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Ahmed Khalid & 著

图书标签:

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店铺： 澜瑞外文Lanree图书专营店

出版社： LAP Lambert Academic P...

ISBN：9783848417506

商品编码：1207479226

包装：平装

外文名称：High Speed Netfpga Router

出版时间：2012-02-23

页数：76

正文语种：英语

图书基本信息

High Speed Netfpga Router
作者： Ahmed Khalid;
ISBN13： 9783848417506
类型： 平装(简装书)
语种： 英语（English）
出版日期： 2012-02-23
出版社： LAP Lambert Academic Publishing
页数： 76
重量（克）： 122
尺寸： 22.86 x 15.24 x 0.4572 cm

商品简介

When it comes to Network Communications, the most important aspect of all, is the speed of your router. High-speed end devices are readily available, breakneck mediums are also available (like optical fiber), but what about the Routers? They always seem to be a bottleneck in the performance of a network. NetFPGA Router is the best solution to this issue. It can deliver 10 to 20 times faster processing speed than the ordinary routers available in market. And the fascinating part is that it is cost-efficient too. This book explains in detail how to implement routing algorithms such as IPv4 and OSPF on NetFPGA platform. It also covers basic concepts of routing that are necessary to understand NetFPGA Router. The book is based on an award-winning project in "COMPPEC 2011" (Computer Project Exhibition and Competition, Pakistan).

计算机网络架构与前沿技术：深度解析 本书聚焦于当代计算机网络架构的演进、核心协议的深入剖析，以及面向未来应用的前沿技术实践，旨在为网络工程师、系统架构师和高级研究人员提供一套系统、全面且具有前瞻性的知识体系。全书内容紧密围绕网络基础理论的夯实、现代数据中心网络的构建与优化，以及新兴网络范式（如软件定义网络与网络功能虚拟化）的实际部署与性能评估展开。 --- 第一部分：网络基础与协议深度挖掘 本部分致力于巩固读者对现代网络基础的理解，并对OSI/TCP-IP模型中的关键协议进行深入、非表面的探讨。 第1章：网络分层模型与数据流的物理实现 本章首先回顾了OSI和TCP/IP模型的结构，但重点在于分析不同层次间的耦合与解耦机制。我们详细剖析了从物理层到应用层的信号完整性、编码方案（如PAM-4在高速光互连中的应用）和介质访问控制（MAC）协议的演变。特别关注了以太网（Ethernet）在速度迭代（从10GbE到400GbE）过程中，为保持向后兼容性所做的底层技术牺牲与优化。章节深入探讨了原子钟同步在保证链路层帧同步中的关键作用，以及在大型网络中时钟域漂移对数据包捕获和分析的实际影响。 第2章：IP协议族的精细化分析与路由决策过程 本章聚焦于IP（IPv4/IPv6）的包结构、分片与重组机制，并深入探讨了路由选择的复杂性。我们不满足于简单的距离矢量或链路状态路由协议描述，而是着重分析了BGP（边界网关协议）的路由衰减算法、路径选择的多个权重因子（如AS路径、本地偏好、MED值），以及在超大规模网络中，BGP收敛速度与路径选择最优性之间的权衡。此外，本章还包含对多播路由（PIM-SM/DM）在复杂拓扑中如何高效分发数据流的案例分析，并涵盖了IPv6过渡技术（如6to4、Teredo）在实际部署中的性能瓶颈与安全考量。 第3章：传输层：TCP的拥塞控制与可靠性机制 传输层是网络可靠性的基石。本章详细解析了TCP头部结构、滑动窗口机制，并重点对拥塞控制算法的演进进行了细致对比。我们不仅讲解了经典的Tahoe/Reno，更着重分析了BBR（Bottleneck Bandwidth and RTT）算法如何利用带宽和延迟信息而非丢包来预测网络容量，以及其在长距离、高带宽（LALB）网络中的实际性能提升。章节中还包括对TCP Fast Retransmit、SACK（选择性确认）的底层工作原理，以及在QUIC协议出现后，TCP在应用层面临的挑战和适应性调整。 --- 第二部分：现代数据中心与企业网络的构建 本部分转向实际工程实践，关注如何构建和管理高可用、高性能的现代企业和数据中心网络基础设施。 第4章：交换机架构与数据转发平面设计 本章深入网络设备的核心——交换芯片。我们解析了固定功能ASIC与可编程数据平面（如基于Nominate或P4的芯片）的根本区别。详细讨论了TCAM（三态内容可寻址存储器）和SRAM在查找表（FIB/MAC表）中的资源分配与查找延迟。重点剖析了多芯片互联（如Cisco的Fabric或Arista的400G互连技术）中的无阻塞设计原则，以及端口密度、背板带宽与转发延迟的内在物理限制。 第5章：高可用性与冗余设计：从二层到三层 本章探讨如何通过冗余设计消除单点故障。在二层，我们对比了STP及其快速收敛变种（RSTP/MSTP）的局限性，并重点介绍多Chassis链路聚合（MLAG）与VXLAN/EVPN在二层扩展中的优势。在三层，我们详细分析了VRRP/HSRP等第一跳冗余协议的限制，并转向基于路由协议的故障切换机制，如BGP的等价路由（ECMP）在负载均衡与故障快速切换中的应用。 第6章：网络可编程性与自动化运维基础 本章是连接传统网络与未来网络的重要桥梁。我们全面介绍了NETCONF/YANG模型在设备配置管理中的标准化优势，以及RESTful API在与现代云管理平台（如OpenStack, Kubernetes）集成时的必要性。章节重点阐述了Ansible、SaltStack等工具在网络配置滚动更新、状态验证（Idempotence）中的实践案例，并讨论了Telemetry（遥测技术）如何取代传统SNMP，提供更细粒度、更及时的网络状态数据流。 --- 第三部分：网络虚拟化与前沿范式 本部分关注当前网络领域最具颠覆性的技术——SDN和NFV，以及它们如何重塑网络服务交付模型。 第7章：软件定义网络（SDN）：控制与转发的分离 本章深入剖析了SDN的核心思想。我们详尽分析了OpenFlow协议的规范、Flow Table的匹配域和动作集定义。更重要的是，本章将焦点从理论转向实际控制器部署的挑战，对比了集中式控制平面（如ONOS, ODL）与分布式控制平面（如基于BGP-LS/EVPN的Fabric控制）的优缺点。此外，我们探讨了如何在现存的传统网络设备上部署混合SDN架构，实现平稳过渡。 第8章：网络功能虚拟化（NFV）与云原生网络 NFV是云计算架构在网络领域的延伸。本章解释了NFV的三个关键组成部分：VNF（虚拟网络功能）、NFVI（基础设施）和MANO（管理与编排）。我们深入研究了DPDK（Data Plane Development Kit）如何通过绕过Linux内核协议栈，实现用户空间的高速数据包处理，以及SR-IOV在为VNF提供接近物理端口性能方面的作用。本章也讨论了CNF（容器化网络功能）的出现对传统VNF生命周期管理的颠覆。 第9章：高速网络中的性能瓶颈与优化策略 本章聚焦于特定应用场景下的极限性能挖掘。内容涵盖了RDMA（远程直接内存访问）技术，包括RoCEv2在以太网上的实现、PFC（优先级流控制）在消除拥塞方面的争议与最佳实践。我们分析了网络仿真工具（如NS-3/Mininet）在预测复杂网络行为中的作用，并提出了针对微秒级延迟优化（如内核旁路、中断合并）的工程化方法论。本章强调了在追求高吞吐量的同时，如何维持可接受的尾部延迟（Tail Latency）分布。 --- 总结而言，本书不侧重于特定硬件厂商的CLI配置手册，而是提供一个跨越物理层到应用层的、基于原理驱动的知识结构。读者将能够从更宏观的视角理解网络技术栈的演进驱动力，并具备设计、部署和优化下一代高性能、可编程网络系统的能力。

评分☆☆☆☆☆

从章节安排来看，本书的结构似乎是围绕着“功能模块”而非“学习路径”来组织的。比如，关于QoS（服务质量）的实现，它可能是通过硬件查找表（TCAM）的深度利用来完成，而将路由协议的维护逻辑则放在了相对靠后的位置。这种按功能组件划分的结构，使得阅读起来缺乏一种内在的驱动力，我很难像阅读小说一样，期待下一章会揭示什么新的进展。更倾向于参考手册的定位，意味着读者必须非常清楚自己要解决的具体问题是什么，然后才能精准地定位到相应的章节进行查阅。对于一个希望全面了解高速路由技术全景的人来说，这种零散式的知识点堆砌，使得知识的吸收效率打了折扣。我更希望看到一种从抽象到具象、从控制平面到数据平面的渐进式讲解，比如先建立一个清晰的控制面模型，再逐步将其拆解到硬件可以实现的最小单元。这本书的组织方式，更适合那些已经掌握了基础知识，并且需要快速定位特定硬件实现技巧的“老兵”，而对于初学者，它可能更像是一张密密麻麻的“电路图”，而非一张指引方向的“导航地图”。

评分☆☆☆☆☆

最后，关于本书的“可操作性”，它无疑是提供了大量的代码片段和硬件描述语言（HDL）示例。然而，这些示例代码大多是高度精简和理想化的，旨在展示核心算法如何在FPGA上映射。我尝试着将其中一个简单的ACL（访问控制列表）匹配逻辑移植到我正在研究的开源项目中时，发现实际的约束条件——比如资源限制、时序收敛、以及与外部存储器的接口协议——使得直接“复制粘贴”几乎不可能。这种理论模型与实践落地之间的鸿沟，是所有这类前沿技术书籍普遍存在的问题，而《High Speed Netfpga Router》也不例外。它成功地展示了“可能达到的速度”，但对于实现这个速度所需要的系统级调试、性能调优以及工具链的复杂性，描述得不够充分。这使得这本书在实际的工程参考价值上，略显不足，因为它更多地是在描述“理想状态下的实现路径”，而非“充满挑战的真实部署过程”。总而言之，这是一本极具深度的参考书，但它的阅读门槛和对实践过程的省略，让它更像是一份前沿研究报告的汇总，而非一本普适性的工程实践指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那深邃的蓝色调配上流线型的光束，立刻就抓住了我对网络技术类书籍的注意力。我本是想找一本能系统梳理现代高速网络架构的入门读物，毕竟现在的数据洪流对底层处理能力的要求越来越苛刻。然而，当我翻开这《High Speed Netfpga Router》的扉页时，一种微妙的错位感油然而生。它似乎并不倾向于宏观的理论讲解，更像是直接把我拽进了硬件加速和定制化网络处理的深水区。书中大量的关于FPGA编程接口、底层数据包路径优化以及如何利用特定硬件资源进行深度包检测的描述，虽然专业性毋庸置疑，但对于一个期待构建清晰知识体系的读者来说，这种“开门见山”的深度未免有些陡峭。我原本设想的是能看到对TCP/IP协议栈在高速场景下瓶颈的剖析，以及通用路由器软件架构的演进，但这本书的重点似乎完全聚焦在了如何用可编程逻辑门阵列来实现这些功能，那种感觉就像是直接给了一把扳手和一堆电路图，却没有详细解释为什么要用这把扳手去拧这个特定型号的螺丝。这种强烈的技术导向，虽然对于资深工程师或许是福音，但对于试图从原理层面理解高速网络加速的初学者，无疑是一个不小的挑战，需要极大的耐心去适应这种高度工程化的叙事方式。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，我必须承认，这本书的行文节奏极其紧凑，几乎没有冗余的铺陈。每一个章节都像是被压缩到了极致的技术文档，充满了缩写和特定的硬件术语。我记得在尝试理解其中关于流水线操作如何减少延迟的那一节时，我不得不反复查阅好几遍附录中的术语表，甚至不得不跳出书本，去Google搜索一些特定的指令集背景知识。这种对读者预设知识水平的“高要求”，让我深刻体会到作者对自身专业领域的绝对自信，但也让我这位普通读者感到有些力不从心。我期待的是一种循序渐进的引导，比如先介绍传统ASIC路由器的局限性，再自然过渡到FPGA的灵活性优势，最后才深入到具体的实现细节。然而，这本书仿佛是直接跳过了“为什么”和“是什么”，直接进入了“怎么做”的执行层面。这种处理方式，虽然高效地传达了核心技术点，却在构建知识的连贯性和趣味性上有所欠缺。它更像是一本高级工程师之间的“内部参考手册”，而不是一本面向广大技术爱好者的“学习指南”，使得我在阅读过程中，更多的是一种“攻坚克难”的战斗感，而非“知识涌流”的畅快感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图表设计也很有特点，线条分明，逻辑清晰，但它们几乎全部集中于展示数据流的硬件映射和时序关系。我特别注意到，书中关于系统级的性能评估和软件栈交互的讨论非常有限。举个例子，当谈及吞吐量提升时，作者们倾向于展示FPGA逻辑单元的使用率和时钟频率的优化，但对于操作系统如何调度数据流、内核旁路（Kernel Bypass）技术的具体集成难度，或者在实际部署中可能遇到的内存带宽限制等宏观层面的问题，却着墨不多。这让我不禁思考，一个高速路由器系统并不仅仅是芯片层面的堆砌，它还需要与整个数据中心环境、网络管理协议以及上层应用形成一个和谐的整体。如果这本书能增加哪怕一个专门的章节，来讨论这种硬核实现与实际运营环境之间的“接口”和“摩擦”，我想它的实用价值会得到极大的扩展。目前的侧重，使得这本书更像是一个纯粹的“加速器设计蓝图”，而缺少了“完整系统集成手册”的视野，对我这种需要全面评估技术选型的读者来说，留下了不少需要自行填补的空白地带。