網路流量整形與頻寬控制技術（簡體書）

《網絡流量整形與帶寬控制技術》主要介紹基於TCP/IP協議的網絡流量整形與帶寬控制技術，內容分為理論與工程實踐兩大部分。理論部分（第1～7章）介紹了與流量整形和帶寬控制相關的基礎知識和最新的研究成果，包括異常流量檢測、自適應流量控制等；工程實踐部分（第8～11章）以自主研製的網牧系統為例，詳細介紹了標識映射與分離模型、服務質量保障體系、智能化服務體系的總體設計，對部分關鍵實現代碼進行了分析。
《網絡流量整形與帶寬控制技術》理論與實踐緊密結合，配有網牧系統的實名制和服務保障體系的C語言源代碼，供讀者分析。《網絡流量整形與帶寬控制技術》提供了一套完整的產品設計模型和代碼，適合從事流量整形和帶寬控制技術研發的工程技術人員閱讀，也可以作為高等院校計算機網絡、信息安全等專業在網絡流量分析方面的教材。

《網絡流量整形與帶寬控制技術》理論與實踐緊密結合，配有網牧系統的實名制和服務保障體系的C語言源代碼，供讀者分析。《網絡流量整形與帶寬控制技術》提供了一套完整的產品設計模型和代碼，適合從事流量整形和帶寬控制技術研發的工程技術人員閱讀，也可以作為高等院校計算機網絡、信息安全等專業在網絡流量分析方面的教材。

前言

第1章流量整形與帶寬控制
1.1TCP/IP協議族簡介
1.1.1TCP/IP的分層與封裝
1.1.2IP、UDP、TCP首部結構
1.2流量整形與帶寬控制的基本原理
1.2.1擁塞與流量控制
1.2.2國內外研究現狀
1.3典型流量整形與帶寬控制的方法
1.3.1TCP流量控制
1,3.2隊列管理技術
1.3.3分組調度技術
1.3.4流量整形技術

第2章Linux網絡過濾與連接分析
2.1Linux系統簡介
2.2Linux內核結構
2.2.1Linux內核組成部分
2.2.2Linux內核代碼結構
2.2.3Linux內核網絡代碼結構
2.3Linux網絡過濾分析
2.3.1Netfilter框架
2.3.2Netfilter的主要函數和數據結構
2.4Linux連接跟蹤
2.4.1連接跟蹤的概念
2.4.2連接跟蹤的原理
2.4.3連接建立過程
2.4.4Netfilter的連接狀態

第3章無分類的流量控制算法
3.1先進先出隊列規定
3.1.1pfifo_fast原理
3.1.2pfifo_fast算法實現
3.2隨機早期檢測算法
3.2.1RED原理
3.2.2RED算法實現
3.2.3RED的優點和存在的問題
3.3隨機公平隊列
3.4令牌桶過濾器
3.4.1TBF原理
3.4.2TBF算法實現

第4章有分類的流量控制算法
4.1基於類的隊列
4.1.1CBQ原理
4,1.2CBQ算法的實現
4.2分層令牌桶
4.2.1HTB原理
4.2.2HTB算法的實現
4.3PRIO隊列規定

第5章多鏈路流量控制算法
5.1負載均衡與流量控制
5.1.1流量工程
5.1.2服務質量與路由優化方法
5.2多邏輯鏈路間共享令牌調度流量負載模型
5.2.1多邏輯鏈路共享令牌調度模型
5.2.2多邏輯鏈路共享令牌調度方法
5.2.3多邏輯鏈路共享令牌調度模型求解
5.2.4多邏輯鏈路共享令牌調度算法設計
5.3多鏈路時延反饋共享令牌流量擁塞控制算法
5.3.1基於時延反饋的流量擁塞控制模型
5.3.2基於時延反饋的流量擁塞控制方法

第6章異常流量檢測算法
6.1網絡異常流量檢測概述
6.1.1網絡流量異常的分類
6.1.2網絡流量異常的檢測方法
……
第7章自適應流量控制算法
第8章網牧系統介紹
第9章網牧實名制體系設計
第10章網牧服務質量保障體系設計
第11章網牧智能化服務體系設計

需要強調的是，流量的分割處理是一個NP完全問題，算法要求利用數學工具求解數學規劃問題，難以與實際應用環境完美結合，并且受限于數學工具的支持能力，并且優化問題本質上是在每個控制節點上從多選擇域中得到漸進次優解，理論上沒有漸進次優解的算法。前期研究的網絡負載流量矩陣的方法可分配出較為均衡的結果，但方法的適用性不強，不便向其他系統移植。
5.1.2服務質量與路由優化方法
1.服務質量
QoS在RFC2386中定義為：QoS是網絡在傳輸數據流要求滿足一系列服務請求，具體可以量化為帶寬、延遲、延遲抖動、丟失率、吞吐量等性能指標。此處的服務具體是指數據包（流）經過若干網絡節點所接受的傳輸服務，強調端到端或網絡邊界到邊界的整體性。QoS反映了網絡元素（如應用程序、主機或路由器）在保證信息傳輸和滿足服務要求方面的能力。
在早期IP網絡中，QoS路由的主要目的是通過適應網絡擁塞而使時延最小。為此提出了基于最短通道的備用路由，利用本地量度（如最短輸出隊列）選擇路由。最初ARPANET的路由方案是一個距離矢量協議，以時延作為代價的標準。后來發現這種方案傾向于產生路由振蕩。由于這個及其他一些原因，另外為ARPANET開發了一種基于鏈路狀態的路由方案。這個方案提出了許多技術，如觸發更新、擴散法等，這些技術在今天的0SPF協議中得到了應用。盡管這些方案都不能稱為QoS路由方案，但是它們具有一些和QoS路由有關的特點。現在Intemet使用的OSPF協議支持業務類別（ToS）路由。盡管IP包的信頭中有ToS字段，卻沒有標準的方法來使用它進行業務類別劃分和路由選擇。可以利用IP的業務類別特性，以及ToS路由和適當的業務工程實現QoS路由。現在IETF正在研究的區分服務（differentiated service）就是對ToS的改進和擴展。QoS路由經常使用的優化條件是最大吞吐量或最小延遲。優化路由的一般方法是，給定一條路由的代價，使得網絡的收入最大。通常，全局優化的解決方案難以實施，因為它依賴于對業務特征的一些假設，約束條件多，計算復雜。因此，切實可行的方法是獨立地對每一數據流（VC電路或一特定數據流）進行優化，許多這樣的方案已經得到了實施。
QoS控制的目標是為Internet應用提供服務區分和性能保證。服務區分是指根據不同應用的需求為其提供不同的服務；性能保證則要解決諸如帶寬、丟失、延遲、延遲抖動等性能指標的保證問題。然而，在網絡中，特別是Internet這樣大規模的全球網絡中提供QoS絕非易事，它需要自頂向下所有網絡層以及端到端的所有網絡元素的整體協作工作。