9787030255310 IP网络测量 科学出版社 唐红 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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唐红 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030255310

商品编码：29424780187

包装：平装

出版时间：2009-10-01

基本信息

书名：IP网络测量

定价：45.00元

作者：唐红

出版社：科学出版社

出版日期：2009-10-01

ISBN：9787030255310

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统论述了IP网络测量理论和方法、网络性能测量、网络流量测量、IP网络测量仪表和系统，以及网络测量的应用等相关内容。全书共分7章，内容包括IP网络测量的功能和用途，研究现状和发展前景；IP网络测量的相关技术、方法、模型和主要的测量协议；网络性能测量的概念、模型和指标，以及带宽测量、时延测量、端到端的性能测量等网路性能测量技术；IP网络流量测量模型和方法；基于熟知端口业务、流媒体业务、VoIP业务、P2P业务等网络业务的测量方法；IP网络测量仪表和系统的构成和工作原理；IP网络测量的应用及实例。
本书可以作为IP网络领域专业技术人员、研究人员、网络维护管理人员，以及高等院校相关专业师生的参考资料。

目录

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前言
章 概论
1.1 网络测量的功能和用途
1.1.1 网络测量的功能
1.1.2 网络测量的用途
1.2 网络测量的分类
1.2.1 按测量方式分
1.2.2 按测量位置分
1.2.3 协作式测量与非协作式测量
1.3 相关标准组织和活动
1.3.1 相关标准组织
1.3.2 专业国际会议
1.4 IP网络测量的发展
1.4.1 概述
1.4.2 外主要研究进展
1.5 本章小结
参考文献
第2章 IP网络测量技术
2.1 网络测量的体系结构
2.1.1 功能结构
2.1.2 拓扑结构
2.2 主动测量方法
2.2.1 基于ICMP的方法
2.2.2 基于TCP的方法
2.2.3 基于UDP的方法
2.3 被动测量方法
2.4 网络推测方法
2.4.1 概述
2.4.2 推测方法
2.5 网络测量协议
2.5.1 IPMP
2.5.2 OWAMP
2.5.3 TWAMP
2.5.4 IPFIX
2.5.5 PSAMP
2.6 本章小结
参考文献
第3章 网络性能测量
3.1 网络性能测量概述
3.1.1 网络性能的概念
3.1.2 网络性能测量指标
3.2 网络带宽测量
3.2.1 链路带宽测量
3.2.2 瓶颈带宽测量
3.2.3 可用带宽测量
3.3 网络时延测量
3.3.1 单向时延测量
3.3.2 往返时延测量
3.3.3 时延抖动测量
3.4 链路时延和带宽利用率测量
3.4.1 概述
3.4.2 线卡采集代理模型
3.5 丢包率测量
3.5.1 丢包率测量指标
3.5.2 丢包率测量方法
3.6 连通性测量
3.7 网络容量测量
3.8 本章小结
参考文献
第4章 网络流量测量模型和方法
4.1 概述
4.2 流量测量模型
4.2.1 基于SNMP/RMON的流量测量
4.2.2 基于流的流量测量
4.2.3 基于节点对的流量测量
4.2.4 基于路径的流量测量
4.2.5 基于边缘的流量测量
4.3 数据包分类算法
4.3.1 数据包分类问题描述
4.3.2 数据包分类算法
4.4 流量矩阵估计
4.4.1 概述
4.4.2 流量矩阵估计问题描述
4.4.3 流量矩阵估计模型和方法
4.4.4 基于分配模型的流量矩阵估计
4.5 基于边缘的流量测量模型
4.5.1 概述
4.5.2 模型框架
4.5.3 测量模型的数学描述
4.5.4 路径探测
4.5.5 基于抽样和IPMP的路由探测方法
4.6 本章小结
参考文献
第5章 业务流量测量
5.1 概述
5.2 传统的因特网业务测量
5.2.1 概述
5.2.2 测量技术
5.2.3 主要测量工具
5.3 流媒体业务测量
5.3.1 流媒体概述
5.3.2 流媒体测量
5.4 VoIP业务测量
5.4.1 VoIP概述
5.4.2 VoIP相关协议
5.4.3 VoIP流量测量
5.4.4 VoIP QoS测量
5.5 P2P业务测量
5.5.1 P2P系统概述
5.5.2 BitTorrent
5.5.3 eMule
5.5.4 Skype
5.6 本章小结
参考文献
第6章 网络测量仪表与系统
6.1 概述
6.2 网络测量仪表与系统的实现技术
6.2.1 关键技术
6.2.2 发展趋势
6.3 手持式仪表
6.3.1 手持式仪表构成
6.3.2 手持式仪表实例分析
6.3.3 手持式网络测试仪表举例
6.4 台式网络测量仪
6.4.1 台式网络测量仪实例分析
6.4.2 台式网络测量仪举例
6.5 分布式网络测量系统
6.5.1 分布式网络测量系统体系结构
6.5.2 分布式网络测量系统实例分析
6.6 本章小结
参考文献
第7章 IP网络测量的应用
7.1 概述
7.1.1 网络测量的应用范围
7.1.2 网络测量的作用
7.2 网络测量与分类计费
7.2.1 网络通信计费方式的现状及问题
7.2.2 网络通信计费方式的发展趋势
7.2.3 网络测量在计费中的应用
7.3 网络测量在网络管理中的应用
7.4 基于测量的网络安全应用
7.4.1 网络安全与测量的关系
7.4.2 网络安全对测量的要求
7.4.3 网络安全中测量的应用实例
7.5 高速网络流量测量系统的应用
7.5.1 TraFlow千兆网络流量分析仪的接入方式
7.5.2 TraFlow千兆网络流量分析仪的应用
7.5.3 TraFlow千兆网络流量分析仪的应用案例
7.6 本章小结
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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深入探索现代通信的基石：IP网络测量技术 在信息爆炸的时代，数据流如江河般奔腾不息，而IP网络正是承载这一切的血管。从我们日常浏览网页、观看视频，到企业间复杂的业务协作，再到物联网设备的互联互通，IP网络无处不在，其稳定、高效的运行是现代社会正常运转的根本保障。然而，网络的复杂性也带来了巨大的挑战：如何准确评估网络的性能？如何诊断和解决潜在的问题？如何优化网络资源以满足日益增长的需求？这些问题的答案，都指向了一个关键领域——IP网络测量。 IP网络测量，顾名思义，是通过一系列科学的方法和工具，对IP网络中的各项参数进行量化和分析。它不仅仅是简单的“看一看”，而是深入理解网络运行状态、识别瓶颈、预测趋势、保障服务质量的系统性工程。这本书将带领您踏上一段深度探索IP网络测量技术的旅程，从基础概念到前沿应用，层层剥茧，为您构建一个全面而系统的知识体系。 第一部分：IP网络测量基础 在深入探讨复杂的测量技术之前，我们必须牢固掌握IP网络测量所依赖的基础理论和核心概念。本部分将为您系统梳理IP网络的基本架构，包括TCP/IP协议栈的各层功能，如IP地址解析、路由选择、传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）的工作原理。理解这些底层机制，对于准确解读测量结果至关重要。 我们将详细介绍IP网络中各种关键的性能指标，并阐述它们对网络运行的影响。例如： 延迟（Latency）：数据包从源头到目的地所需的时间。无论是实时通信应用（如语音通话、在线游戏）还是高频交易系统，低延迟都是成功的关键。我们将探讨不同类型的延迟，如传播延迟、排队延迟、处理延迟，以及影响它们的因素。 抖动（Jitter）：数据包到达时间间隔的变异性。对于流媒体服务（如视频会议、IP电话）而言，高抖动会导致音视频质量下降，出现卡顿、断断续续等现象。我们将分析抖动产生的根源，如网络拥塞、路由变化等。 带宽（Bandwidth）：网络链路在单位时间内能够传输的最大数据量。带宽不足是导致网络速度缓慢、传输效率低下的直接原因。我们将区分理论带宽和实际可用带宽，并探讨影响实际吞吐量的因素。 丢包率（Packet Loss）：在传输过程中未能成功到达目的地的IP数据包的比例。高丢包率会严重影响数据传输的完整性和可靠性，需要及时发现并解决。我们将讨论造成丢包的原因，如网络拥塞、硬件故障、配置错误等。 吞吐量（Throughput）：网络在单位时间内实际成功传输的数据量。吞吐量是衡量网络实际传输能力的关键指标，它受到带宽、延迟、丢包率等多种因素的综合影响。 此外，本部分还将介绍IP网络测量所涉及的常用协议和工具。例如，Ping命令用于测试网络连通性和测量往返延迟；Traceroute命令用于显示数据包到达目的地的路径，并测量每跳路由的延迟；Netstat命令用于显示网络连接、路由表和网络接口统计信息；Wireshark等网络协议分析器则能够捕获和分析网络流量，提供极其详细的数据包信息。通过对这些基础知识的深入理解，读者将为后续更高级的测量技术打下坚实的基础。 第二部分：IP网络测量方法与技术 掌握了基础概念后，我们将深入探讨实现IP网络测量的具体方法和技术。本部分将涵盖多种主流的测量技术，并分析它们的优缺点和适用场景。 被动测量（Passive Measurement）：也称为旁路测量或流量分析，这种方法通过监控网络流量，而不是主动注入测试流量来收集网络性能数据。它对网络本身的影响最小，能够真实地反映现有网络的运行状态。我们将详细介绍基于端口镜像（Port Mirroring）、网络TAP（Test Access Point）等技术如何实现流量的捕获，并讨论如何利用流量分析工具（如NetFlow, sFlow, IPFIX）来统计和分析网络流量的特征，如源IP、目的IP、端口、协议、流量大小等。通过对这些流量数据的深度挖掘，我们可以识别流量模式、发现异常行为、评估链路负载等。 主动测量（Active Measurement）：这种方法通过向网络中注入特定的测试流量，并测量这些测试流量的响应来评估网络性能。它能够主动探测网络的潜在问题，例如测量延迟、抖动、带宽和丢包率。我们将详细介绍常用的主动测量技术，如Ping、Traceroute的原理和应用，以及更高级的带宽测试工具（如iperf）和应用层性能测试方法。例如，使用iperf工具，我们可以模拟不同类型的流量，如TCP和UDP，并测量其在不同网络条件下的吞吐量和延迟，从而准确评估网络的容量和瓶颈。 基于代理的测量（Proxy-based Measurement）：这种方法利用部署在网络中的代理服务器，模拟终端用户访问网络资源的行为，从而从更贴近用户体验的角度进行网络性能评估。代理服务器可以位于网络的边缘，也可以分布在网络的多个节点，用于模拟不同地理位置的用户访问。我们将探讨如何利用代理服务器来测量访问特定网站或服务的延迟、吞吐量和可用性，并分析其在检测应用层性能问题方面的优势。 路径测量（Path Measurement）：由于IP网络是基于路由的，数据包在网络中的传输路径并非一成不变。了解数据包的实际传输路径对于诊断网络问题至关重要。我们将介绍如何利用Traceroute等工具来可视化网络路径，并分析如何结合多种测量技术来评估路径上的延迟、丢包和带宽瓶颈。例如，通过在路径的不同节点部署测量探针，可以更精确地定位导致性能下降的具体链路或设备。 应用层测量（Application-Layer Measurement）：网络测量最终的目的是为了保障应用服务的质量。因此，直接在应用层进行测量，模拟用户使用特定应用的场景，是评估网络性能的最终目标。我们将探讨如何模拟HTTP请求、FTP下载、DNS查询等常见应用场景，测量其响应时间、传输效率，以及分析网络状况对应用性能的影响。 第三部分：IP网络测量工具与实践 理论知识和技术方法需要与实际工具相结合，才能在真实的网络环境中落地。本部分将介绍一系列业界常用的IP网络测量工具，并提供实际操作的指导和案例分析。 开源工具介绍：我们将重点介绍一系列功能强大且免费的开源测量工具，如： Wireshark: 强大的网络协议分析器，能够实时捕获和离线分析网络流量，是深入理解网络通信细节不可或缺的利器。我们将演示如何使用Wireshark来分析TCP三次握手、HTTP请求响应、DNS查询等过程，并从中发现潜在的网络问题。 iperf/iperf3: 用于测量IP网络带宽性能的工具，支持TCP和UDP协议，并可配置多种参数，是评估网络容量和瓶颈的常用工具。我们将演示如何使用iperf来测量不同链路的吞吐量，并分析其对网络规划和优化提供的参考价值。 MTR (My Traceroute): 结合了Ping和Traceroute的功能，能够实时显示数据包传输路径上的延迟和丢包情况，是诊断网络连通性和性能问题的重要工具。我们将演示如何使用MTR来监控网络路径的稳定性，并快速定位故障点。 Nagios, Zabbix等监控系统: 这些成熟的网络监控系统集成了多种测量功能，能够实现对网络设备的性能指标的持续监控和告警。我们将探讨如何在这些系统中配置和使用IP网络测量模块，实现 proactive 的网络管理。 商业工具概述：除了开源工具，市场上也有许多功能更全面、支持更专业的商业IP网络测量解决方案。我们将简要介绍一些主流的商业工具，并分析它们在企业级网络管理中的应用场景和优势。 实践案例分析：理论与实践相结合是学习的最佳途径。本部分将通过一系列真实的案例分析，展示如何运用上述测量技术和工具来解决实际网络问题。例如： 案例一：排查Web访问缓慢问题：通过使用Wireshark分析HTTP流量，结合iperf测试服务器到客户端的带宽，以及MTR诊断中间节点的延迟和丢包，最终定位到导致Web访问缓慢的瓶颈。 案例二：优化VoIP通话质量：通过测量VoIP流量的抖动和丢包率，分析网络拥塞点，并提出相应的网络优化建议，如QoS策略的配置。 案例三：评估CDN节点性能：利用代理服务器模拟不同地区用户访问CDN节点，测量其访问延迟和吞吐量，从而评估CDN的部署效果和优化策略。 第四部分：IP网络测量在现代应用中的前沿 随着技术的不断发展，IP网络测量也在不断演进，以应对新的挑战和应用需求。本部分将探讨IP网络测量在以下前沿领域的应用： SDN（软件定义网络）中的测量：SDN通过将网络控制平面与数据平面分离，提供了更灵活的网络管理能力。我们将探讨如何在SDN架构下实现更智能、更动态的网络测量，以及如何利用测量数据来指导SDN的流量调度和资源分配。 NFV（网络功能虚拟化）的测量：NFV将传统的网络功能（如防火墙、路由器）部署在通用的服务器上，实现了网络的灵活性和可扩展性。我们将探讨如何对虚拟化网络功能进行有效的性能测量，以保障其服务质量。 物联网（IoT）网络的测量：物联网设备数量庞大，通信环境复杂多样。我们将探讨针对物联网网络的特点，如何设计和实施有效的测量策略，以保障海量设备的高效、稳定接入和通信。 5G/6G网络测量：下一代移动通信技术带来了更高的带宽、更低的延迟和更广泛的连接。我们将探讨5G/6G网络对测量提出的新要求，以及新的测量技术和解决方案。 网络安全中的测量：网络安全与网络性能紧密相关。我们将探讨如何利用网络测量技术来检测异常流量、识别DDoS攻击、分析恶意软件的行为，从而提升网络安全防护能力。 AI在网络测量中的应用：人工智能（AI）正在深刻地改变着网络管理和优化的方式。我们将探讨如何利用机器学习和深度学习技术来分析海量的网络测量数据，实现更智能的网络故障预测、性能优化和异常检测。例如，利用AI算法对历史测量数据进行学习，能够提前预测网络拥塞的发生，并自动调整网络策略以避免拥塞。 结语 IP网络测量是一项复杂而又至关重要的技术。本书通过由浅入深、理论与实践相结合的方式，为您提供了一个全面深入的IP网络测量知识体系。无论您是网络工程师、系统管理员，还是对网络技术充满好奇的研究者，都能从中获得宝贵的知识和实用的技能。掌握IP网络测量技术，就是掌握了洞察网络运行规律的钥匙，就是构建稳定、高效、可靠网络的基石。希望本书能激发您对IP网络测量领域的进一步探索，并为您的工作和学习带来切实的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节划分和内容组织，让我觉得在阅读过程中有些零散，缺乏一种贯穿始终的逻辑主线。虽然每一章节都独立地讲解了某个IP网络测量技术或概念，但前后章节之间的关联性并不强，读者在阅读时需要不断地在不同主题之间切换，感觉像是在拼凑一些独立的知识点，而不是构建一个完整的知识体系。我理想中的一本书，应该能够从宏观到微观，层层递进，让读者逐渐建立起对整个领域的深刻理解。例如，可以先从网络测量的基本原理入手，然后逐步深入到各种具体的测量方法和工具，最后再结合实际应用场景进行案例分析。这种循序渐进的学习路径，会让读者感觉更有条理，也更容易吸收和掌握书中的知识。目前这本书给我一种“点状”的知识集合，而非“线状”或“面状”的知识网络。

评分☆☆☆☆☆

这部关于IP网络测量的书籍，在理论深度上确实做得不错，但对我来说，它在解决实际问题时的指导性略显不足。书中对各种测量原理和算法的阐述细致入微，仿佛是在为网络测量构建一个坚实的理论基石。然而，在如何将这些理论应用于解决现实世界中遇到的具体网络故障或性能瓶颈时，感觉笔墨略有不足。例如，当提到如何诊断丢包问题时，书中列举了多种测量方法，但对于不同场景下应该优先选择哪种方法，以及如何根据测量结果进行初步判断，就没有更深入的探讨。我希望作者能在后续的章节中，增加一些“疑难杂症”的案例分析，详细剖析某个特定的网络问题是如何通过IP网络测量一步步定位和解决的。这种“问题-测量-分析-解决”的闭环式指导，对于帮助读者将书本知识转化为解决实际问题的能力会非常有帮助，也更能体现出网络测量在工程实践中的重要价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的光盘内容太少了，我期待的光盘里能有更多的实践案例，比如一些现成的配置脚本，或者更详细的实验步骤。虽然书里讲到了很多原理和方法，但是对于我这种实践经验不是很足的读者来说，光有理论指导，缺少一些“手把手”的教学，总感觉学起来有点吃力。尤其是在一些高级的网络测量技术上，书中给出的只是概念和公式，却没有提供实际操作的演示，让我觉得不够过瘾。我希望未来的版本能在光盘或者配套的电子资源里，增加一些真实场景下的网络测量工具的使用演示，或者提供一些可以在虚拟机环境中复现的实验环境。这样，我们这些读者才能更好地将书本知识转化为实际技能，真正掌握IP网络测量的精髓。而且，很多时候，书本中的理论知识需要通过大量的实践才能融会贯通，如果能有更多的实践资源支持，这本书的价值将大大提升，也会吸引更多希望提升实操能力的读者。

评分☆☆☆☆☆

我一直对网络测量这个领域充满好奇，尤其是在大数据和5G时代，对网络性能的要求越来越高。这本书的出版，无疑为我提供了一个深入了解这个领域的窗口。书中对IP网络测量技术的发展历程、基本概念、关键指标的介绍，都非常全面。我尤其喜欢其中关于QoS测量和流量工程的部分，让我对如何保证网络服务质量以及如何优化网络资源有了更清晰的认识。不过，这本书的语言风格相对比较学术化，对于非专业背景的读者来说，理解起来可能需要花费一些时间和精力。我希望能有更直观的图示和更生动的比喻来解释一些复杂的概念，这样可以降低学习门槛，让更多对网络测量感兴趣的人能够轻松入门。同时，书中对一些前沿技术，例如基于AI的网络测量，可以再增加一些更深入的探讨，这部分内容目前感觉略显简略，但却是未来的发展趋势。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的目录和部分章节来看，它似乎更侧重于理论知识的阐述，而对于实际操作和工具的应用提及相对较少。我是一名网络工程师，在日常工作中，我不仅需要了解理论知识，更重要的是能够熟练地运用各种测量工具来解决实际问题。这本书如果能增加一些关于主流IP网络测量工具（如Wireshark、iperf、netperf等）的使用教程，或者提供一些实际场景下的配置和操作指南，那将对我这样的读者来说，极具参考价值。许多时候，理论上的知识点，只有通过实际操作才能真正理解其精髓。我希望未来版本能够在这方面有所加强，例如，增加一些截图、命令示例，或者推荐一些相关的在线资源，让读者能够更便捷地将书本知识应用于实践。