Network Systems Design Using Network Processors

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出版者:Prentice Hall
作者:Douglas E. Comer
出品人:
页数:600
译者:
出版时间:2005-06-08
价格:USD 80.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780131872868
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机网络
  • 计算机
  • 网络处理器
  • NP
  • 网络
  • design
  • classic
  • 网络处理器
  • 网络系统设计
  • 数据平面
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  • 高性能网络
  • 网络架构
  • NP
  • 数据包处理
  • 网络硬件
  • 通信系统
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具体描述

Assuming no knowledge of industry jargon, this book describes the design of network systems such as routers, bridges, switches, firewalls, and other equipment used in the Internet. It considers the functionality required for protocol processing, and explains how the functionality has been implemented on a range of hardware architectures. The author focuses on network processor technology, a recent development that has become one of the standard tools used by designers. This book explores network processors and surveys network processor architectures, explains design complexity, covers architectural approaches and gives examples of commercial network processors that follow each approach, and uses the Intel IXP 2xxx series of network processors as a detailed example. For network and web designers, implementers, and administrators, and for anyone interested in how the Internet works.

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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与我预期中的需要大量数学推导和硬件描述语言(HDL)知识的专业书籍截然不同,这本书的写作风格极其轻松,甚至带有一些散文的味道,让人很难将其归类为严肃的技术参考资料。书中充满了作者对于当前网络发展趋势的个人见解和对未来趋势的乐观预测,但这些“高屋建瓴”的观点往往以牺牲技术细节为代价。我印象最深的是其中一章,专门探讨了“网络智能的哲学意义”,用了一千多字来比喻数据流与生命体的关系,这对于需要明确指令来配置路由表或编写自定义处理逻辑的我来说,简直是一种折磨。当我寻找关于如何设计高效的查找算法(如Patricia树优化)或如何处理拥塞控制中的快速反馈机制的具体代码示例时,我得到的只是一堆关于“拥抱不确定性”的哲学思考。这本书的篇幅似乎更多是用来填充作者对行业的宏观叙述,而非用来严谨地解释如何设计和实现一个基于专用处理器的网络系统。总而言之,它更像是一本面向管理层的行业分析报告,而非一本面向工程师的硬核技术指南。

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这本书的结构极其混乱,章节间的逻辑联系非常薄弱,仿佛是多篇独立撰写的技术博客文章拼凑而成。某一章节还在热情洋溢地介绍基于FPGA的并行处理架构,下一章节画风突变,开始详细解析某个开源库中关于TLS握手过程的C++实现细节,而这两个主题之间的桥梁仅仅是“我们都需要处理数据”这种含糊的联系。我最困惑的是,它声称是关于“网络处理器”的,但对于主流网络处理器厂商(如Broadcom、Intel Tofino系列)的特定架构特点、指令集差异,甚至是编程模型上的基本区别,几乎没有进行任何比较性的分析。它似乎试图涵盖所有现代网络技术,结果是什么都没讲透。例如,在讨论缓存一致性问题时,它只是泛泛地提到了内存屏障,却没有深入分析在多核网络处理器环境中,如何通过硬件协同机制(如DMA或专有缓存协议)来保证数据在控制平面和数据平面之间同步的实际难题。这本书读起来最大的感受就是“什么都说了,什么都没讲深”,缺乏对任何一个关键技术点的系统性、深入的挖掘和论证。

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这本书的书名是《Network Systems Design Using Network Processors》,但我手上的这本书,读起来完全像是另一本关于软件架构和微服务部署的实战手册,而不是我期望中那种深入探讨专用网络处理器(NP)硬件加速、数据包处理流水线优化的经典教材。从我翻开第一页开始,它就一股脑地扎进了容器化、Kubernetes的集群管理以及Istio服务网格的配置细节中。内容详尽得令人发指,每一步操作都有配套的YAML文件和Shell脚本,仿佛这是一本为DevOps工程师准备的入门指南。我耐心地读完了关于声明式配置管理的那几章,试图找到一丝与“网络处理器”这个核心概念的联系,结果只发现了一堆关于如何优化Sidecar代理吞吐量的论述,这与我理解中硬件层面的流量调度和查找表(TCAM)管理相去甚远。作者似乎完全绕开了网络硬件的底层逻辑,转而聚焦于应用层服务间的通信效率。整本书的基调是面向云原生环境的,充满了最新的技术术语,但对于那些想了解如何设计高性能、低延迟的物理网络层架构,特别是如何最大化利用NPU/DPU潜能的读者来说,这本书提供的价值几乎为零。它更像是一本《云端应用部署最佳实践》,而不是一本关于专用硬件编程和系统设计的深度著作。我甚至开始怀疑,是不是书名印错了,或者我拿到的版本内容被完全替换了。

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这本书的叙事方式非常跳跃且偏重于高层抽象,读完后我感觉自己像是听了一场关于“未来网络愿景”的冗长演讲,而不是在学习一本技术规格书。它花费了大量篇幅来讨论SDN控制器如何通过抽象层向上层应用提供服务,并着重强调了网络功能虚拟化(NFV)带来的灵活性。然而,对于NFV中的关键挑战——如何保证虚拟化环境下的性能一致性和确定性延迟——这本书的处理方式极其敷衍。每当涉及到性能瓶颈分析时,作者总是轻描淡写地归结为“软件优化”或“增加计算资源”,完全没有触及到实际网络芯片的架构限制或中断处理机制。例如,它提到了一种基于策略的流量整形算法,但描述的实现细节竟然是使用Python脚本来模拟流量,而不是展示如何在芯片的编程模型(如P4语言或特定厂商SDK)中实现它。这种对底层机制的刻意回避,使得全书的论述都停留在概念层面,缺乏工程实践的深度。对于追求精确度、想要理解数据包在物理设备中如何被导向和处理的读者而言,这本书无疑是令人失望的,它更像是一本面向网络架构师的“概念导入手册”,而不是面向系统设计师的“实现参考”。

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让我感到震惊的是,这本书的“实战”部分似乎完全脱离了实际部署的严酷现实。它描述了一个理想化的实验室环境,所有组件都完美兼容,延迟低到可以忽略不计,且没有出现任何I/O瓶颈或资源竞争。例如,在设计一个高性能的负载均衡器时,书中建议使用一种基于时间戳的精确调度算法,并假设所有的网络接口卡(NIC)都能以纳秒级的精度同步时钟。然而,对于如何解决实际部署中常见的时钟漂移问题、如何处理系统中断对调度精度的破坏,以及在资源受限的边缘设备上如何折衷处理这些高级算法,书中只字未提。这本书的作者显然是在一个完全受控、近乎虚拟的完美环境中构建其理论模型的,这使得书中的所有设计方案在面对真实世界中嘈杂、不可靠的网络环境时,显得异常脆弱和不切实际。它更像是一本数学证明集,而非指导工程师解决实际问题的设计手册,其理论的“优雅性”恰恰暴露了它在工程实践上的苍白无力。

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