计算机网络体系结构 设计、建模、分析与优化PDF电子书下载

第1章 计算机网络体系结构概述 1

1.1引言 1

1.2网络的基本概念 2

1.2.1网络的基本组成 2

1.2.2通信网络的分类 2

1.3 Internet简介 4

1.3.1 Internet发展历史 4

1.3.2互联网发展的主要阶段 6

1.3.3互联网在中国的发展 7

1.3.4互联网标准化组织 7

1.3.5互联网主要架构 8

1.3.6互联网主要接入方式 9

1.4互联网体系结构及设计 9

1.4.1协议分层 10

1.4.2边缘论（End-to-End Argument） 13

1.5互联网的主要创新 14

1.6新一代互联网发展现状 19

1.6.1新一代互联网与IPv6 19

1.6.2新一代互联网体系结构基础研究及探索 21

1.7本章小结 23

参考文献 24

第2章 互联网体系结构研究进展 26

2.1引言 26

2.2互联网体系结构发展概述 27

2.2.1互联网体系结构面临的主要技术挑战 27

2.2.2互联网体系结构发展的三种思路 31

2.3基于改良式路线的互联网体系结构研究进展 33

2.3.1位置/身份分离的LISP协议 33

2.3.2安全协议IPSec 38

2.3.3内容分发网络 42

2.3.4身份与位置分离的新型路由体系结构 46

2.3.5小结 55

2.4基于革命式路线的互联网体系结构研究进展 55

2.4.1基于革命式路线的互联网体系结构研究计划 55

2.4.2基于革命式路线的新一代互联网体系结构 59

2.4.3小结 75

2.5基于可演进式路线的互联网体系结构研究进展 75

2.5.1互联网体系结构发展的两个关键问题 75

2.5.2基于可演进式路线的互联网体系结构早期研究 78

2.5.3可演进互联网体系结构定义 81

2.5.4可演进互联网体系结构设计原则 82

2.5.5可演进互联网体系结构设计路线 83

2.5.6可演进式的互联网体系结构试验网络 85

2.6本章小结 87

参考文献 88

第3章 互联网体系结构评估模型 94

3.1引言 94

3.2互联网体系结构评估工作现状 95

3.2.1基于定性分析和比较的互联网体系结构评估 95

3.2.2基于模型的互联网体系结构评估 96

3.2.3互联网体系结构评估工作特点总结 99

3.3基于模型的互联网体系结构评估 99

3.3.1互联网体系结构可服务性评估模型 100

3.3.2互联网体系结构可扩展性评估模型 101

3.3.3互联网体系结构可部署性评估模型 106

3.3.4互联网体系结构可演化性评估模型 107

3.3.5互联网体系结构可信性评估模型 108

3.3.6小结 110

3.4效用机制在互联网体系结构评估工作中的应用 111

3.4.1效用的相关理论介绍 111

3.4.2基于ISP的效用模型 111

3.4.3基于用户的基本效用模型 113

3.4.4小结 114

3.5多学科融合的互联网体系结构评估方法 114

3.5.1基于博弈论的互联网体系结构可部署性评估 115

3.5.2基于最优化理论的互联网体系结构评估 116

3.5.3小结 117

3.6互联网体系结构可演进性评估框架 117

3.6.1互联网体系结构可演进性评估框架 118

3.6.2互联网体系结构可演进性评估原理 118

3.7面向应用适应能力的互联网体系结构评估模型及应用分析 119

3.7.1互联网体系结构应用适应能力评估模型 119

3.7.2基于2ACT模型的in-network内容缓存机制分析 125

3.7.3基于2ACT模型的组播协议评估 129

3.8本章小结 132

参考文献 133

第4章 基于微分方程的互联网体系结构演化评估与实例分析 140

4.1引言 140

4.2微分方程在数学建模中的应用 142

4.2.1微分方程简介 142

4.2.2微分方程建模 143

4.3互联网体系结构评估应用实例 146

4.3.1互联网体系结构可部署性评估 146

4.3.2三网融合问题建模与评估 153

4.3.3 P2P网络的性能模型与分析 162

4.3.4互联网点到多点传输机制的演进性评估 167

4.4本章小结 175

参考文献 176

第5章 数学最优化与网络体系结构及协议设计 180

5.1引言 180

5.2数学最优化简介 181

5.2.1数学最优化的描述 181

5.2.2最优性条件 183

5.2.3凸优化 185

5.2.4 Lagrange对偶 188

5.2.5梯度/次梯度投影法 190

5.2.6最优化分解 191

5.3分层是最优化分解 194

5.3.1网络效用最大化 194

5.3.2水平分解的TCP拥塞控制 196

5.3.3垂直分解的协议栈设计 202

5.4两个应用实例 209

5.4.1 LBMP：基于对数障碍法的多径流量管理协议 210

5.4.2基于OSPF的最优流量工程 214

5.5随机和非凸网络效用最大化 224

5.5.1随机网络效用最大化 225

5.5.2非凸网络效用最大化 228

5.6本章小结 228

参考文献 229

第6章 博弈论及其在计算机网络中的应用 234

6.1引言 234

6.2博弈论简介 235

6.2.1博弈论基本概念 235

6.2.2博弈的发展历史 242

6.2.3博弈的表述方法 244

6.2.4纳什均衡 246

6.3博弈分类 248

6.3.1静态博弈与动态博弈 248

6.3.2完全信息博弈与不完全信息博弈 250

6.3.3非合作博弈与合作博弈 251

6.3.4交叉分类 252

6.4完全信息动态博弈 252

6.4.1子博弈精炼纳什均衡 252

6.4.2斯塔尔伯格博弈 254

6.4.3重复博弈 254

6.5不完全信息静态博弈 257

6.5.1古诺模型 257

6.5.2贝叶斯纳什均衡 259

6.6合作博弈 260

6.6.1简介 260

6.6.2纳什讨价还价解 264

6.6.3核 267

6.6.4支付配置的稳定集 271

6.6.5 Shapley值 272

6.6.6核仁 275

6.7博弈论在计算机网络中的应用 279

6.7.1概述 279

6.7.2应用层组播中节点自私性防止策略研究 280

6.7.3互联网演进中的经济适应性分析 285

6.8本章小结 304

参考文献 305

第7章 控制理论与网络系统性能优化 308

7.1引言 308

7.2控制理论简介 309

7.2.1控制理论的发展历史 309

7.2.2控制系统的组成与分类 310

7.2.3控制系统模型 312

7.2.4控制系统的性能分析 316

7.3基于控制理论的网络系统性能分析与优化 324

7.3.1网络系统中典型的闭环反馈系统 324

7.3.2流量控制算法设计 329

7.3.3 TCP/AQM系统的分析与设计 335

7.3.4 Web服务器的服务质量保证 352

7.4本章小结 355

参考文献 356

第8章 随机模型与网络随机化设计原则 358

8.1引言 358

8.2随机过程简介和建模实例 359

8.2.1随机过程简介 359

8.2.2随机过程建模 362

8.3随机Petri网 370

8.3.1 Petri网模型概述 371

8.3.2时间变迁 372

8.3.3随机Petri网（SPN ） 373

8.3.4随机Petri网的仿真工具 375

8.4基于随机Petri网的网络系统和网络协议性能分析 375

8.4.1分布式路由器的性能模型与分析 376

8.4.2 OSPF协议的随机Petri网模型与性能分析 382

8.4.3 PIM-SM协议的随机Petri网模型分析与协议改进 387

8.4.4计算机系统与计算机网络中的动态优化 398

8.5随机性设计原则 403

8.5.1以太网多路访问协议 403

8.5.2去除路由器同步 405

8.5.3可靠组播和IGMP 408

8.5.4队列管理 410

8.5.5负载均衡 412

8.6本章小结 414

参考文献 414

附录A MATLAB简介 418

A.1 MATLAB功能简介 418

A.2 MAT LAB的安装 418

A.3 MATLAB R2013a操作界面简介 420

A.4 MATLAB简单实例分析 421

A.5 MATLAB复杂实例分析 422

参考文献 429