现代交换技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:盛友招编著

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003-03-01

价格:28.0

装帧:平装

isbn号码:9787111117759

丛书系列:

图书标签:

• 交换机
• 交换技术
• 数据通信
• 网络技术
• 网络工程
• 通信工程
• 现代交换
• 以太网
• VLAN
• 网络协议

架构演进：下一代数据中心与云计算的基石 本书聚焦于支撑现代信息社会运转的核心基础设施——数据中心与云计算环境的底层技术演进与实践应用。 它并非聚焦于传统的通信交换设备本身，而是深入探讨在海量数据、高并发应用和虚拟化深度融合的背景下，网络架构如何进行颠覆性重构，以满足下一代计算模型的需求。 第一部分：超大规模数据中心的物理与逻辑重构 本篇详细剖析了现代数据中心（Hyperscale Data Center, HSDC）的设计哲学与关键挑战。我们首先回顾了传统三层（核心、汇聚、接入）架构在应对东西向流量爆炸性增长时的瓶颈，引出“胖树”（Fat-Tree）拓扑结构及其变体的兴起。 Clos 架构的复兴与深化： 深入探讨了基于CLOS拓扑的扁平化架构如何通过无阻塞（Non-Blocking）设计，实现了高密度端口和低延迟的统一。我们将详细分析三级CLOS（Spine-Leaf）与更深层次的五级或七级结构（如Super-Spine），并对比其在扩展性、成本效益和故障隔离方面的优劣。重点剖析了如何通过ECMP（Equal-Cost Multi-Path）实现流量的均匀分载和路径冗余，以及在实际部署中如何精确计算所需的交换机端口密度和链路带宽。 光电融合与封装技术： 探讨了在数据中心内部，光模块（如QSFP-DD、OSFP）与电信号处理芯片（SerDes）之间的速率提升和功耗控制。分析了光互连技术（如A-CIE、Co-Packaged Optics）对机架内和机架间连接的深远影响，特别是如何通过光波导技术解决传统铜缆的距离和散热限制。 散热与能效优化： 随着芯片功耗的持续攀升，散热成为HSDC设计的首要制约因素。本书将详细介绍从传统的风冷技术到先进的冷板液冷（Cold Plate Liquid Cooling）和浸没式液冷（Immersion Cooling）的演进路径。探讨如何通过PUE（Power Usage Effectiveness）指标量化效率，并介绍通过智能电源管理和动态频率调整来降低整体运营成本的策略。 第二部分：软件定义网络（SDN）与网络虚拟化的深度集成 软件定义网络不仅仅是一种控制平面的集中化，更是数据中心网络实现敏捷性、自动化和细粒度策略控制的核心驱动力。 OpenFlow与意图驱动架构： 本章不再停留在OpenFlow协议的基本介绍，而是重点分析了其在实际数据中心环境中面临的挑战（如扩展性、状态维护）。随后，转向更成熟的“意图驱动网络”（Intent-Based Networking, IBN）范式。探讨如何通过北向API和解析引擎，将高级业务需求（如“保证所有AI训练流量享有99%带宽”）转化为底层设备可执行的、实时的配置策略。 网络功能虚拟化（NFV）的实践： 详细解析了NFV如何将防火墙、负载均衡器、DPI等传统硬件功能解耦并运行在通用服务器上。深入研究了DPDK（Data Plane Development Kit）和SR-IOV（Single Root I/O Virtualization）等技术如何绕过操作系统内核，实现接近线速的性能，这是实现高性能虚拟网络功能（VNF）的关键。 Overlay与Underlay的协同： 重点阐述了如何利用VXLAN（Virtual Extensible LAN）等隧道技术构建大规模的Overlay网络，以实现跨物理拓扑的L2/L3连接。更重要的是，分析了Underlay网络（通常基于BGP EVPN）如何通过高效的路由聚合和快速收敛机制，为上层Overlay提供稳定、可扩展的基础。比较了不同的EVPN控制平面实现和数据平面转发机制。 第三部分：面向AI/ML工作负载的网络优化 人工智能和机器学习训练对网络提出了前所未有的带宽、延迟和拥塞控制要求，本书专门辟出一章来解决这些“尖峰需求”。 RDMA over Converged Ethernet (RoCE)： 详细解释了RoCEv2作为实现低延迟、无损传输的核心技术。分析了如何通过PFC（Priority Flow Control）和ECN（Explicit Congestion Notification）等流控机制来构建一个端到端无损的网络环境，以满足Infiniband替代方案的需求。讨论了在实际RoCE部署中，如何精确调优缓冲区大小、队列深度和拥塞窗口，避免“PFC风暴”导致的死锁问题。 拓扑对齐与集合通信优化： 探讨了针对特定的All-Reduce或Parameter Server架构，如何设计数据中心拓扑，使得通信路径最短化。分析了如All-to-All通信模式下的带宽瓶颈，并介绍了Fabric（如基于Hypercube或Folded Clos）如何通过优化通信拓扑来加速大规模模型训练。 网络可编程性与遥测（Telemetry）： 强调了在动态变化的AI集群中，传统SNMP轮询的局限性。重点介绍基于gRPC/protobuf的流式遥测技术（如In-band Network Telemetry, INT），如何实时采集关键指标（如每流的精确路径、队列延迟），为AI调度器提供即时反馈，以便进行实时的负载重分配或故障预警。 第四部分：网络安全与零信任架构在数据中心内的落地 随着东西向流量的激增，传统基于边界的防火墙防护模型彻底失效。本书探讨了如何在数据中心内部署细粒度的、基于工作负载的安全策略。 东西向流量的微隔离（Micro-segmentation）： 详细介绍了基于VXLAN策略标记（VNI/Tag）的安全隔离技术，以及如何利用下一代防火墙（NGFW）或专门的安全虚拟设备（Security VNF）在Overlay层面实现工作负载之间的最小权限访问控制。 零信任模型在云环境中的实现： 阐述了如何将“永不信任，始终验证”的原则应用于数据中心内部通信。这包括强大的身份验证（如基于证书或Token）、动态策略授权，以及持续的安全态势评估。 安全自动化与合规性检查： 讨论了如何将安全策略的部署和审计集成到CI/CD流程中，确保新部署的服务在上线前就满足安全基线，并通过自动化工具实时扫描网络配置中的合规性偏差。 本书的特色在于，它避免了对传统交换机硬件架构的冗长描述，而是将焦点完全放在“如何利用先进的网络架构、控制平面创新和高性能传输技术，构建一个支持未来计算模型（AI、边缘、Serverless）的、弹性且高效的数据中心基础设施”这一核心命题上。 它面向的是网络架构师、云平台工程师、以及希望理解现代基础设施如何支撑下一代应用开发的技术人员。

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这部书简直是为我们这些在网络工程领域摸爬滚打多年的老兵量身定制的。它以一种极其深入且富有洞察力的方式，剖析了当前电信网络架构中的核心挑战与未来趋势。我尤其欣赏作者在处理复杂技术问题时的那种冷静和精确，比如在探讨SDN（软件定义网络）的实际部署障碍时，他没有停留在高层概念的罗列，而是深入到了控制平面与数据平面交互的细节，以及跨厂商兼容性的那些令人头疼的灰色地带。书中对BGP路由策略演进的分析，简直就是一本活的历史教科书，清晰地展示了互联网骨干网是如何一步步进化到今天的规模和复杂程度的。阅读过程中，我不断地停下来，重新审视我们目前网络设计中的一些“约定俗成”的做法，很多曾经模糊不清的概念，通过作者的阐述变得豁然开朗。对于那些希望从“配置工程师”蜕变为“网络架构师”的人来说，这本书提供的理论基础和前瞻性视角是无价的。它不仅仅是告诉我们“怎么做”，更重要的是解释了“为什么必须这样做”，这种深度思考的引导，才是其价值所在。

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这本书的实战指导意义，远超我的预期。我一直以为，要理解当前网络核心技术的精髓，必须去啃那些厚得像砖头的官方RFC文档。但这本书巧妙地充当了那座连接理论与实践的坚固桥梁。作者并没有局限于介绍单一技术点，而是花了大量篇幅讨论了如何将这些技术整合到实际的大型数据中心互联或运营商骨干网环境中。特别是关于流量工程和QoS保证那几章，作者提供的案例分析非常贴合真实世界的部署困境，那些关于负载均衡算法的优化和故障域的划分，都是我在实际工作中摸索了很久才勉强掌握的经验。书中的图表绘制得极其清晰，那些复杂的拓扑结构和数据流向，通过简单的几何图形就能一目了然地展现出来，这极大地降低了新技术的学习曲线。我甚至将书中关于弹性恢复策略的部分，直接应用到了我们部门的应急预案修订中，效果立竿见影。这本书真正做到了理论指导实践，而非空谈。

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与其他技术书籍相比，这本书最大的亮点在于其对“演进”和“替代”路径的深刻思考。它没有固步自封于现有的成熟技术，而是将笔墨大量投向了新兴的技术范式。例如，书中对下一代路由架构的探讨，不再仅仅是停留在概念层面，而是细致地分析了当前技术栈在面对万物互联和海量数据流时的性能瓶颈，并系统地比较了不同替代方案（如基于遥测和自动化控制的新型架构）的技术可行性和商业成熟度。这种前瞻性，让我感到手里的知识不仅是实用的，更是面向未来的。阅读时，我仿佛站在作者的肩膀上，看到了未来五年内网络技术可能发生的颠覆性变革。对于那些负责技术选型和长期规划的领导者而言，这本书提供的战略性视角，远比单纯的技术手册更有价值。它激发了我对持续学习和打破思维定式的渴望，因为很明显，我们现在所依赖的很多“稳定”技术，很快就会成为历史的脚注。

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说实话，我一开始对这本书的期望值并不算太高，市面上关于“技术”的书籍，十有八九都是堆砌术语和标准文档的复述。然而，翻开这本书后，我发现自己完全错了。作者的文笔非常流畅，但这种流畅绝不是以牺牲专业性为代价的。他似乎有一种魔力，能把那些原本枯燥乏味的协议细节，讲得像侦探小说一样引人入胜。举个例子，书中对MPLS标签分发协议（LDP）收敛机制的剖析，竟然让我体会到了一种工程艺术的美感——那种在分布式系统中如何保证一致性和快速恢复的设计哲学，简直是教科书级别的示范。更难能可贵的是，作者对不同技术流派之间的观点冲突进行了公正的梳理和评价，而不是偏袒某一方。读完后，我感觉自己看待整个网络技术栈的视角都变得更加立体和平衡了。我不再只是关注特定设备的命令行，而是开始从全局、从系统稳定性的角度去权衡每一个技术选型的利弊，这对我接下来的项目规划产生了实质性的影响。

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这是一部需要沉下心来，反复研读的硬核著作。它不适合抱着快速入门心态的初学者，因为它对读者的网络基础知识要求较高，很多关键概念的解释都是基于读者已经掌握了OSI模型和基本路由原理的前提下展开的。但对于那些已经积累了一定经验，渴望突破自身技术瓶颈的中高级工程师来说，这本书无异于一次思想的洗礼。作者的叙事风格非常严谨，几乎没有一句废话，每一个段落都承载着丰富的信息密度。我特别喜欢它在讨论复杂协议交互时所采用的逻辑推理链条，清晰、缜密，完全没有为了迎合市场而降低技术深度的倾向。每一次重读，我都会在不同的章节中发现新的理解和感悟，就像在面对一个结构精密的复杂系统时，随着认知水平的提高，会逐渐洞察出其更深层次的设计哲学。这本书更像是一部工具箱，里面装的不是现成的工具，而是铸造工具的精良蓝图和冶炼技术。

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