試驗和貝努里分布105
8.2隨機變數105
8.2.1機率密度和機率分布106
8.2.2均值與方差106
8.2.3兩個隨機變數的重要性質107
8.3機率論中的極限定理107
8.3.1中心極限定理107
8.3.2常態分配或高斯分布108
8.3.3機率分布尾部機率的Chernoff界109
8.4隨機過程110
8.4.1時間上的隨機泊松到達110
8.4.2泊松到達間隔的機率分布112
8.4.3泊松到達的無記憶性質113
8.4.4泊松過程的合併和分離114
8.5小結114
8.6參考文獻115
第9章高級流量模型116
9.1常用的馬爾可夫模型116
9.1.1離散時間馬爾可夫鏈116
9.1.2連續時間馬爾可夫鏈120
9.1.3一個簡單的例子——系統的可用性122
9.2連續隨機過程的性質124
9.2.1連續隨機變數的統計特性124
9.2.2期望、自相關和自協方差124
9.2.3功率譜125
9.3隨機遊動、布朗運動和自相似過程127
9.3.1廣義隨機遊動127
9.3.2布朗運動和維納過程127
9.3.3自相似流量128
9.4自相似過程的重要性質129
9.4.1離散值的自相似過程130
9.4.2自相似過程的特徵130
9.4.3短期相關和長期相關130
9.4.4重尾部機率密度131
9.5小結132
9.6參考文獻133
第4部分排 隊 理 論
第10章排隊: 在佇列中等待136
10.1排隊系統136
10.1.1通用排隊系統模型136
10.1.2隨機佇列和排隊系統137
10.1.3資源預留和服務策略138
10.2排隊系統特性140
10.2.1流量、穩定性和負載140
10.2.2佇列長度和等待時間141
10.2.3系統結構和策略的影響141
10.3排隊論在IP和ATM網路中的套用142
10.3.1基於排隊論的服務質量度量計算142
10.3.2網路中復用/交換流量142
10.3.3路由器和交換機結構143
10.3.4鏈路層的排隊模型144
10.4佇列服務準則145
10.4.1先進先出（FIFO）佇列145
10.4.2優先權佇列145
10.4.3加權排隊服務準則146
10.4.4丟棄門限149
10.4.5優先權丟棄門限的性能149
10.5小結150
10.6參考文獻151
第11章排隊論的基本套用152
11.1基本的排隊模型152
11.1.1排隊系統的Kendall表示法152
11.1.2生滅過程153
11.1.3馬爾可夫排隊系統的解154
11.2電路交換語音網路中的拒絕和排隊157
11.2.1呼叫嘗試的統計模型157
11.2.2Erlang拒絕呼叫損失的公式158
11.2.3Erlang拒絕呼叫等待的公式160
11.2.4多個單獨佇列和單一共享佇列的性能比較160
11.3數據流量的快取區設計162
11.3.1快取區溢出機率模型162
11.3.2共享與專用快取區的性能比較164
11.3.3優先權佇列的性能165
11.4話音和數據的綜合167
11.4.1話音流量模型167
11.4.2話音會話的統計復用168
11.4.3話音/數據綜合傳輸的好處169
11.5小結170
11.6參考文獻170
第12章中級排隊論套用172
12.1M/G/1和G/M/1佇列172
12.1.1M/G/1佇列導論172
12.1.2M/G/1佇列的PollaczekKhinchin變換結果173
12.1.3忙/閒時段分析法177
12.1.4G/M/1佇列178
12.2流體近似和等效頻寬179
12.2.1流體近似179
12.2.2統計復用增益模型181
12.2.3近似的等效頻寬183
12.3對確定性恆定速率源的復用185
12.4小結188
12.5參考文獻188
第5部分阻塞檢測與控制
第13章前方交通阻塞190
13.1日常生活和網路中的阻塞現象190
13.1.1阻塞的特性190
13.1.2尖峰時間191
13.1.3阻塞的時間尺度191
13.2阻塞控制簡介192
13.2.1網路中阻塞的實例192
13.2.2開環和閉環阻塞控制193
13.2.3阻塞網路中的吞吐量與延遲之間的平衡關係194
13.3重傳協定197
13.3.1定長視窗協定197
13.3.2IP的傳輸控制協定（TCP）198
13.3.3TCP的慢啟動阻塞控制協定199
13.4ATM的適宜比特率（ABR）協定201
13.4.1二元模式ABR202
13.4.2顯式速率ABR203
13.4.3虛擬信源/虛擬目的地203
13.5流量阻塞控制方法的分類204
13.6小結205
13.7參考文獻206
第14章開環阻塞控制207
14.1阻塞避免207
14.1.1資源分配和接入控制207
14.1.2成形器的閉合排隊系統模型208
14.1.3流量監管和調度的加權公平佇列模型210
14.1.4實現最小延遲和丟失的快取區及調度策略設計212
14.2選擇性丟棄的性能214
14.2.1識別低優先權流量214
14.2.2丟棄門限性能模型215
14.2.3早期/部分分組丟棄（EPD/PPD）218
14.3固定視窗重傳協定219
14.3.1策略——回退N步重傳和選擇性拒絕219
14.3.2基於隨機丟失的性能分析221
14.3.3多信源爭搶下的性能分析223
14.3.4隨機早期檢測225
14.4小結225
14.5參考文獻226
第15章閉環阻塞控制228
15.1自適應閉環阻塞控制的基本原則228
15.2基於速率的控制系統模型229
15.2.1簡單線性模型230
15.2.2吞吐量和延遲231
15.2.3實際的線性增加和倍增遞減模型234
15.3基於視窗流量控制235
15.4TCP/IP模型237
15.4.1TCP視窗大小對吞吐量的影響237
15.4.2離散TCP/IP性能模型238
15.4.3快取容量對性能的影響240
15.4.4信源數量對性能的影響242
15.4.5ATM上TCP傳送: UBR和ABR242
15.5小結243
15.6參考文獻243
第6部分路由選擇和網路設計
第16章路由及其算法基本概念246
16.1路由概述246
16.1.1交通系統類比246
16.1.2最短路徑/最小成本路由算法247
16.1.3基於約束的路由算法248
16.1.4有趣的流量模型249
16.2路由算法250
16.2.1背景知識250
16.2.2鏈路狀態路由選擇和拓撲發現251
16.2.3基於約束的路由選擇算法253
16.2.4IEEE 802.1d橋接協定——擴展樹協定254
16.3路由選擇、流量工程和故障恢復255
16.3.1路由可擴展性範式255
16.3.2物理層故障恢復256
16.3.3網路層故障恢復257
16.3.4分層故障恢復257
16.4小結258
16.5參考文獻258
第17章路由選擇算法260
17.1圖論基本概念260
17.1.1基本術語260
17.1.2網路圖形的矩陣表示261
17.1.3樹和擴展樹262
17.2最短路徑算法263
17.2.1基本問題263
17.2.2Dijikstra算法263
17.2.3BellmanFord算法264
17.2.4分布/集中實現中的相關要素265
17.3基於約束的網路路由和設計265
17.3.1基於鏈路頻寬約束265
17.3.2基於最小割集的最大流量算法266
17.3.3流量矩陣約束267
17.3.4最小代價網路設計267
17.3.5網路故障應對268
17.4基於約束的路由和設計算法269
17.4.1啟發式算法269
17.4.2拓撲裁剪269
17.4.3顯式路由、路由固定和環回270
17.4.4次優路由和重置路由271
17.5網路的數值計算272
17.6小結275
17.7參考文獻275
第18章網路路由設計的性能277
18.1排隊的網路277
18.1.1通用交換和排隊模型277
18.1.2Jackson網路模型277
18.1.3機率密度乘積表示279
18.2端到端性能280
18.2.1Jackson網路模型中的數學期望280
18.2.2延遲變動的累積效應282
18.2.3網路中加權公平排隊的性能283
18.2.4網路路徑上不同佇列規則的性能比較284
18.2.5分層網路（接入/骨幹）的性能285
18.3分析路由模型286
18.3.1單一業務流環境下的對稱網路286
18.3.2容量和設計考慮287
18.3.3對稱樹形網路289
18.4小結291
18.5參考文獻291
第7部分綜合篇
第19章流量工程套用294
19.1網路擴展性設計294
19.1.1IP/ATM混合網路294
19.1.2MPLS標記交換路由網路295
19.1.3分層骨幹/接入網路296
19.1.4地址/拓撲總結297
19.1.5虛擬路徑/信道和堆疊標記297
19.2網路規劃和設計流程簡述299
19.2.1網路設計方法/建模的哲理299
19.2.2流量/性能的測量300
19.2.3可選的網路設計300
19.2.4可選網路和技術的分析及仿真301
19.2.5網路實踐301
19.3網路設計工具302
19.3.1設計工具的圖形化界面302
19.3.2確定設計條件303
19.3.3網路功能的建模303
19.3.4結果的顯示和比較304
19.4小結304
19.5參考文獻304
第20章實際網路設計306
20.1分層網路設計306
20.1.1擴展性和分層概念306
20.1.2過載業務流和等效隨機方法307
20.1.3分層網路數值設計310
20.2動態路由選擇312
20.2.1可變業務流量的本質312
20.2.2時變非均衡流量下的網路設計313
20.2.3動態控制路由算法314
20.3最小代價網路設計316
20.4小結317
20.5參考文獻318
第21章展望未來319
21.1基於事件仿真工具的基本原理319
21.1.1事件驅動仿真的基礎知識319
21.1.2隨機數產生321
21.1.3多階愛爾朗的隨機數產生322
21.1.4自相似過程的仿真323
21.1.5樣本平均和置信區間324
21.1.6達到相當可信度的仿真次數326
21.2構建業務量模型327
21.2.1確定事件分布327
21.2.2參數估計327
21.2.3自相似檢測和H參數估計328
21.3QoS控制和流量管理的未來發展329
21.3.1當前研究總結329
21.3.2成果和問題329
21.3.3將來是否需要QoS330
21.3.4流量模式的未來變化331
21.4小結331
21.5參考文獻331
附錄術語表333
附錄B測試題答案289
縮寫詞表294
參考文獻301
