互联网络测量理论与应用
分類: 图书,计算机与互联网,家庭与计算机,互联网,
品牌: 杨家海
基本信息·出版社:人民邮电出版社
·页码:427 页
·出版日期:2009年10月
·ISBN:7115201978/9787115201973
·条形码:9787115201973
·包装版本:第1版
·装帧:平装
·开本:16
·正文语种:中文
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内容简介《互联网络测量理论与应用》从讨论互联网络测量与行为研究的动机入手,系统而全面地介绍了互联网络测量与行为研究领域涉及的各个方面的内容,包括网络测量方法与内容分类、网络测量的基础设施与体系结构、网络性能测量、网络流量测量、流量分析与建模技术、网络拓扑特性测量与路由监控、面向应用的测量以及网络测量的具体应用等。《互联网络测量理论与应用》内容全面深入,既包括互联网络测量与行为研究的基本问题和基础知识介绍,更注重对互联网络测量领域涉及的各相关专题前沿研究的论述。全书基本上反映了近几年来网络测量领域的最新研究成果并逐章提供了详尽的参考文献。
《互联网络测量理论与应用》既可以作为计算机通信与网络等专业的高年级本科生及研究生教材,也可供广大网络及网络运行管理技术的科研人员、网络工程技术人员、网络运行管理维护人员的参考。
编辑推荐《互联网络测量理论与应用》由人民邮电出版社出版。
目录
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
2.3.4IEPM/SLAC68
2.3.5Surveryor/ANS71
2.3.6IPMA/Merit71
2.3.7TTM/RIPE72
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
4.4.2“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
5.7.5TCP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
6.4.1IP地址匿名化196
6.4.2IP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
8.3.3BGP路径穷举285
8.3.4对BGP Update报文的抑制290
8.3.5BGP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
9.1.1Traceroute300
9.1.2Traceroute别名解析302
9.1.3AS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
9.3AS级拓扑建模311
9.3.1AS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
10.2Web应用测量330
10.2.1Web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
10.2.5Web数据挖掘338
10.3P2P应用测量345
10.3.1P2P应用的发展与测量345
10.3.2P2P测量方法349
10.3.3P2P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
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序言以互联网为代表的信息技术是当今世界科技领域中最有活力、发展最快的高新技术。互联网作为当代信息社会的重要基础设施已经是一个真正意义上的复杂巨系统。对这样一个复杂系统的运行管理和管治,无论从社会、商业和技术的角度来看都显得愈益重要和迫切。
另一方面,当前全球范围内正在掀起重新规划和设计新一代互联网的热潮,我国也在国家的重视和支持下,和美国等世界一流的国家站在同一起跑线上展开下一代互联网的研究和建设工作。下一代互联网的研究和设计首先应该是在继承的基础上进行,需要先理解当前互联网运行中存在的问题。目前关于互联网行为的定量研究还非常有限,某种程度上也制约了下一代互联网发展的步伐。
测量是人类认识自然、改造自然的一种重要手段。网络测量、分析和建模也是当前我们理解和认识网络行为规律,优化和重新规划网络结构以及改善网络服务质量的重要手段。在过去十多年的时间里,学术界和工业界以网络测量作为基本的手段,对互联网的运行行为及变化规律进行了大量的研究,先后发表了大量的学术论文。遗憾的是,至今尚未见到有关的教材或著作对此进行系统性的总结。随着越来越多的高校和研究机构从事互联网络测量方面的研究工作,并开设相应的研究生和高年级本科生课程,对此的需求愈益迫切。
本书的作者是我国第一个全国性的互联网——中国教育和科研计算机网(CERNET)的主要建设者之一,长期从事互联网体系结构、新一代互联网设计、互联网运行管理与测量等方面的教学和科研工作,因此我一直鼓励他们写一本这方面的书。我深知他们都担负着非常繁重的科研和教学任务,何时能够完成书稿,我的心里并没有数。然近日欣闻书稿已全部完成,由人民邮电出版社很快完成排版,编辑送来了清样,遂从头到尾又仔细地读了一遍,匆匆写下数言,权作读后感或日序言吧。
文摘插图:
第1章 概论
互联网是20世纪发展最为迅速的技术,以互联网为代表的信息网络已经渗透到社会生活的各个领域,成为现代信息社会最重要的基础设施之一。随着国家和社会对信息网络的-日益依赖,它已成为国家进步、经济运转和社会发展的重要支撑环境。信息网络及其应用水平已成为衡量一个国家基本国力和经济竞争力的重要标志。
互联网的成功有技术的、社会的和商业方面的因素,更有其运行和管理方面的因素。从技术方面来说,分组交换理论的提出以及TCP/IP的开发成功是推动互联网普及和发展的关键因素;从运行管理模式来说,互联网是一个没有中央集中管理的开放社会和系统,每个单位甚至个人都可以通过建立自己的网络和架设自己的网站,为这个开放的社会提供资源,任何有兴趣的人都有机会参与到它的技术革新中来,并使自己的研究成果成为互联网的标准或应用;从商业的角度来说,互联网可以说是科研成果转化为生产力的最成功的典范。