دانلود کتاب Communication Networking: An Analytical Approach (به فارسی: شبکه های ارتباطی: یک رویکرد تحلیلی) نوشته شده توسط «Anurag Kumar – D. Manjunath – Joy Kuri»
اطلاعات کتاب شبکه های ارتباطی: یک رویکرد تحلیلی
موضوع اصلی: الکترونیک: مخابرات
نوع: کتاب الکترونیکی
ناشر: Morgan Kaufmann
نویسنده: Anurag Kumar – D. Manjunath – Joy Kuri
زبان: English
فرمت کتاب: pdf (قابل تبدیل به سایر فرمت ها)
سال انتشار: 2004
تعداد صفحه: 958
حجم کتاب: 5 مگابایت
کد کتاب: 0124287514 , 9780124287518
نوبت چاپ: 1
توضیحات کتاب شبکه های ارتباطی: یک رویکرد تحلیلی
در حال حاضر مدل سازی شبیه سازی محبوب ترین روش برای درک رفتار شبکه های پیچیده است. با در دسترس بودن بسته‌های تجاری نسبتاً ارزان برای انجام شبیه‌سازی، طراحان شبکه و تحلیلگران عملکرد شبکه اکنون می‌توانند بینشی در مورد رفتار جمعی دستگاه‌های شبکه مانند سرورها، روترها و سوئیچ‌ها با درجه بالایی از دقت به دست آورند. با این حال، این دقت به قیمت زمان شبیه‌سازی تمام می‌شود و با افزایش پیچیدگی شبکه‌ها هر سال، استفاده از نوعی روش بهینه‌سازی در شبیه‌سازی برای کاهش زمان شبیه‌سازی سودمندتر می‌شود. روش دیگر برای کاهش زمان شبیه‌سازی، استفاده از مدل‌های ترکیبی است که هم روش‌های تحلیلی و هم شبیه‌سازی را ترکیب می‌کنند. روش‌های تحلیلی به خودی خود اغلب از مفروضاتی استفاده می‌کنند که دقت را قربانی می‌کنند یا برای شبکه‌های واقعی مقیاس‌پذیر نیستند. با این حال، این روش‌ها بینش فوق‌العاده‌ای را در مورد نحوه رفتار اجزای شبکه اجازه می‌دهند، و اگر قرار است از شبیه‌سازی‌های ترکیبی استفاده کنیم، باید روش‌های تحلیلی مورد استفاده را با جزئیات درک کنیم. این کتاب یکی از بهترین کتاب های موجود برای مطالعه مدل سازی تحلیلی در شبکه های ارتباطی است. این شبکه‌های بی‌سیم را پوشش می‌دهد و مروری دقیق از رفتار پروتکل TCP/IP، مدل‌سازی قطعی و تصادفی، و مدل‌سازی ریاضی سوئیچ‌ها و روترها ارائه می‌دهد. فقط فصول 4، 5 و 7 توسط این داور خوانده شده است و بنابراین فقط اینها در اینجا مرور خواهند شد.
فصل 4 به طور خاص مروری بر “حساب حساب شبکه” است که مدتی است به طور گسترده در ادبیات مورد بحث قرار گرفته است. رویکرد محاسبات شبکه در نگاه اول جالب و تا حدودی گیج کننده است زیرا شبکه ها ذاتاً ماهیت تصادفی دارند. با این حال محاسبات شبکه تلاش می کند تا مرزهای قطعی را بر روی ترافیک شبکه قرار دهد و در بدترین حالت تضمین های عملکرد را برای ارائه دهندگان شبکه ارائه می دهد. تهیه یک شبکه واقعی را نمی توان صرفاً با محاسبات شبکه انجام داد، زیرا یک تخمین بیش از حد از تخصیص پهنای باند و غیره بدست می آید، اما همچنان بینش مفیدی در مورد نحوه طراحی یک شبکه برای بارهای ترافیکی خاص ارائه می دهد. همچنین از این جهت جالب است که هنوز هم می‌تواند مرزهای عملکردی را برای شبکه‌های پیچیده متشکل از دستگاه‌های مختلف بدست آورد. آن دسته از خوانندگانی که فقط آمادگی ریاضی محدودی دارند، ارائه محاسبات شبکه را بسیار در دسترس خواهند یافت، اگر با فصل 5 که از ساختارهای ریاضی پیشرفته‌تری استفاده می‌کند، مقایسه شوند. نویسندگان ترجیح داده‌اند که اثبات‌های ریاضی نتایج اصلی را در ضمیمه‌های کتاب قرار دهند و این امر همچنین باعث می‌شود که خواندن از نظر ریاضی کمتر برای خواننده دلپذیرتر شود. معرفی اپراتور کانولوشن و استفاده از آن برای به دست آوردن «منحنی های خدمات» شبکه و یک فرآیند شبکه با «پاکت» از جذابیت خاصی برخوردار است. نویسندگان ارتباط این ساختارهای ریاضی را با نشان دادن نحوه استفاده از آنها برای به دست آوردن حداقل ظرفیت پیوند مورد نیاز به طوری که یک فرآیند رسیدن کمتر از زمان از پیش انتخاب شده تاخیر داشته باشد، نشان می‌دهند. همچنین بحث آنها در مورد صف عادلانه وزنی و چگونگی درک آن در چارچوب حساب شبکه مفید است. به عنوان یک مثال واقعی از محاسبات شبکه، آنها ترافیک صوتی را مورد بحث قرار می دهند که با توجه به اهمیت فزاینده صدا از طریق IP (VOIP) به موقع است.
برای جلوگیری از تامین بیش از حد شبکه های واقعی با استفاده از حساب شبکه (قطعی) نیاز است که شخص با ماهیت تصادفی آنها مقابله کند. این در فصل 5 انجام می شود، که در آن نویسندگان بحث فوق العاده خوبی ارائه می دهند. از نظر ریاضی پیچیده تر از فصل چهارم، بحث به طور طبیعی شامل زنجیره های مارکوف می شود. نویسندگان همچنین اثباتی برای قضیه لیتل ارائه می‌کنند، که نوعی «قضیه ارگودیک» برای ترافیک شبکه است و معیار عملکرد «متوسط» را ارائه می‌کند. آنها از استفاده از تئوری اندازه گیری در اثبات اجتناب می کنند و دوباره ارائه را برای خوانندگان وسیع تری در دسترس قرار می دهند. قضیه لیتل برای نشان دادن اینکه میانگین زمانی که یک بسته در یک مالتی پلکسر صرف می کند به خط مشی زمان بندی بستگی ندارد استفاده می شود (اگرچه لحظات بالاتر بستگی دارد). برخی از نظریه‌های صف نیز در این فصل مورد بحث قرار می‌گیرند، که مهمترین بحث آن تحلیل یک مالتی پلکسر با حداقل فرضیات در مورد فرآیندهای ورود است. این تجزیه و تحلیل منجر به مفهوم بسیار مهم “پهنای باند موثر” می شود که استفاده از آن منجر به استقرار بهینه تر کیفیت خدمات (QoS) می شود. بحث در مورد پهنای باند موثر در این فصل به موضوعی در مورد قضیه گارتنر-الیس و موضوع بسیار مهم وابستگی دوربرد در داده های شبکه منجر می شود. موضوع اخیر به تفصیل در کتاب مورد بحث قرار نگرفته است، زیرا باید با استفاده از تئوری انحرافات بزرگ انجام شود، که از نظر ریاضی بیش از حد پیشرفته است که در کتاب گنجانده نشده است.
دینامیک پروتکل TCP/IP بسیار پیچیده است، همانطور که هرکسی که با شبکه های واقعی سروکار داشته باشد به آن گواهی می دهد. مطالعه TCP/IP
Chapter 4 in particular is an overview of the `network calculus’, which has been widely discussed in the literature for quite some time. The approach of network calculus is interesting and somewhat perplexing at first glance since networks are inherently stochastic in nature. Network calculus however attempts to place deterministic bounds on the network traffic, and offers worst case performance guarantees to network providers. The provisioning of a real network could not be done solely with the network calculus, since one will obtain an overestimation of the bandwidth assignments, etc, but it still provides useful insights into how to design a network for particular traffic loads. It is also interesting in that it can still obtain performance bounds for complex networks composed of many different devices. Those readers who have only limited mathematical preparation will find the presentation of the network calculus very accessible, if compared with chapter 5 which uses more advanced mathematical constructions. The authors have chosen to put the mathematical proofs of the main results in the appendices of the book, and this should also make the reading more palatable for the reader less astute mathematically. Of particular interest is the introduction of the convolution operator and its use for obtaining network `service curves’ and a network process with an `envelope.’ The authors illustrate the relevance of these mathematical constructions by showing how to use them to obtain the minimum link capacity required so that an arrival process has delay less than a pre-selected time. Also useful is their discussion of weighted fair queuing and how it can be understood in the framework of the network calculus. As a real example of the network calculus, they discuss voice traffic, which is a timely one considering the increasing importance of voice over IP (VOIP).
To avoid the over-provisioning of real networks by the use of the (deterministic) network calculus requires that one deal with their stochastic nature. This is done in chapter 5, wherein the authors give an exceptionally fine discussion. More mathematically sophisticated than chapter four, the discussion naturally includes that of Markov chains. The authors also give a proof of Little’s theorem, which is a kind of `ergodic theorem’ for network traffic and which gives an `average’ performance measure. They avoid the use of measure theory in the proof, again making the presentation accessible to a wider readership. Little’s theorem is used to show that the mean time that a packet spends in a multiplexer does not depend on the scheduling policy (although the higher moments do). Some queuing theory is discussed in this chapter also, with the most important discussion being that of the analysis of a multiplexer with minimal assumptions on the arrival processes. This analysis leads to the very important notion of the `effective bandwidth’, the use of which leads to more optimal deployments of quality of service (QoS). The discussion of the effective bandwidth in this chapter leads to one on the Gartner-Ellis theorem and the very important topic of long-range dependence in network data. The latter topic is not discussed in detail in the book, since it must be done using the theory of large deviations, which is too mathematically advanced to be included in the book.
The dynamics of the TCP/IP protocol is extremely complicated, as anyone who has dealt with real networks will attest to. The study of TCP/IP dynamics has resulted in an enormous amount of literature, and there are indications that it is `chaotic’, at least for some traffic patterns. The presentation in this book does not address the dynamics in such generality, but it does give an excellent overview of TCP/IP in the context of `adaptive bandwidth sharing.’ Both the slow-start and congestion avoidance phases of TCP are discussed using elementary mathematics, including descriptions of the TCP evolution after buffer overflow, and congestion avoidance with timeout and fast recovery. The authors also include a more advanced treatment using stochastic processes and quote the famous PFTK formula for the `goodput’ of the Reno version of TCP. Random early discard (RED) and explicit congestion notification (ECN) are also discussed, but interestingly, in the context of a deterministic dynamical system modeled by a differential equation. In addition, they discuss the long-range dependence of traffic under TCP via the use of the Pareto distribution. All of this analysis prepares the reader for more advanced treatments in the literature, the latter of which shows that the dynamical behavior of TCP is extremely complex, and requiring extreme caution in its analysis via real network data.
دانلود کتاب «شبکه های ارتباطی: یک رویکرد تحلیلی»
برای دریافت کد تخفیف ۲۰ درصدی این کتاب، ابتدا صفحه اینستاگرام کازرون آنلاین (@kazerun.online ) را دنبال کنید. سپس، کلمه «بلیان» را در دایرکت ارسال کنید تا کد تخفیف به شما ارسال شود.