《IP与ATM网路中的QOS和业务量管理》是一本向读者阐述在IP和ATM网路中如何有效地实施QoS控制与业务量管理的权威书籍。
基本介绍
- 中文名称：IP与ATM网路中的QOS和业务量管理
- 外文名称：Travel to watch industry
- 地理位置：宣武门外南横街西口
- 气候类型：暖温带半湿润气候区
内容简介
这是一本全面系统介绍在IP和ATM网路中如何有效地实施QoS控制与业务量管理的权威书籍。全书有7个重要部分：1、通信网业务量管理基础；IP/ATM网路基础知识、电路交换与分组交换网路以及网路QoS的重要参数；2、QoS业务量控制、QoS的定义和如何通过控制业务流量来保证QoS；3、业务量现象：传统的随机化业务量模型和新近发展的一些先进的精确业务模型；4、排队理论及其套用；5、拥塞检测与控制：基本拥塞概念、开环和闭环控制；6、路由和网路设计：路由算法和路由设计中的性能问题；7、QoS和业务量综合控制：新的业务量工程方法与套用。
本书适合高等院校计算机、电子、电信等相关专业的师生作为参考书，也适合从事网路管理方面的工程技术人员阅读。
目录介绍
前言1
0.1本书的读者对象1
0.2本书的组织结构2
0.2.1第1部分: 通信网路流量管理2
0.2.2第2部分: QoS和流量控制3
0.2.3第3部分: 业务流量特徵3
0.2.4第4部分: 排队理论4
0.2.5第5部分: 阻塞检测与控制4
0.2.6第6部分: 路由选择和网路设计4
0.2.7第7部分: 综合篇5
0.3致谢5
第1部分通信网路流量管理
第1章综述8
1.1电路交换、分组交换和信元交换的历史8
1.1.1电话交换网路的诞生8
1.1.2面向话音的数字电路交换技术9
1.1.3分组交换9
1.1.4面向连线和面向无连线协定10
1.1.5成本低廉的区域网路互联10
1.1.6定长分组: 信元11
1.2QoS和业务流量管理基本概念11
1.2.1IP和ATM: 异同点11
1.2.2计算机通信网路中的到达和服务12
1.2.3端到端性能: 吞吐量和回响时间13
1.3IP和ATM标準源14
1.3.1Internet工程研究组14
1.3.2国际电信联盟14
1.3.3ATM论坛15
1.4小结16
1.5参考文献16
第2章电路交换和分组交换网路综述17
2.1电路交换17
2.1.1时分复用17
2.1.2TDM复用等级18
2.1.3交换连线的信令机制19
2.2面向无连线分组交换21
2.2.1无连线数据推进和路由选择21
2.2.2IP数据报格式22
2.2.3路由网际网路基本术语24
2.2.4路由设备结构25
2.3面向连线的分组交换26
2.3.1标记交换27
2.3.2ATM信元28
2.3.3MPLS标记29
2.3.4虚连线的特点29
2.4小结30
2.5参考文献30
第3章容量、吞吐量和流量等级31
3.1频宽、容量、瓶颈、吞吐量和效率31
3.1.1频宽和链路层容量31
3.1.2瓶颈和路径容量33
3.1.3路径的容量和吞吐量33
3.1.4链路层效率34
3.1.5分组数据的传输效率34
3.1.6电路数据的传输效率36
3.2信源业务量特徵37
3.2.1峰值速率和平均速率37
3.2.2突发度和信源活动机率38
3.2.3突发持续时间38
3.2.4统计复用39
3.3业务量参数的度量和监测40
3.3.1IP令牌桶算法40
3.3.2ATM流量参数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小结46
3.5参考文献46
第2部分QoS和流量控制
第4章通信服务的主观评判50
4.1主观理解和服务质量50
4.1.1视觉/听觉特性如何影响感知质量50
4.1.2协定如何影响人们的主观评判51
4.1.3主观质量和物理质量54
4.2QoS的不平等特性54
4.2.1平等的价值54
4.2.2呼损和降质54
4.2.3面向连线和面向无连线模型中的质量概念55
4.3ATM业务类型和QoS56
4.4IP网路中面向QoS的业务58
4.4.1尽力传送业务58
4.4.2负载可控制业务58
4.4.3质量可保证业务59
4.4.4差异服务59
4.5小结60
4.6参考文献61
第5章服务质量定义62
5.1服务质量（QoS）62
5.1.1参考模型62
5.1.2影响QoS参数的网路特徵63
5.1.3套用层QoS64
5.1.4延迟变化和链路速率64
5.2ATMQoS参数65
5.2.1术语和定义66
5.2.2信元传送延迟、延迟变化和丢失率66
5.2.3ATM网路中动态和预定义QoS68
5.3IPQoS参数69
5.4请求和描述QoS的方法69
5.4.1ATM面向连线的信令70
5.4.2IP资源预留（RSVP）71
5.4.3RSVP动态广告延迟73
5.5ATM和RSVP比较74
5.6小结75
5.7参考文献75
第6章通过流量控制来保证QoS77
6.1路由器和交换机的通用QoS结构77
6.2接入控制78
6.2.1接入控制和调度78
6.2.2ATM连线允许控制79
6.2.3IP资源预留协定（RSVP）80
6.3流量参数控制——监管和成形81
6.3.1流量参数控制设定位置82
6.3.2ATM用法参数控制82
6.3.3业务成形84
6.3.4RSVP流量监管和业务成形85
6.4小结87
6.5参考文献87
第3部分业务流量特徵
第7章日常生活中的随机现象90
7.1机率简介90
7.1.1机率论示例90
7.1.2例子的答案91
7.1.3确定性/随机性建模理念94
7.2随机过程简介95
7.2.1掷骰子试验95
7.2.2自相似概述95
7.2.3泊松和自相似过程示例96
7.3小结97
7.4参考文献98
第8章随机流量模型99
8.1随机理论99
8.1.1集合理论和机率定义99
8.1.2机率论与通信102
8.1.3排列与组合102
8.1.4贝努里试验和贝努里分布105
8.2随机变数105
8.2.1机率密度和机率分布106
8.2.2均值与方差106
8.2.3两个随机变数的重要性质107
8.3机率论中的极限定理107
8.3.1中心极限定理107
8.3.2常态分配或高斯分布108
8.3.3机率分布尾部机率的Chernoff界109
8.4随机过程110
8.4.1时间上的随机泊松到达110
8.4.2泊松到达间隔的机率分布112
8.4.3泊松到达的无记忆性质113
8.4.4泊松过程的合併和分离114
8.5小结114
8.6参考文献115
第9章高级流量模型116
9.1常用的马尔可夫模型116
9.1.1离散时间马尔可夫链116
9.1.2连续时间马尔可夫链120
9.1.3一个简单的例子——系统的可用性122
9.2连续随机过程的性质124
9.2.1连续随机变数的统计特性124
9.2.2期望、自相关和自协方差124
9.2.3功率谱125
9.3随机游动、布朗运动和自相似过程127
9.3.1广义随机游动127
9.3.2布朗运动和维纳过程127
9.3.3自相似流量128
9.4自相似过程的重要性质129
9.4.1离散值的自相似过程130
9.4.2自相似过程的特徵130
9.4.3短期相关和长期相关130
9.4.4重尾部机率密度131
9.5小结132
9.6参考文献133
第4部分排 队 理 论
第10章排队: 在伫列中等待136
10.1排队系统136
10.1.1通用排队系统模型136
10.1.2随机伫列和排队系统137
10.1.3资源预留和服务策略138
10.2排队系统特性140
10.2.1流量、稳定性和负载140
10.2.2伫列长度和等待时间141
10.2.3系统结构和策略的影响141
10.3排队论在IP和ATM网路中的套用142
10.3.1基于排队论的服务质量度量计算142
10.3.2网路中复用/交换流量142
10.3.3路由器和交换机结构143
10.3.4链路层的排队模型144
10.4伫列服务準则145
10.4.1先进先出（FIFO）伫列145
10.4.2优先权伫列145
10.4.3加权排队服务準则146
10.4.4丢弃门限149
10.4.5优先权丢弃门限的性能149
10.5小结150
10.6参考文献151
第11章排队论的基本套用152
11.1基本的排队模型152
11.1.1排队系统的Kendall表示法152
11.1.2生灭过程153
11.1.3马尔可夫排队系统的解154
11.2电路交换语音网路中的拒绝和排队157
11.2.1呼叫尝试的统计模型157
11.2.2Erlang拒绝呼叫损失的公式158
11.2.3Erlang拒绝呼叫等待的公式160
11.2.4多个单独伫列和单一共享伫列的性能比较160
11.3数据流量的快取区设计162
11.3.1快取区溢出机率模型162
11.3.2共享与专用快取区的性能比较164
11.3.3优先权伫列的性能165
11.4话音和数据的综合167
11.4.1话音流量模型167
11.4.2话音会话的统计复用168
11.4.3话音/数据综合传输的好处169
11.5小结170
11.6参考文献170
第12章中级排队论套用172
12.1M/G/1和G/M/1伫列172
12.1.1M/G/1伫列导论172
12.1.2M/G/1伫列的PollaczekKhinchin变换结果173
12.1.3忙/闲时段分析法177
12.1.4G/M/1伫列178
12.2流体近似和等效频宽179
12.2.1流体近似179
12.2.2统计复用增益模型181
12.2.3近似的等效频宽183
12.3对确定性恆定速率源的复用185
12.4小结188
12.5参考文献188
第5部分阻塞检测与控制
第13章前方交通阻塞190
13.1日常生活和网路中的阻塞现象190
13.1.1阻塞的特性190
13.1.2尖峰时间191
13.1.3阻塞的时间尺度191
13.2阻塞控制简介192
13.2.1网路中阻塞的实例192
13.2.2开环和闭环阻塞控制193
13.2.3阻塞网路中的吞吐量与延迟之间的平衡关係194
13.3重传协定197
13.3.1定长视窗协定197
13.3.2IP的传输控制协定（TCP）198
13.3.3TCP的慢启动阻塞控制协定199
13.4ATM的适宜比特率（ABR）协定201
13.4.1二元模式ABR202
13.4.2显式速率ABR203
13.4.3虚拟信源/虚拟目的地203
13.5流量阻塞控制方法的分类204
13.6小结205
13.7参考文献206
第14章开环阻塞控制207
14.1阻塞避免207
14.1.1资源分配和接入控制207
14.1.2成形器的闭合排队系统模型208
14.1.3流量监管和调度的加权公平伫列模型210
14.1.4实现最小延迟和丢失的快取区及调度策略设计212
14.2选择性丢弃的性能214
14.2.1识别低优先权流量214
14.2.2丢弃门限性能模型215
14.2.3早期/部分分组丢弃（EPD/PPD）218
14.3固定视窗重传协定219
14.3.1策略——回退N步重传和选择性拒绝219
14.3.2基于随机丢失的性能分析221
14.3.3多信源争抢下的性能分析223
14.3.4随机早期检测225
14.4小结225
14.5参考文献226
第15章闭环阻塞控制228
15.1自适应闭环阻塞控制的基本原则228
15.2基于速率的控制系统模型229
15.2.1简单线性模型230
15.2.2吞吐量和延迟231
15.2.3实际的线性增加和倍增递减模型234
15.3基于视窗流量控制235
15.4TCP/IP模型237
15.4.1TCP视窗大小对吞吐量的影响237
15.4.2离散TCP/IP性能模型238
15.4.3快取容量对性能的影响240
15.4.4信源数量对性能的影响242
15.4.5ATM上TCP传送: UBR和ABR242
15.5小结243
15.6参考文献243
第6部分路由选择和网路设计
第16章路由及其算法基本概念246
16.1路由概述246
16.1.1交通系统类比246
16.1.2最短路径/最小成本路由算法247
16.1.3基于约束的路由算法248
16.1.4有趣的流量模型249
16.2路由算法250
16.2.1背景知识250
16.2.2链路状态路由选择和拓扑发现251
16.2.3基于约束的路由选择算法253
16.2.4IEEE 802.1d桥接协定——扩展树协定254
16.3路由选择、流量工程和故障恢复255
16.3.1路由可扩展性範式255
16.3.2物理层故障恢复256
16.3.3网路层故障恢复257
16.3.4分层故障恢复257
16.4小结258
16.5参考文献258
第17章路由选择算法260
17.1图论基本概念260
17.1.1基本术语260
17.1.2网路图形的矩阵表示261
17.1.3树和扩展树262
17.2最短路径算法263
17.2.1基本问题263
17.2.2Dijikstra算法263
17.2.3BellmanFord算法264
17.2.4分布/集中实现中的相关要素265
17.3基于约束的网路路由和设计265
17.3.1基于链路频宽约束265
17.3.2基于最小割集的最大流量算法266
17.3.3流量矩阵约束267
17.3.4最小代价网路设计267
17.3.5网路故障应对268
17.4基于约束的路由和设计算法269
17.4.1启发式算法269
17.4.2拓扑裁剪269
17.4.3显式路由、路由固定和环回270
17.4.4次优路由和重置路由271
17.5网路的数值计算272
17.6小结275
17.7参考文献275
第18章网路路由设计的性能277
18.1排队的网路277
18.1.1通用交换和排队模型277
18.1.2Jackson网路模型277
18.1.3机率密度乘积表示279
18.2端到端性能280
18.2.1Jackson网路模型中的数学期望280
18.2.2延迟变动的累积效应282
18.2.3网路中加权公平排队的性能283
18.2.4网路路径上不同伫列规则的性能比较284
18.2.5分层网路（接入/骨干）的性能285
18.3分析路由模型286
18.3.1单一业务流环境下的对称网路286
18.3.2容量和设计考虑287
18.3.3对称树形网路289
18.4小结291
18.5参考文献291
第7部分综合篇
第19章流量工程套用294
19.1网路扩展性设计294
19.1.1IP/ATM混合网路294
19.1.2MPLS标记交换路由网路295
19.1.3分层骨干/接入网路296
19.1.4地址/拓扑总结297
19.1.5虚拟路径/信道和堆叠标记297
19.2网路规划和设计流程简述299
19.2.1网路设计方法/建模的哲理299
19.2.2流量/性能的测量300
19.2.3可选的网路设计300
19.2.4可选网路和技术的分析及仿真301
19.2.5网路实践301
19.3网路设计工具302
19.3.1设计工具的图形化界面302
19.3.2确定设计条件303
19.3.3网路功能的建模303
19.3.4结果的显示和比较304
19.4小结304
19.5参考文献304
第20章实际网路设计306
20.1分层网路设计306
20.1.1扩展性和分层概念306
20.1.2过载业务流和等效随机方法307
20.1.3分层网路数值设计310
20.2动态路由选择312
20.2.1可变业务流量的本质312
20.2.2时变非均衡流量下的网路设计313
20.2.3动态控制路由算法314
20.3最小代价网路设计316
20.4小结317
20.5参考文献318
第21章展望未来319
21.1基于事件仿真工具的基本原理319
21.1.1事件驱动仿真的基础知识319
21.1.2随机数产生321
21.1.3多阶爱尔朗的随机数产生322
21.1.4自相似过程的仿真323
21.1.5样本平均和置信区间324
21.1.6达到相当可信度的仿真次数326
21.2构建业务量模型327
21.2.1确定事件分布327
21.2.2参数估计327
21.2.3自相似检测和H参数估计328
21.3QoS控制和流量管理的未来发展329
21.3.1当前研究总结329
21.3.2成果和问题329
21.3.3将来是否需要QoS330
21.3.4流量模式的未来变化331
21.4小结331
21.5参考文献331
附录术语表333
附录B测试题答案289
缩写词表294
参考文献301
