支持QoS的交换技术研究 9787517023883 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李秀芹 著

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店铺： 广影图书专营店

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517023883

商品编码：29657901107

包装：平装

出版时间：2015-01-01

基本信息

书名:支持QoS的交换技术研究

定价：48.00元

售价：32.6元,便宜15.4元,折扣67

作者:李秀芹

出版社：中国水利水电出版社

出版日期：2015-01-01

ISBN：9787517023883

字数：

页码：209

版次：1

装帧：平装

开本：16

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

《支持QoS的交换技术研究》从交换结构和调度算法两方面介绍了交换技术的QoS保障机制和性能评价模型。主要内容包括：绪论、支持QoS的交换结构及调度算法分析、基于标识支持区分QoS的CICQ调度机制研究、基于标识支持区分QoS的PPS解决方案PSVIOQ—CICQ、基于标识支持区分QoS的PPS解决方案PSCICQ、支持QoS的多级交换结构研究、基于效用函数支持QoS的交换结构性能评价模型、MPLS协议在新一代网络交换路由应用中的研究。

目录

作者介绍

文摘

序言

深入探索网络流量的奥秘：基于QoS的智能交换技术前沿 在当今互联互通的数字时代，网络已然成为信息传递的动脉，而交换机则是构建这条动脉的关键节点。随着互联网应用的飞速发展，高清视频、实时通信、在线游戏等对网络带宽和时延提出了前所未有的严苛要求。传统意义上的尽力而为式网络传输已难以满足日益增长的多样化应用场景，如何有效地管理和优化网络流量，确保关键应用的性能，成为一项亟待解决的挑战。本书正是聚焦于此，深入剖析并研究支持服务质量（QoS）的交换技术，旨在为构建更智能、更高效、更可靠的网络基础设施提供理论指导和技术支撑。 一、 QoS：现代网络通信的基石 服务质量（Quality of Service，QoS）并非一个新鲜的概念，但其重要性却日益凸显。简单来说，QoS是指在网络中为不同应用、不同用户或不同流量类型提供差异化服务的能力。它通过一系列机制，如带宽保证、时延控制、抖动抑制、丢包率降低等，来满足特定应用对网络性能的特定需求。想象一下，在繁忙的交通路口，需要优先放行救护车、消防车等紧急车辆，同时也要保障日常车辆的顺畅通行。QoS在网络中的作用与此异曲同工，它允许我们为视频会议、VoIP通话等实时性要求极高的应用分配更高的优先级，确保其流畅运行，而对于下载文件等对时延不太敏感的应用，则可以给予较低的优先级，从而在有限的网络资源下实现整体效率的最大化。 本书将从QoS的基本原理出发，系统性地阐述其核心概念，包括： QoS的必要性与价值： 深入分析当前网络环境下面临的挑战，解释为何尽力而为网络已不足以支撑现代应用的需求，以及QoS如何为企业、运营商和终端用户带来实际的价值。 QoS的关键指标： 详细解读构成QoS性能评估的核心指标，如带宽（Bandwidth）、延迟（Latency）、抖动（Jitter）和丢包率（Packet Loss Rate），并探讨它们对不同应用的影响。 QoS的实现模型： 介绍业界主流的QoS实现模型，例如综合服务（Integrated Services，IntServ）和区分服务（Differentiated Services，DiffServ），分析它们的特点、优势以及适用场景。 二、 交换机在QoS中的核心作用 作为网络架构中的关键节点，交换机在QoS的实现过程中扮演着至关重要的角色。交换机负责在局域网（LAN）内部转发数据包，其性能和智能化水平直接影响着网络流量的走向和处理效率。支持QoS的交换技术，意味着交换机不再仅仅是盲目地转发数据，而是能够根据预设的策略，对接收到的数据包进行智能化的分类、标记、排队和调度，从而实现对网络资源的精细化管理。 本书将重点围绕交换机在QoS实现中的各项关键技术展开深入探讨： 1. 流量分类与标记（Classification and Marking）： 这是QoS的第一道关卡，也是后续所有QoS策略实施的基础。交换机需要能够准确地识别和区分不同类型的流量。例如，通过源/目的IP地址、端口号、协议类型，甚至应用层协议特征来区分VoIP流量、视频流量、数据流量等。一旦流量被识别，就需要对其进行标记，为后续的优先级处理打下基础。常见的标记字段包括： IP头部的TOS/DSCP字段（Type of Service/Differentiated Services Code Point）： 这是DiffServ模型的核心，通过设置不同的DSCP值来表示流量的优先级和类别。 VLAN Tag中的PCP字段（Priority Code Point）： 在VLAN环境中，PCP字段用于指示流量在802.1Q标签中的优先级。 本书将详细介绍各种流量分类的技术，包括基于ACL（Access Control List）、策略路由（Policy-Based Routing）以及更高级的深度包检测（Deep Packet Inspection，DPI）技术。同时，也会深入剖析DSCP和PCP标记的含义、取值范围及其在不同网络环境下的应用。 2. 流量整形与速率限制（Traffic Shaping and Rate Limiting）： 在网络出口或关键节点，为了防止流量拥塞，需要对流量的速率进行控制。流量整形（Shaping）和速率限制（Policing）是实现这一目标的两大主要手段。 流量整形（Traffic Shaping）： 它的主要目的是平滑流量的突发性，将不规则的流量按照预设的速率发送出去。想象一下，你有一袋弹珠，要匀速倒进一个小漏斗，如果直接倒，很容易造成拥堵。而整形就像是先将弹珠放入一个缓冲区，然后按照一定的速度缓慢地倒入漏斗。本书将介绍各种流量整形算法，如令牌桶（Token Bucket）和漏桶（Leaky Bucket），并分析它们在实际网络部署中的优缺点。 速率限制（Traffic Policing）： 与流量整形不同，速率限制更侧重于“惩罚”超过预设速率的流量。当流量超过阈值时，速率限制可能会选择丢弃超出的数据包，或者对其进行标记，以便后续处理。本书将详细讲解不同速率限制机制，如单速率三色标记（Single Rate Three Color Marking，trTCM）和双速率三色标记（Two Rate Three Color Marking，rrTCM），以及它们在网络流量管理中的应用。 3. 队列管理与调度（Queue Management and Scheduling）： 当网络发生拥塞时，交换机内部的缓冲区（队列）将是流量的必经之路。如何有效地管理和调度这些队列中的数据包，决定了不同优先级流量的“命运”。 队列管理（Queue Management）： 旨在监测队列的拥塞程度，并采取相应的策略来避免队列的无序增长，例如丢弃策略。常见的队列管理算法包括尾部丢弃（Tail Drop）、随机早期检测（Random Early Detection，RED）及其改进算法（如WRED）。本书将深入探讨这些算法的原理，分析它们如何通过预测拥塞并提前丢弃部分数据包来避免网络整体性能的急剧下降，尤其是有利于保护TCP的吞 røs (throughput) 和减少队头阻塞（Head-of-Line Blocking）。 调度算法（Scheduling Algorithms）： 当缓冲区中的数据包需要被发送出去时，调度算法决定了下一个被发送的数据包。不同的调度算法会为不同优先级的流量提供不同的服务。本书将重点介绍几种关键的调度算法： 严格优先级（Strict Priority，SP）调度： 将队列划分为不同优先级，高优先级队列中的数据包总是优先于低优先级队列。虽然简单有效，但可能导致低优先级流量长时间得不到服务。 加权公平队列（Weighted Fair Queuing，WFQ）调度： 为每个队列分配一定的权重，保证在公平性的基础上，允许高权重队列获得更多的带宽。 速率承诺公平队列（Rate-Controlled Fair Queuing，RCFQ）调度： 结合了SP和WFQ的优点，既保证了优先级，又避免了低优先级流量的饿死。 先进先出（First-In, First-Out，FIFO）： 最基本的调度方式，按照数据包到达的顺序进行发送。 本书将对这些调度算法进行详细的数学建模和性能分析，并提供实际部署的建议。 4. 拥塞避免与控制（Congestion Avoidance and Control）： 除了队列管理和调度，QoS技术还包括主动的拥塞避免和控制机制。当网络流量接近饱和状态时，需要采取更积极的措施来防止拥塞的发生或加剧。 拥塞通知（Congestion Notification）： 例如，通过TCP的ECN（Explicit Congestion Notification）机制，路由器或交换机可以主动向发送方发送拥塞信号，促使其降低发送速率，从而避免拥塞的发生。 流量工程（Traffic Engineering）： 在更宏观的网络层面，通过流量工程技术，可以对流量的路径进行优化，将流量引导到不拥挤的链路上，从而缓解局部拥塞。 本书将探讨这些更高级的QoS机制，以及它们如何与交换机的本地QoS功能协同工作，共同构建一个鲁棒的网络。 三、 实际应用与前沿展望 本书的重点不仅在于理论的深入剖析，更在于其在实际网络环境中的应用。我们将结合大量的案例分析，展示如何在企业网络、数据中心、运营商骨干网中部署和配置QoS策略，以满足各种业务需求。例如： 企业网络中的QoS部署： 如何为VoIP、视频会议、ERP系统等关键应用提供服务保障，提升办公效率。 数据中心内的QoS优化： 如何在虚拟化环境和云平台中，为不同租户、不同应用提供差异化的服务，确保关键应用的性能。 运营商网络中的QoS挑战： 如何在广域网环境下，管理海量异构流量，为不同用户和业务提供可靠的服务。 此外，本书还将展望QoS技术的未来发展趋势，包括： 基于AI/ML的QoS： 利用人工智能和机器学习技术，实现QoS策略的智能化和自适应化，动态调整QoS参数以应对不断变化的流量模式。 SDN（Software-Defined Networking）与QoS的融合： 如何在SDN架构下，实现QoS策略的集中化管理和灵活部署，提高网络的整体可编程性和自动化水平。 下一代网络中的QoS： 探讨在5G、Wi-Fi 6等新技术环境下，QoS所面临的新机遇和新挑战。 结论 《支持QoS的交换技术研究》是一本致力于全面、深入地探讨QoS交换技术的重要著作。它不仅为网络工程师、系统架构师、网络研究者提供了扎实的理论基础，更提供了切实可行的实践指导。通过对流量分类、标记、整形、速率限制、队列管理、调度以及拥塞控制等关键技术的详细解析，本书将帮助读者深刻理解如何在现代交换机上实现高效的QoS策略，从而构建更加稳定、高效、智能化的网络基础设施，满足未来数字化社会的严苛需求。本书将引领您深入探索网络流量的奥秘，掌握优化网络性能的利器。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常吸引人，封面采用了深邃的蓝色调，搭配上简洁而有力的字体，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我是在一个技术交流会上偶然看到这本书的，当时就被它封面上“支持QoS的交换技术研究”这个标题所吸引。作为一名网络工程师，我对如何优化网络性能、保证关键业务数据传输的优先级一直非常关注。拿到书后，我迫不及待地翻阅了目录，发现内容组织逻辑清晰，从基础概念的梳理，到各种高级QoS模型和算法的深入探讨，再到实际部署和故障排查的案例分析，覆盖面很广。特别是它对不同厂商设备上QoS配置差异的比较分析，这一点对于我们这种需要维护异构网络环境的工程师来说，简直是福音。这本书不仅仅是理论的堆砌，更注重实践指导性，很多章节都有详细的配置步骤和命令行示例，让人感觉就像有位经验丰富的专家在身边手把手教学一样。我已经开始在工作中有意识地运用书中的一些策略来优化我们核心业务系统的网络拥塞问题，效果初显，确实很有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者显然是这个领域的资深专家，其行文风格非常老练且富有洞察力。阅读过程中，我最大的感受是作者没有满足于对现有技术的简单罗列和描述，而是深入挖掘了QoS机制背后的设计哲学和演进历程。比如，在讨论区分服务（DiffServ）模型时，作者不仅详细解释了PHB和MEF的概念，还对未来基于意图（Intent-Based Networking）的QoS管理趋势进行了前瞻性分析。这种高屋建瓴的视角，使得这本书的价值远远超出了单纯的技术手册范畴，更像是一部关于网络服务质量管理的思想精粹。我特别喜欢其中对拥塞管理和避免机制的辩证分析，作者清晰地指出了每种算法（如RED、WRED、Tail Drop等）的优缺点及其适用场景，避免了“一招鲜吃遍天”的误区。对于那些希望从“会配置”提升到“会设计”的网络架构师来说，这本书无疑是极佳的理论基石和思维拓展工具。阅读过程需要一定的耐心和网络基础，但一旦理解了其内在逻辑，对网络世界的认知会提升到一个新的层次。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，初次接触这本书时，我对其中一些涉及底层数据包处理和硬件加速的内容感到有些吃力。这本书的深度确实不低，它没有回避那些复杂的细节，比如TCAM查找机制如何配合QoS策略执行、或者流量整形（Policing）和限制（Shaping）在微观层面的差异。然而，正是这种毫不妥协的深度，才让这本书在众多泛泛而谈的网络书籍中脱颖而出。作者在解释复杂的算法时，常常会辅以清晰的数学模型和流程图，这极大地帮助我克服了理解上的障碍。每当我读完一个技术难点，都会有一种豁然开朗的感觉。此外，书中对服务等级协议（SLA）与技术实施之间的映射关系进行了详尽的阐述，这对于项目交付和客户沟通至关重要。这本书让我意识到，QoS不仅仅是CLI下的几个命令，它关乎到业务承诺的兑现，是网络服务质量的最终保障。我推荐给已经有一定网络基础，渴望挑战更高技术壁垒的进阶工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的翻译质量令人赞叹，尽管涉及到大量专业术语和复杂的英文技术文档的消化，但译者成功地将其转化为流畅、地道的中文表达，确保了信息传递的准确性和阅读的舒适度。我尤其欣赏其中对一些难以直译的西方技术概念的本土化处理，避免了生硬的直译带来的理解偏差。例如，书中对“Congestion Avoidance”的处理，不仅解释了其字面意思，更结合实际网络场景阐述了其主动规避拥塞的策略精髓。在排版方面，出版社也做得非常出色，字体大小适中，公式和代码块的格式规范统一，使得长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。这对于一本厚重的技术专著来说，是极其重要的用户体验考量。总而言之，这是一次非常愉快的阅读体验，技术内容的严谨性与书籍本身的制作品质完美结合，体现了出版方对专业读者群体的尊重。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷是想解决我们数据中心内部东西向流量中，不同虚拟机之间优先级差异的管理难题。在阅读了书中关于二层QoS（如802.1Q/PCP）和三层QoS（如DSCP/IP Precedence）如何协同工作，以及如何在交换机内部进行优先级重映射和标记处理的章节后，我对现有的网络架构有了一个全新的认识。作者不仅详细介绍了标记操作，还重点分析了不同标记在穿越不同域边界时可能发生的“丢失”或“转换”问题，这正是我们在实际环境中经常遇到的不一致性来源。书中关于拥塞管理策略在多级网络中的分层部署建议，为我提供了一套系统性的解决方案框架。它不仅告诉我“怎么做”，更重要的是让我明白了“为什么这么做才是最优的”。这本书的实战价值极高，我已经在计划组织团队内部研讨会，根据书中的指导重新审视和优化我们的DC网络策略。这是一本真正能够带来生产力提升的硬核技术书籍。