計算機網(wǎng)絡(luò)問題與解決方案：一種構(gòu)建彈性現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新方法

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第一部分 數(shù)據(jù)平面
第1章 基本概念
1.1 是藝術(shù)還是工程
1.2 電路交換
1.3 分組交換
1.3.1 分組交換操作
1.3.2 分組交換網(wǎng)絡(luò)中的流量控制
1.4 固定與可變長度數(shù)據(jù)幀
1.5 無環(huán)路徑計算
1.6 服務(wù)質(zhì)量
1.7 集中式控制平面的反擊
1.8 復雜性
1.8.1 為什么如此復雜
1.8.2 定義復雜性
1.8.3 通過細腰模型管理復雜性
1.9 總結(jié)思考
1.10 拓展閱讀
1.11 復習題
第2章 數(shù)據(jù)傳輸中的問題與解決方案
2.1 數(shù)字語法和數(shù)據(jù)列集
2.1.1 數(shù)字語法和字典
2.1.2 固定長度字段
2.1.3 類型長度值
2.1.4 共享對象字典
2.2 差錯
2.2.1 差錯檢測
2.2.2 糾錯
2.3 多路復用
2.3.1 設(shè)備與應(yīng)用程序的尋址
2.3.2 多播
2.3.3 選播
2.4 流量控制
2.4.1 窗口機制
2.4.2 協(xié)商比特率
2.5 總結(jié)思考
2.6 拓展閱讀
2.7 復習題
第3章 網(wǎng)絡(luò)傳輸建模
3.1 美國國防部模型
3.2 開放系統(tǒng)互連模型
3.3 遞歸互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)模型
3.4 面向連接與無連接
3.5 總結(jié)思考
3.6 拓展閱讀
3.7 復習題
第4章 底層傳輸
4.1 以太網(wǎng)
4.1.1 多路復用
4.1.2 差錯控制
4.1.3 數(shù)據(jù)列集
4.1.4 流量控制
4.2 無線802.1 1協(xié)議
4.2.1 多路復用
4.2.2 數(shù)據(jù)列集、差錯控制和流量控制
4.3 總結(jié)思考
4.4 拓展閱讀
4.5 復習題
第5章 高層數(shù)據(jù)傳輸
5.1 IP
5.1.1 傳輸與列集
5.1.2 多路復用
5.2 TCP
5.2.1 流量控制
5.2.2 差錯控制
5.2.3 TCP端口號
5.2.4 TCP會話的建立
5.3 QUIC
5.4 ICMP
5.5 總結(jié)思考
5.6 拓展閱讀
5.7 復習題
第6章 層間發(fā)現(xiàn)
6.1 層間發(fā)現(xiàn)的解決方案
6.1.1 眾所周知和手動配置的標識符
6.1.2 映射數(shù)據(jù)庫和協(xié)議
6.1.3 協(xié)議中的通告標識符映射
6.1.4 從一個標識符計算另一個標識符
6.2 層間發(fā)現(xiàn)示例
6.2.1 DNS
6.2.2 DHCP
6.2.3 IPv4地址解析協(xié)議
6.2.4 IPv6鄰居發(fā)現(xiàn)
6.3 默認網(wǎng)關(guān)問題
6.4 總結(jié)思考
6.5 拓展閱讀
6.6 復習題
第7章 分組交換
7.1 從物理介質(zhì)到內(nèi)存
7.2 數(shù)據(jù)包處理
7.2.1 交換
7.2.2 路由
7.2.3 為什么需要路由
7.2.4 等價多路徑
7.2.5 數(shù)據(jù)包處理引擎
7.3 跨越總線
7.4 從內(nèi)存到物理介質(zhì)
7.5 總結(jié)思考
7.6 拓展閱讀
7.7 復習題
第8章 服務(wù)質(zhì)量
8.1 定義問題空間
8.2 分級
8.2.1 分級保持
8.2.2 無標記的互聯(lián)網(wǎng)
8.3 擁塞管理
8.3.1 及時性：低延遲隊列
8.3.2 公平性：基于分級的加權(quán)公平隊列
8.3.3 過度擁塞
8.3.4 其他QoS擁塞管理工具
8.4 隊列管理
8.4.1 管理一個滿載緩沖區(qū)：加權(quán)隨機早期檢測
8.4.2 管理緩沖延遲、緩沖膨脹和延遲控制
8.5 總結(jié)思考
8.6 拓展閱讀
8.7 復習題
第9章 網(wǎng)絡(luò)虛擬化
9.1 理解虛擬網(wǎng)絡(luò)
9.1.1 在IP網(wǎng)絡(luò)上提供以太網(wǎng)服務(wù)
9.1.2 一個公司網(wǎng)絡(luò)的虛擬私有訪問
9.1.3 虛擬化問題和解決方案總結(jié)
9.2 分段路由
9.2.1 多協(xié)議標簽交換的分段路由
9.2.2 IPv6的分段路由
9.2.3 信令分段路由標簽
9.3 軟件定義廣域網(wǎng)
9.4 復雜性和虛擬化
9.4.1 交互表面和共享風險鏈路組
9.4.2 交互表面和覆蓋控制平面
9.5 總結(jié)思考
9.6 拓展閱讀
9.7 復習題
第10章 傳輸安全
10.1 問題空間
10.1.1 驗證數(shù)據(jù)
10.1.2 保護數(shù)據(jù)不被竊取
10.1.3 保護用戶隱私
10.2 解決方案空間
10.2.1 加密
10.2.2 密鑰交換
10.2.3 加密散列
10.2.4 隱藏用戶信息
10.3 傳輸層安全
10.4 總結(jié)思考
10.5 拓展閱讀
10.6 復習題
第二部分 控制平面
第11章 拓撲發(fā)現(xiàn)
11.1 節(jié)點、邊和可達目的地
11.1.1 節(jié)點
11.1.2 邊
11.1.3 可達目的地
11.1.4 拓撲結(jié)構(gòu)
11.2 學習網(wǎng)絡(luò)拓撲
11.2.1 檢測其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
11.2.2 檢測雙向連接性
11.2.3 檢測最大傳輸單元
11.3 學習可達目的地
11.3.1 響應(yīng)式學習
11.3.2 主動式學習
11.4 通告可達性和拓撲
11.4.1 決定何時通告可達性及拓撲結(jié)構(gòu)
11.4.2 可達性的響應(yīng)式分發(fā)
11.4.3 可達性的主動式分發(fā)
11.5 在控制平面之間重新分發(fā)
11.5.1 重新分發(fā)與度量
11.5.2 重新分發(fā)與路由循環(huán)
11.6 總結(jié)思考
11.7 拓展閱讀
11.8 復習題
第12章 單播無環(huán)路徑（1）
12.1 哪條路徑是無環(huán)路徑
12.2 樹
12.3 無環(huán)備選路徑
12.3.1 瀑布（或分水嶺）模型
12.3.2 P/Q空間
12.3.3 遠程無環(huán)備選路徑
12.4 Bellman-Ford無環(huán)路徑計算
12.5 Garcia擴散更新算法
12.6 總結(jié)思考
12.7 拓展閱讀
12.8 復習題
第13章 單播無環(huán)路徑（2）
13.1 Dijkstra最短路徑優(yōu)先
13.1.1 部分和增量SPF
13.1.2 計算LFA和rLFA
13.2 路徑向量
13.3 非相交路徑算法
13.3.1 雙連接網(wǎng)絡(luò)
13.3.2 Suurballe非相交路徑算法
13.3.3 最大冗余樹
13.4 雙向連接性
13.5 總結(jié)思考
13.6 拓展閱讀
13.7 復習題
第14章 對拓撲變化的響應(yīng)
14.1 檢測拓撲變化
14.1.1 通過輪詢來檢測故障
14.1.2 事件驅(qū)動的故障檢測
14.1.3 比較事件驅(qū)動和基于輪詢的檢測
14.1.4 示例：雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測
14.2 變更分發(fā)
14.2.1 洪泛
14.2.2 逐跳
14.2.3 集中式存儲
14.3 一致性、可用性和分區(qū)
14.4 總結(jié)思考
14.5 拓展閱讀
14.6 復習題
第15章 距離向量控制平面
15.1 控制平面分類
15.2 生成樹協(xié)議
15.2.1 構(gòu)建一棵無環(huán)樹
15.2.2 學習可達目的地址
15.2.3 生成樹協(xié)議的總結(jié)思考
15.3 路由信息協(xié)議
15.3.1 綁定Bellman-Ford算法到RIP
15.3.2 對拓撲變化的響應(yīng)
15.3.3 RIP的總結(jié)思考
15.4 增強內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議
15.4.1 對拓撲變化的響應(yīng)
15.4.2 鄰居發(fā)現(xiàn)與可靠傳輸
15.4.3 EIGRP的總結(jié)思考
15.5 拓展閱讀
15.6 復習題
第16章 鏈路狀態(tài)與路徑向量控制平面
16.1 OSPF和IS-IS簡史
16.2 IS-IS協(xié)議
16.2.1 OSI尋址
16.2.2 IS-IS中的數(shù)據(jù)列集
16.2.3 鄰居發(fā)現(xiàn)和拓撲發(fā)現(xiàn)
16.2.4 可靠的洪泛
16.2.5 IS-IS的總結(jié)思考
16.3 OSPF
16.3.1 OSPF中的數(shù)據(jù)列集
16.3.2 鄰居發(fā)現(xiàn)和拓撲發(fā)現(xiàn)
16.3.3 可靠的洪泛
16.3.4 OSPF的總結(jié)思考
16.4 OSPF和IS-IS中的通用元素
16.4.1 多址鏈路
16.4.2 鏈路狀態(tài)協(xié)議中概念化鏈路、節(jié)點和可達性
16.4.3 驗證SPF中的雙向連接性
16.5 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議
16.5.1 BGP對等操作
16.5.2 BGP的最佳路徑?jīng)Q策過程
16.5.3 BGP的通告規(guī)則
16.5.4 BGP的總結(jié)思考
16.6 總結(jié)思考
16.7 拓展閱讀
16.8 復習題
第17章 控制平面中的策略
17.1 控制平面策略用例
17.1.1 冷/熱土豆路由
17.1.2 資源分割
17.1.3 應(yīng)用優(yōu)化的流量固定
17.2 定義控制平面策略
17.3 控制平面策略與復雜性
17.3.1 再談冷/熱土豆路由
17.3.2 資源分割
17.3.3 應(yīng)用的流量固定
17.4 總結(jié)思考
17.5 拓展閱讀
17.6 復習題
第18章 集中式控制平面
18.1 討論“軟件定義”的定義
18.1.1 接口分類
18.1.2 功能分層
18.2 BGP作為SDN
18.3 Fibbing
18.4 I2RS
18.5 PCEP
18.6 OpenFlow
18.7 CAP定理和輔助性
18.8 總結(jié)思考
18.9 拓展閱讀
18.10 復習題
第19章 故障域與信息隱藏
19.1 問題空間
19.1.1 定義控制平面狀態(tài)范圍
19.1.2 正反饋環(huán)路
19.2 解決方案空間
19.2.1 拓撲信息匯總
19.2.2 可達性信息聚合
19.2.3 可達性信息過濾
19.2.4 控制平面分層
19.2.5 緩存
19.2.6 減速
19.3 總結(jié)思考
19.4 拓展閱讀
19.5 復習題
第20章 信息隱藏示例
20.1 拓撲信息匯總
20.1.1 IS-IS
20.1.2 OSPF
20.2 聚合
20.3 分層
20.3.1 BGP作為一個可達性覆蓋層
20.3.2 帶有控制器覆蓋層的分段路由
20.4 減慢狀態(tài)速度
20.4.1 指數(shù)退避
20.4.2 鏈路狀態(tài)的洪泛縮減
20.5 總結(jié)思考
20.6 拓展閱讀
20.7 復習題
第三部分 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
第21章 安全性的寬泛討論
21.1 問題的范圍
21.1.1 生物特征識別難題
21.1.2 定義
21.1.3 問題空間
21.2 解決方案空間
21.2.1 深度防御
21.2.2 訪問控制
21.2.3 數(shù)據(jù)保護
21.2.4 服務(wù)可用性保證
21.3 作為安全模型的OODA循環(huán)
21.3.1 觀察
21.3.2 調(diào)整
21.3.3 決策
21.3.4 行動
21.4 總結(jié)思考
21.5 拓展閱讀
21.6 復習題
第22章 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模式
22.1 問題空間
22.1.1 解決業(yè)務(wù)問題
22.1.2 將業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)換為技術(shù)需求
22.1.3 什么是好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
22.2 分層設(shè)計
22.3 常見拓撲結(jié)構(gòu)
22.3.1 環(huán)形拓撲
22.3.2 網(wǎng)格拓撲
22.3.3 星形拓撲
22.3.4 平面、非平面和規(guī)則化
22.4 總結(jié)思考
22.5 拓展閱讀
22.6 復習題
第23章 冗余與彈性
23.1 問題空間：網(wǎng)絡(luò)故障對應(yīng)用程序的影響
23.2 彈性的定義
23.3 創(chuàng)建彈性的工具-冗余
23.3.1 共享風險鏈路組
23.3.2 在線軟件升級和優(yōu)雅重啟
23.3.3 雙平面與多平面核心
23.4 模塊化和彈性
23.5 總結(jié)思考
23.6 拓展閱讀
23.7 復習題
第24章 故障排除
24.1 目的是什么
24.2 組件是什么
24.3 模型和故障排除
24.3.1 構(gòu)建How模型
24.3.2 構(gòu)建What模型
24.3.3 建立精準模型
24.3.4 模型之間的切換
24.4 二分法和移動
24.4.1 使用可操控性
24.4.2 在測試之前簡化
24.5 解決問題
24.6 總結(jié)思考
24.7 拓展閱讀
24.8 復習題
第四部分 當前熱門話題
第25章 分解、超融合及不斷變化的網(wǎng)絡(luò)
25.1 計算資源和應(yīng)用程序的變化
25.1.1 匯聚、分解、超融合和可合成
25.1.2 應(yīng)用程序的虛擬化和分解
25.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的影響
25.2.1 東西網(wǎng)絡(luò)流量的興起
25.2.2 抖動和延遲的興起
25.3 分組交換Fabric
25.3.1 一個Fabric的特性
25.3.2 骨干和葉子節(jié)點
25.3.3 骨干和葉子節(jié)點上的流量工程
25.3.4 大規(guī)模的骨干和葉子節(jié)點
25.4 網(wǎng)絡(luò)中的分解
25.5 總結(jié)思考
25.6 拓展閱讀
25.7 復習題
第26章 網(wǎng)絡(luò)自動化案例
26.1 自動化的概念
26.2 現(xiàn)代自動化方法
26.2.1 NETCONF
26.2.2 RESTCONF
26.3 具有可編程接口的自動化
26.4 on-box自動化
26.5 基于基礎(chǔ)設(shè)施自動化工具的網(wǎng)絡(luò)自動化
26.6 網(wǎng)絡(luò)控制器與自動化
26.7 用于部署的網(wǎng)絡(luò)自動化
26.8 對未來網(wǎng)絡(luò)自動化的總結(jié)思考：自動化到全自動
26.9 拓展閱讀
26.10 復習題
第27章 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化
27.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的靈活性
27.2 水平擴展
27.3 通過自動化減少服務(wù)時間
27.3.1 中心化策略管理
27.3.2 基于意圖的網(wǎng)絡(luò)
27.3.3 VNF自動化的好處
27.4 計算優(yōu)勢與架構(gòu)
27.5 考慮權(quán)衡
27.5.1 狀態(tài)
27.5.2 優(yōu)化
27.5.3 表面
27.5.4 其他需要考慮的因素
27.6 總結(jié)思考
27.7 拓展閱讀
27.8 復習題
第28章 云計算的概念和挑戰(zhàn)
28.1 公有云的業(yè)務(wù)驅(qū)動
28.1.1 從資本支出轉(zhuǎn)向運營支出
28.1.2 上市時間和業(yè)務(wù)敏捷性
28.2 非技術(shù)性的公有云權(quán)衡
28.2.1 運營權(quán)衡
28.2.2 業(yè)務(wù)權(quán)衡
28.3 云計算的技術(shù)挑戰(zhàn)
28.3.1 延遲
28.3.2 填充遠程存儲
28.3.3 數(shù)據(jù)重力
28.3.4 選擇到公有云的多個路徑
28.4 云的安全性
28.4.1 在公共傳輸網(wǎng)上保護數(shù)據(jù)
28.4.2 管理安全連接
28.4.3 多租戶云
28.4.4 基于角色的訪問控制
28.5 監(jiān)控云網(wǎng)絡(luò)
28.6 總結(jié)思考
28.7 拓展閱讀
28.8 復習題
第29章 物聯(lián)網(wǎng)
29.1 IoT介紹
29.2 IoT安全
29.3 IoT的連接性
29.3.1 低功耗藍牙
29.3.2 LoRaWAN
29.3.3 IoT的IPv
29.4 IoT數(shù)據(jù)
29.5 總結(jié)思考
29.6 拓展閱讀
29.7 復習題
第30章 展望未來
30.1 普遍開放的自動化
30.1.1 建模語言和模型
30.1.2 YANG簡介
30.1.3 普遍自動化的展望
30.2 超融合網(wǎng)絡(luò)
30.3 基于意圖的網(wǎng)絡(luò)
30.4 機器學習和狹義人工智能
30.5 命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和區(qū)塊鏈
30.5.1 命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的操作
30.5.2 區(qū)塊鏈
30.6 互聯(lián)網(wǎng)的重塑
30.7 對網(wǎng)絡(luò)工程未來的總結(jié)思考
30.8 拓展閱讀
30.9 復習題