数据网络：中文版

　　本书深入讲述数据网络的原理和模型，运用数学分析并解释结论。全书共分6章，第1章为序论，简单介绍了计算机网络的历史和ISO/OSI参考模型。第2章分别介绍了点对点链路的物理层、数据链路控制层、网络层和传输层。第3章介绍的排队论是分析和优化网络性能的有力理论工具。第4章重点阐述了多路访问通信中的各种问题。第5章分析了各种层次的路由选择问题和相关算法。第6章对网络流量问题和相应各种算法进行了讨论。本书属于数据网络领域的一本中高级读物，适合作为计算机或相关专业研究生教材，也适合作为本科高年级选修教材。对于从事数据网络工程、技术服务和研究的专业人员来说，本书也是不可多得的参考资料。

　　Dimitri Bertsekas ，1965年在希腊雅典国家技术大学机械和电子工程系获得学士学位，1971年在麻省理工学院获得系统科学博士学位。他曾在斯坦福大学工程－经济系统系和UrbanaIllinois大学电子工程系执教。1979年他开始执教于麻省理工学院，目前是电子工程和计算机科学系教授。他长期担任私人企业的顾问，身兼多种学术期刊的编者之职，也是IEEE的高级会员。Bertsekas教授在随机系统控制及线性、非线性和动态程序设计领域都有所研究。他在这些领域中已经发表过大量学术论文。他目前的研究方向主要在于数据网络、分布式计算以及大规模优化。人的著作包括Dynamic Programming and Stochastic Control（Academic Press，1976），Constrained Optimization and Lagrange Multiplier Methods （Academic Press 1982），Dynamic Programming ：Deteministic and Stochastic Models ，Linear Network Optimization：Algorithms and Codes 他也是随机优化控制：The Disctete-Time Case ，以及Parallel and Distributed Computation：Numerical Methods 的合著者之一。Ｒｏｂｅｒｔ　Ｇａｌｌａｇｅｒ，1953年在宾夕法尼亚费城宾夕法尼亚大学获得学士学位，随后分别于１９５７年和1960年在马萨诸塞州剑桥麻省理工学院取得电子工程方向硕士和博士学位。曾作为一名技术员，他任职于贝尔电话实验室并服务于美国陆军信号公司多年，1956年至今任职于麻省理工学院。他目前是电子工程和科学系的富士通教授、信息和决策系统室的主任I领域系的主任。不仅作为Codex公司的顾问，他也是教科书 Information Theory and Reliable Communication的作者。他的主要研究方向是数据通信网络、信息理论和通信理论。1966年，Gallager博士因其发表的《编码理论的简单溯源和一些应用》IEEE Backer学术论文奖。1965至1970年和1979年至1986年期间他是IEEE信息论学会理事会的成员，1971年担任该学会的主席。他是IEEE的会士并且是国家工程院院士。鉴于其对通信编码技术的贡献。1990年他被IEEE授予IEEE荣誉奖章。

第1章  绪论和分层的网络结构   1
1.1  历史概述  1
1.1.1  技术和经济背景  4
1.1.2  通信技术  5
1.1.3  数据网络的应用  5
1.2  消息和交换  7
1.2.1  消息和数据包  7
1.2.2  会话  8
1.2.3  电路交换和存储转发交换  11
1.3  分层  13
1.3.1  物理层  16
1.3.2  数据链路控制(DLC)层  18
1.3.3  网络层  20
1.3.4  传输层  23
1.3.5  会话层  25
1.3.6  表示层  25
1.3.7  应用层  25
1.4  一个简单的分布式算法  26
笔记、出处和推荐读物  28
问题  28
第2章  点对点协议和链路  30
2.1  概述  30
2.2  物理层：信道和调制解调器  32
2.2.1  滤波  33
2.2.2  频率响应  35
2.2.3  采样定理  37
2.2.4  带通信道  38
2.2.5  调制  39
2.2.6  频分和时分多路复用  42
2.2.7  其他因素对信道的损害  43
2.2.8  数字信道  43
2.2.9  物理信道的传播媒质  45
2.3  错误检测  46
2.3.1  单奇偶校验  47
2.3.2  水平和垂直奇偶校验  47
2.3.3  奇偶校验编码  48
2.3.4  循环冗余校验(CRC)  50
2.4  自动重发请求：重发策略  52
2.4.1  停等式自动重发请求(Stop-and-Wait ARQ)  53
2.4.2  退回n帧自动重发请求(go back n ARQ)  58
2.4.3  选择性重发ARQ(selective repeat ARQ)  66
2.4.4  ARPAnet ARQ  68
2.5  帧的划分  70
2.5.1  基于字符的帧划分  70
2.5.2  基于比特位的帧划分：标志  71
2.5.3  长度段(length field)  73
2.5.4  出错的分帧  75
2.5.5  帧的最大长度  76
2.6  DLC的标准  79
2.7  ARQ协议中的链路初始化和拆除  84
2.7.1  链路发生故障时的初始化  84
2.7.2  链路初始化的主从协议  84
2.7.3  链路初始化的平衡协议  87
2.7.4  节点发生故障时的链路初始化  88
2.8  网络层的点对点协议  90
2.8.1  会话鉴别和寻址  90
2.8.2  数据包编号、窗口流控制和错误恢复  93
2.8.3  X.25网络层标准  96
2.8.4  互连网协议(Internet Protocol)  97
2.9  传输层  100
2.9.1  传输层标准  100
2.9.2  TCP的寻址和多路复用  100
2.9.3  TCP的错误恢复  101
2.9.4  TCP/IP的流控制  103
2.9.5  TP4  104
2.10  宽带ISDN和异步传输模式  104
2.10.1  异步传输模式(ATM)  106
2.10.2  适配层  108
2.10.3  拥堵  110
摘要  112
笔记、出处和推荐读物  112
问题  113
第3章  数据网络中的延迟模型  121
3.1  介绍  121
3.1.1  通信链路中的多路复用  122
3.2  排队论模型-里托(Little)定理  123
3.2.1  里托(Little)定理  123
3.2.2  里托定理的概率统计形式  126
3.2.3  里托定理的应用  127
3.3  M/M/1队列系统  131
3.3.1  主要结论  132
3.3.2  相对于到达而言的占有概率分布  139
3.3.3  相对于离开而言的占有概率分布  140
3.4  M/M/m、M/M/∞和M/M/m/m队列系统及其他马尔可夫系统  140
3.4.1  M/M/m：具有m个服务器的案例  140
3.4.2  M/M/∞：无限个服务器的案例  143
3.4.3  M/M/m/m：具有m个服务器的丢弃系统  144
3.4.4  多维马尔可夫链-电路交换的应用  145
3.5  M/G/1队列系统  151
3.5.1  具有空闲阶段的M/G/1队列系统  155
3.5.2  预留和轮询  158
3.5.3  优先排队论  164
3.5.4  G/G/1队列系统的上边界  167
3.6  传输线网络  169
3.6.1  Kleinrock独立近似  171
3.7  时间可逆性-Burke定理  174
3.8  队列网络-Jackson定理  179
3.8.1  Jackson定理的延伸  185
3.8.2  封闭的队列网络  188
3.8.3  计算方面的问题-中值分析  192
摘要  194
笔记、出处和推荐读物  194
问题  195
附录A：马尔可夫链理论的总结  211
3A.1  离散时间的马尔可夫链  212
3A.2  细节平衡方程  213
3A.3  部分平衡方程  214
3A.4  连续时间的马尔可夫链  214
3A.5  漂移性和稳定性  215
附录B：结论的概括  216
第4章  多路访问通信  221
4.1  介绍  221
4.1.1  卫星通信信道  222
4.1.2  多支路电话线路  223
4.1.3  多接口总线  223
4.1.4  无线电分组交换网络  223
4.2  分隙多路访问和Aloha系统  224
4.2.1  理想化的分隙多路访问模型  224
4.2.2  时隙Aloha  226
4.2.3  稳定时隙Aloha  229
4.2.4  非时隙Aloha  233
4.3  分裂算法  235
4.3.1  树算法  236
4.3.2  先来先服务分裂算法  239
4.4  载波侦听  247
4.4.1  CSMA时隙Aloha  247
4.4.2  CSMA Aloha的伪贝叶思稳定性  249
4.4.3  CSMA非时隙Aloha  251
4.4.4  CSMA的FCFS分裂算法  252
4.5  多路访问预留  253
4.5.1  卫星预留系统  254
4.5.2  局域网：CSMA/CD和以太网  257
4.5.3  局域网：令牌环网  260
4.5.4  局域网：令牌总线和轮询  268
4.5.5  高速局域网  270
4.5.6  一般化的轮询和分裂算法  278
4.6  分组无线电网络  279
4.6.1  分组无线电网络中的TDM  281
4.6.2  分组无线电网络中的冲突解决  282
4.6.3  分组无线电的传输半径  284
4.6.4  载波侦听和忙音  284
摘要  285
笔记、出处和推荐读物  286
问题  286
第5章  数据网络中的路由  296
5.1  介绍  296
5.1.1  路由中的主要问题  297
5.1.2  广域网路由：回顾  300
5.1.3  互连网络中路由方法的回顾  309
5.2  网络算法和最短路径路由  315
5.2.1  无向图  315
5.2.2  最小权重生成树(Minimum Weight Spanning Tree)  317
5.2.3  最短路径算法  321
5.2.4  分布式非同步贝尔曼-福特算法  329
5.2.5  自适应最短路径路由算法的稳定性  334
5.3  广播路由信息：处理链路故障  340
5.3.1  洪泛——ARPAnet算法  342
5.3.2  无需周期性更新的洪泛  343
5.3.3  无序列号广播  345
5.4  流模型、最优化路由和拓扑设计  351
5.4.1  拓扑设计问题概览  355
5.4.2  子网设计问题  356
5.4.3  局部访问网络设计问题  364
5.5  最优化路由的表述  365
5.6  最优化路由的可行方向方法  368
5.6.1  Frank-Wolfe(流量偏移)方法  371
5.7  最优化路由的投影方法  376
5.7.1  无约束非线性最优化  376
5.7.2  正值元的非线性优化  378
5.7.3  最优化路由的应用  379
5.8  在Codex网络中的路由  385
摘要  386
笔记、出处和推荐读物  387
问题  388
第6章  流量控制  401
6.1  介绍  401
6.1.1  流量控制的意义  401
6.1.2  流量控制的主要目的  403
6.2  窗口流量控制  406
6.2.1  端对端窗口  407
6.2.2  虚拟电路的点到点窗口  411
6.2.3  Isarithmic方法  413
6.2.4  在更高层的窗口流量控制  413
6.2.5  动态窗口大小调节  414
6.3  速率控制方案  415
6.4  实际中应用的流量控制概述  418
6.5  速率调节算法  421
6.5.1  组合的最优化路由和流量控制  422
6.5.2  最大-最小流量控制  426
摘要  430
笔记、出处和推荐读物  430
问题  431
索引  437
参考文献  444