具体描述
This book covers timely topics related to the design as well as the performance analysis and evaluation of wireless ad hoc and sensor networks. It addresses the state-of-the-art architectures, algorithms, and challenges, in this vigorous area of research and development. A wide range of topics, such as multiple access, unicast routing, multicasting, broadcasting, mobility management, and energy efficiency, to mention a few, are examined. This book also encompasses advanced topics pertaining to cross-layer design, connection admission control (CAC), quality of service (QoS), security, and A-Cell networks. The focus on two hot wireless research and applications areas (ad hoc and sensor networks) makes it extremely timely.
深度探索：现代网络架构与安全实践 本书简介 在信息技术飞速发展的今天，网络已成为支撑社会运行的基石。本书旨在为读者提供一个全面、深入且高度实用的现代网络架构、协议设计与安全防御体系的知识框架。我们摒弃了对特定、小众研究领域的过度聚焦，转而将核心精力投入到当前企业级、云原生环境以及新兴边缘计算领域中最具实用价值和前瞻性的网络技术。 本书结构严谨，内容覆盖面广，从最基础的物理层和数据链路层的设计原理，延伸至复杂的路由协议、传输层优化，直至当前热点——软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的实际部署与管理。 --- 第一部分：基础架构与核心原理的深度重构 本部分致力于夯实读者对传统网络模型及其局限性的深刻理解，并引出现代网络设计范式的演进。 第一章：超越OSI：TCP/IP协议栈的现代语境重读 我们首先对经典TCP/IP模型进行审视，重点剖析其在面对高带宽、低延迟应用场景时所暴露的瓶颈。本章详述了TCP拥塞控制算法（如BBR、CUBIC）的最新进展，它们如何通过更智能的反馈机制提升网络吞吐量和公平性。此外，深入探讨了QUIC协议的底层设计，分析其在解决TCP的队头阻塞问题以及实现连接迁移方面的革命性意义，并讨论其在HTTP/3部署中的实践要点。 第二章：高性能路由与转发机制 本章聚焦于核心路由协议的优化与扩展。对于OSPF和BGP，我们不仅复习了基础工作原理，更深入分析了大型互联网骨干网络中BGP路径选择、路由黑洞规避、以及路由反射器的最佳实践。重点章节讨论了数据平面加速技术，包括如何利用硬件（如SmartNICs、FPGA）和软件（如eBPF）实现高性能的数据包处理和流分类，为下一代网络基础设施打下性能基础。 第三章：以太网的演进与数据中心互联 本部分深入探讨数据中心网络（DCN）的设计哲学。我们将剖析CLOS架构的各种变体（如Spine-Leaf、Clos 3-Stage），并详细讲解无阻塞网络的设计约束。重点内容包括无损数据中心桥接（DCB）技术，如PFC（Priority Flow Control）和ECN（Explicit Congestion Notification）在保证存储和高性能计算（HPC）流量方面的关键作用。此外，本书还提供了关于大规模以太网帧（Jumbo Frames）优化配置的实战指南。 --- 第二部分：软件驱动的网络变革：SDN/NFV与云原生网络 本部分是本书的前沿核心，着重于如何通过软件抽象和虚拟化技术，实现网络资源的灵活配置、快速部署和自动化运维。 第四章：软件定义网络（SDN）的架构与控制平面编程 本章详细解析了SDN的核心概念：控制平面与数据平面的解耦。我们对比OpenDaylight（ODL）、ONOS等主流控制器平台的架构差异，并着重探讨OpenFlow协议的局限性及其在实际部署中的演进（如使用NETCONF/YANG进行更精细化的配置管理）。关键内容是网络可编程性，指导读者如何利用Python等语言通过API与控制器交互，实现实时的拓扑发现和流量工程。 第五章：网络功能虚拟化（NFV）与云化部署 NFV如何改变网络服务的交付模式是本章的探讨重点。我们详细分析了VNF（Virtual Network Function）的生命周期管理、MANO（Management and Orchestration）框架的组件构成（VIM、VNFM、NFVO）。特别地，我们探讨了高性能虚拟化技术，如SR-IOV和DPDK，它们如何克服传统Hypervisor带来的性能损耗，使得虚拟路由器、防火墙等关键功能可以以接近物理设备的速度运行。 第六章：容器化网络与服务网格（Service Mesh） 在微服务架构日益普及的今天，容器网络和东西向流量管理成为新的挑战。本章将深入研究Kubernetes网络模型，如CNI（Container Network Interface）规范，并对比Flannel、Calico、Cilium等主流CNI插件的设计理念和隧道技术（VXLAN、Geneve）。最后，本书花费大量篇幅详细阐述Istio和Linkerd等服务网格的架构，解释它们如何通过Sidecar代理实现零信任安全、流量加密、熔断和高级路由策略，这是现代应用交付不可或缺的一环。 --- 第三部分：网络韧性、安全防御与未来展望 本部分侧重于如何构建一个高可用、可信赖且能够抵御复杂攻击的网络环境。 第七章：高级网络故障排除与弹性设计 高效的网络运维依赖于强大的监控和快速的故障定位能力。本章介绍了Telemetry（遥测）技术，对比SNMP的局限性，讲解如何利用gRPC、Streaming Telemetry实现高频、结构化的网络状态数据采集。同时，我们探讨了网络弹性设计，包括多宿主冗余配置、快速重路由协议（如BGP Fast Reroute）的优化参数，以及如何利用AIOps工具进行异常模式识别。 第八章：网络安全纵深防御体系 本书的网络安全章节聚焦于“如何在新兴网络架构中植入安全”。我们分析了传统边界安全模型的失效性，转而推崇零信任架构（Zero Trust Architecture, ZTA）的设计原则。详细讲解了微分段（Micro-segmentation）技术如何基于身份和策略而非IP地址来限制东西向流量，这是数据中心安全的关键。此外，本章深入分析了DDoS攻击的最新演变，以及基于行为分析（Behavioral Analysis）的入侵检测系统（IDS/IPS）的部署策略。 第九章：网络可观测性与自动化运维 构建“可编程”网络后，如何确保其“可知”和“可控”是最后一步。本章讲解了DevNetOps的实践，包括使用Ansible、SaltStack等工具进行配置管理和变更控制。我们探讨了Intent-Based Networking（意图驱动网络）的理念，即网络设备如何从简单的指令执行者转变为能够理解和自我验证业务意图的智能实体。本书提供了关于如何建立持续集成/持续部署（CI/CD）流程来管理网络配置的代码化实践案例。 --- 目标读者 本书面向具有一定网络基础知识的工程师、网络架构师、系统管理员，以及希望深入了解现代云计算和数据中心网络基础设施的IT专业人员。通过阅读本书，读者将不仅掌握理论知识，更能获得在复杂的、软件定义的网络环境中设计、部署和维护高性能、高安全基础设施的实战能力。 本书特点 面向实践： 几乎每一章都包含实际场景的配置示例和设计考量。 前沿聚焦： 紧密围绕SDN、NFV、Service Mesh和eBPF等当前行业热点。 系统性强： 从底层协议到上层服务编排，构建完整的知识体系。
