互联网络测量理论与应用PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1互联网的体系结构 1

1.1.1计算机网络的发展历史 2

1.1.2互联网的历史 3

1.1.3互联网的设计原则 5

1.1.4协议分层与应用 8

1.2互联网的运行管理与管治 23

1.2.1互联网的运行管理 23

1.2.2互联网的治理 31

1.3互联网的演进 35

1.3.1互联网发展面临的挑战 35

1.3.2下一代互联网 37

1.3.3下一代互联网的主要特征 37

1.3.4互联网的其他演进路线 39

小结 42

参考文献 43

第2章 互联网络测量与行为研究 45

2.1网络测量与行为学研究概述 45

2.1.1简要回顾 46

2.1.2网络测量的用途与定义 48

2.1.3网络测量研究范畴 50

2.2网络测量方法与分类 51

2.2.1主动测量与被动测量 52

2.2.2拓扑测量与性能测量 53

2.2.3网络层测量与应用层测量 55

2.2.4单点测量与多点测量 56

2.2.5讨论 56

2.3网络测量研究现状 57

2.3.1互联网工程任务组 57

2.3.2互联网数据分析合作组织 60

2.3.3应用网络研究国家实验室 65

2.3.4 IEPM／SLAC 68

2.3.5 Surveryor／ANS 71

2.3.6 IPMA／Merit 71

2.3.7 TTM／RIPE 72

2.3.8其他机构及研究项目 75

小结 77

参考文献 78

第3章 测量分析理论基础 81

3.1线性代数 81

3.2概率 82

3.2.1背景知识 83

3.2.2网络测量中与概率相关的特殊问题 88

3.3统计 89

3.3.1基本概念 89

3.3.2网络测量中与统计相关的特性 90

3.4图论 91

3.4.1基本概念 91

3.4.2图的特征及其描述 92

3.4.3网络测量中与图论相关的特性 93

3.4.4小世界网络 95

3.5测量指标 95

3.5.1抽样 95

3.5.2时间平均值和事件平均值 96

小结 96

参考文献 96

第4章 网络测量基础设施及其体系结构 98

4.1被测网络的特性 98

4.1.1物理设备特性 98

4.1.2拓扑特性 101

4.1.3网络流量的交互特性 103

4.1.4网络测量面临的困难 103

4.2网络测量工具 105

4.2.1主动测量工具 105

4.2.2被动测量工具 107

4.2.3混合测量方法 109

4.3网络测量体系结构 109

4.3.1网络测量体系结构简介 110

4.3.2网络测量体系结构的演进 111

4.4网络测量基础设施部署的关键问题 117

4.4.1测量点的选择 117

4.42“噪声”分组的过滤 117

4.4.3时钟同步 118

4.4.4匿名化 118

4.4.5网络测量的误差及校准 119

小结 120

参考文献 120

第5章 网络性能测量 124

5.1网络性能指标 124

5.1.1主要性能指标 125

5.1.2标准化定义 130

5.2性能测量方法 132

5.2.1测量方法 132

5.2.2测量指标的动态性与抽样 133

5.2.3面临的困难 133

5.3网络带宽测量 134

5.3.1变长报文方法 134

5.3.2基于探测报文间隔模型的方法 136

5.3.3自拥塞方法 143

5.3.4带宽测量中的问题 144

5.4时延及其他端到端性能指标的测量 145

5.4.1主动测量方法 146

5.4.2被动测量方法 147

5.5逐跳路径性能与网络层析 150

5.6常用的网络性能测量工具 151

5.6.1网络性能测量工具 151

5.6.2网络性能测量工具的评估 153

5.7网络性能分析及应用 155

5.7.1路径容量及可用带宽 156

5.7.2时延及时延抖动 157

5.7.3丢包特征 158

5.7.4数据报文失序 158

5.7.5 TCP的性能分析 158

小结 160

参考文献 160

第6章 网络流量测量 166

6.1概述 166

6.1.1网络流量的构成 166

6.1.2流量测量面临的困难 170

6.2流量数据采集 171

6.2.1采集点的选择 171

6.2.2流量捕获方法 172

6.2.3常用的流量采集工具 177

6.3流量缩减与抽样 178

6.3.1流量缩减的方法 178

6.3.2流量抽样的基本概念与方法 179

6.3.3分组抽样 182

6.3.4流抽样 185

6.3.5抽样数据的应用 192

6.3.6数据概要 193

6.4流量数据的共享与去隐私处理 196

6.4.1 IP地址匿名化 196

6.4.2 IP地址匿名化方法与工具 199

6.4.3应用层信息隐藏 201

6.4.4安全性分析 202

6.4.5流量数据的存储格式 203

6.4.6数据共享 205

小结 206

参考文献 206

第7章 流量分析与建模技术 212

7.1流量的统计分析与分类 212

7.1.1流量统计分析 212

7.1.2流量分类 214

7.2流量数据分析建模与预测 222

7.2.1网络流量特性分析 222

7.2.2传统网络流量模型 225

7.2.3自相似网络流量模型 229

7.2.4流量预测模型 233

7.3流量矩阵估算与应用 240

7.3.1流量矩阵的概念 241

7.3.2流量矩阵的估算方法 242

7.3.3流量矩阵的应用 250

7.3.4研究展望 253

7.4流量可视化技术 254

7.4.1可视化相关技术 255

7.4.2流量可视化系统 255

7.4.3流量可视化研究进展及相关技术 256

小结 258

参考文献 259

第8章 路由测量 267

8.1互联网路由体系结构 267

8.1.1路由器概述 268

8.1.2自治域和ISP概念 269

8.1.3互联网路由 270

8.2路由信息采集方法 275

8.2.1基于控制层的非注入式测量方法 275

8.2.2基于SNMP的管理层监控 276

8.2.3基于BGP Beacon的主动测量方法 277

8.2.4各种测量方法的比较 278

8.3路由动态性 279

8.3.1路由动态性概念 280

8.3.2路由动态性测量 281

8.3.3 BGP路径穷举 285

8.3.4对BGP Update报文的抑制 290

8.3.5 BGP路径穷举的改进 291

8.3.6域内路由协议的事件模型 294

小结 295

参考文献 296

第9章 网络拓扑测量与建模 299

9.1拓扑测量方法 300

9.1.1 Traceroute 300

9.1.2 Traceroute别名解析 302

9.1.3 AS级拓扑测量 303

9.1.4各种测量方法的比较 308

9.2拓扑图的描述与度量 309

9.2.1基于度的度量 309

9.2.2基于距离的度量 310

9.2.3基于邻接矩阵的度量 311

9.3 AS级拓扑建模 311

9.3.1 AS级拓扑性质 311

9.3.2拓扑生成 321

9.4路由器级拓扑建模 322

小结 324

参考文献 324

第10章 面向网络应用的测量 327

10.1应用发展与测量 327

10.1.1应用的发展 327

10.1.2应用测量 328

10.2 Web应用测量 330

10.2.1 Web应用的发展与测量 330

10.2.2测量方法 331

10.2.3性能测量 333

10.2.4基本特征 335

10.2.5 Web数据挖掘 338

10.3 P2P应用测量 345

10.3.1 P2P应用的发展与测量 345

10.3.2 P2P测量方法 349

10.3.3 P2P流量特征与识别 351

10.3.4拓扑特征 356

10.3.5结点活动特征 357

10.3.6性能测量 365

小结 369

参考文献 370

第11章 测量应用 377

11.1网络运行监控 377

11.1.1周期性 377

11.1.2报文长度分布 379

11.1.3端口分布 380

11.1.4协议分布 381

11.1.5流量TopN分析 381

11.1.6热门网址统计 382

11.1.7用户分类统计 382

11.2流量聚类 383

11.2.1流量聚类定义 383

11.2.2流量聚类算法 385

11.3网络异常检测 390

11.3.1网络异常概念 390

11.3.2网络异常检测 391

11.3.3异常检测方法 392

11.4网络计费 400

小结 401

参考文献 401

第12章 未来发展趋势 404

12.1测量对网络运行管理的重要性 404

12.1.1网络测量与传统网管五大功能的关系 405

12.1.2网络测量与网络科学研究 406

12.2网络测量与未来互联网的演进 408

12.2.1互联网演进模型 409

12.2.2网络拓扑 409

12.2.3可扩展路由算法研究 410

12.3网络测量其他发展趋势 410

12.3.1新型网络测量体系结构 411

12.3.2面向用户的测量 414

12.3.3测量、路由与流量工程 415

12.3.4测量与IP定位 417

12.3.5测量联盟 422

参考文献 424