支持QoS的交換技術研究 9787517023883 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

書名:支持QoS的交換技術研究

：48.00元

售價：32.6元,便宜15.4元,摺扣67

作者:李秀芹

齣版社：中國水利水電齣版社

齣版日期：2015-01-01

ISBN：9787517023883

字數：

頁碼：209

版次：1

裝幀：平裝

開本：16

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

《支持QoS的交換技術研究》從交換結構和調度算法兩方麵介紹瞭交換技術的QoS保障機製和性能評價模型。主要內容包括：緒論、支持QoS的交換結構及調度算法分析、基於標識支持區分QoS的CICQ調度機製研究、基於標識支持區分QoS的PPS解決方案PSVIOQ—CICQ、基於標識支持區分QoS的PPS解決方案PSCICQ、支持QoS的多級交換結構研究、基於效用函數支持QoS的交換結構性能評價模型、MPLS協議在新一代網絡交換路由應用中的研究。

目錄

作者介紹

文摘

序言

深度剖析網絡性能保障：構建高效、可靠的通信基礎設施 在當今信息爆炸的時代，數據流量呈指數級增長，對網絡通信的質量和效率提齣瞭前所未有的挑戰。尤其是在實時通信、高清視頻、在綫遊戲、關鍵業務應用等對時延、抖動和丟包率有著嚴格要求的場景下，傳統的“盡力而為”的網絡服務模式已無法滿足需求。因此，如何為網絡流量提供差異化服務，確保關鍵應用的性能，成為瞭網絡技術研究的核心課題之一。 本書深入探討瞭支撐網絡質量保障（Quality of Service, QoS）的核心交換技術，旨在為讀者構建一個關於如何設計、實現和優化高效、可靠通信基礎設施的全麵認知。我們將從基礎概念齣發，層層遞進，直至掌握當前主流的QoS交換技術及其在實際網絡中的應用。 第一章：網絡性能保障概述與基礎概念 本章將為讀者構建一個堅實的理論基礎。我們將首先闡釋QoS的本質及其重要性，解釋為什麼在現代網絡中QoS不再是可選項，而是必選項。通過對不同應用場景對網絡性能指標（如帶寬、時延、抖動、丟包率）的具體要求進行分析，讓讀者深刻理解QoS所要解決的核心問題。 隨後，我們將詳細介紹QoS的關鍵概念，包括： 流量分類 (Traffic Classification)：理解不同類型的數據流（如語音、視頻、數據）的特性，以及如何根據這些特性進行區分和標識。我們將介紹基於IP地址、端口號、報文內容、協議類型等多種分類方法。 流量標記 (Traffic Marking)：學習如何為不同類彆的流量打上特定的標記，以便後續的QoS處理能夠準確識彆和區分。我們將重點介紹DiffServ（Differentiated Services）模型中的DSCP（Differentiated Services Code Point）字段，以及IP Precedence等傳統標記機製。 流量整形 (Traffic Shaping) 與 流量監管 (Traffic Policing)：區分這兩種看似相似但目的不同的技術。流量整形用於平滑突發流量，限製輸齣速率，防止網絡擁塞；流量監管則用於限製流量超齣預設的速率，對超額流量進行丟棄或標記。我們將探討它們的算法原理和適用場景。 擁塞管理 (Congestion Management)：當網絡流量超過鏈路容量時，擁塞不可避免。本章將深入剖析擁塞管理技術，重點介紹各種隊列調度算法，如： 嚴格優先隊列 (Strict Priority Queuing, SP)：確保高優先級流量優先通過。 加權公平隊列 (Weighted Fair Queuing, WFQ)：根據權重分配帶寬，保證公平性。 差分服務服務質量 (Differentiated Services Queueing, DS-Q)：與DiffServ模型緊密結閤，提供更靈活的QoS服務。 先進先齣隊列 (First-In, First-Out, FIFO)：最簡單的隊列，不提供任何QoS保障。 擁塞避免 (Congestion Avoidance)：在擁塞發生前采取預防措施，以降低擁塞的可能性和影響。我們將詳細介紹隨機早期檢測（Random Early Detection, RED）及其變種，如加權隨機早期檢測（Weighted RED, WRED）。RED通過在隊列長度達到閾值前隨機丟棄報文，從而提前通知發送方減緩發送速率。 第二章：交換機在QoS中的核心作用與基本原理 交換機作為網絡的核心轉發設備，其QoS能力直接決定瞭整個網絡的性能錶現。本章將聚焦於交換機內部的QoS處理機製。 我們將首先梳理交換機的基本工作原理，包括MAC地址學習、幀轉發、VLAN隔離等，為理解QoS在交換機上的實現奠定基礎。 隨後，我們將深入剖析交換機如何實現上述QoS機製： 端口級彆的QoS配置：講解如何在交換機的各個端口上配置QoS策略，包括入口流量分類、標記以及齣口流量調度和整形。 內部緩衝區管理：深入研究交換機內部緩衝區的結構和工作方式，以及擁塞管理算法如何在緩衝區內進行報文的存儲和調度。我們將討論不同交換芯片的緩衝區設計差異及其對QoS性能的影響。 報文處理流水綫：分析報文在交換機內部的處理流程，從入口到達、分類標記、策略匹配、隊列調度到齣口轉發的整個過程，理解QoS機製在其中的關鍵節點。 硬件加速：探討現代交換機如何利用ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）等硬件加速技術來高效地實現復雜的QoS功能，從而保證綫速轉發。 第三章：主流QoS交換技術詳解 本章將是本書的重點，我們將詳細介紹當前業界廣泛應用的主流QoS交換技術。 DiffServ (Differentiated Services) 模型：我們將深入剖析DiffServ模型的架構和設計理念。重點介紹： PHB (Per-Hop Behavior)：各種級彆的服務質量，如EF (Expedited Forwarding)、AF (Assured Forwarding)、BE (Best Effort)。 SCP (Service Class/Profile)：如何將PHB映射到具體的DSCP值。 DSCP 標記與映射：講解DSCP值在網絡中的傳播和不同設備如何根據DSCP值進行QoS處理。 DiffServ-aware queuing：不同隊列調度算法如何與DiffServ PHB相結閤，實現差異化服務。 IntServ (Integrated Services) 模型：介紹IntServ模型的原理，重點講解其基於資源的預留機製。 RSVP (Resource Reservation Protocol)：講解RSVP如何在端到端路徑上為應用程序預留資源，保證其所需的QoS。 IntServ的優缺點：分析IntServ在資源管理和可擴展性方麵的挑戰，解釋其在大型網絡中應用受限的原因。 IEEE 802.1p/Q (VLAN Tagging)：講解802.1p和802.1Q標準在QoS中的應用。 802.1p 優先級標記：Ethernet幀中的Priority Code Point (PCP) 字段如何用於區分流量優先級。 802.1Q VLAN Tagging：VLAN如何用於隔離流量，以及VLAN Tag中的PCP字段的QoS作用。 在交換機上的配置和應用：如何在交換機上配置基於VLAN的QoS策略。 MPLS QoS：介紹MPLS（Multiprotocol Label Switching）在QoS方麵的能力。 LSP (Label Switched Path) 上的QoS：如何利用MPLS標簽棧為流量提供端到端的QoS。 EXP 字段 (Experimental Field)：MPLS標簽中的EXP字段如何用於QoS標記和處理。 MPLS DiffServ Tunneling：如何將DiffServ模型與MPLS相結閤，實現更精細化的QoS控製。 第四章：交換機QoS的實現與配置實踐 本章將引導讀者將理論知識轉化為實踐。我們將選取幾種主流網絡設備廠商的交換機為例，詳細介紹其QoS功能的配置方法和命令。 流量分類與標記的配置：演示如何在實際設備上配置ACL（Access Control List）進行流量分類，以及如何使用策略映射（Policy Mapping）來標記流量。 隊列調度算法的配置：講解如何配置SP、WFQ、DS-Q等隊列調度算法，並根據應用需求進行參數調優。 擁塞避免機製的配置：演示如何配置RED/WRED，設置相應的閾值和丟棄概率。 流量整形與監管的配置：介紹如何在交換機端口上配置速率限製和整形策略。 QoS策略的應用與驗證：展示如何將配置好的QoS策略應用到交換機上，並通過流量生成工具和性能監測工具來驗證QoS效果。 實際場景案例分析：結閤VoIP、視頻會議、在綫遊戲等典型應用場景，分析如何根據其QoS需求來設計和配置交換機的QoS策略。 第五章：QoS的優化與挑戰 在本章中，我們將超越基礎配置，探討QoS的深度優化和麵臨的挑戰。 QoS的性能調優： 參數優化：如何根據網絡流量特性和應用需求，對QoS參數（如隊列深度、丟棄閾值、權重分配）進行精細化調整，以達到最佳的性能錶現。 流量模型分析：如何通過流量分析工具，準確理解業務流量的統計特性，從而為QoS策略的製定提供依據。 端到端QoS保障：討論如何協同網絡中的各個環節（路由器、防火牆、無綫接入點等）來實現端到端的QoS保障，而不僅僅依賴於交換機。 QoS的互操作性：分析不同廠商設備、不同QoS技術之間的互操作性問題，以及如何解決這些兼容性挑戰。 麵嚮未來的QoS趨勢： SDN (Software-Defined Networking) 與 QoS：探討SDN如何通過集中式控製來簡化QoS的管理和實現，並提供更靈活的QoS策略。 NFV (Network Functions Virtualization) 與 QoS：討論在虛擬化環境中如何實現QoS，以及麵臨的新挑戰。 AI/ML 在 QoS 中的應用：展望人工智能和機器學習在智能流量識彆、動態QoS策略調整等方麵的潛力。 QoS麵臨的挑戰與對策： 復雜性：QoS配置和管理可能非常復雜，需要專業的知識和技能。 性能開銷：一些復雜的QoS功能可能會對交換機的處理能力産生一定開銷。 安全與 QoS：如何平衡安全需求與QoS保障，例如如何防止惡意流量占用過多資源。 動態網絡環境：在不斷變化的雲和移動環境中，如何保持QoS策略的有效性。 通過本書的學習，讀者將不僅能夠深入理解QoS的核心原理和各種交換技術，更能夠掌握在實際網絡環境中設計、部署和優化QoS策略的實踐技能。無論您是網絡工程師、係統管理員，還是對網絡性能優化感興趣的研究人員，本書都將是您構建高性能、高可靠通信網絡的寶貴參考。