- 架构瓶颈突破:解决传统网络处理器在高速率、大规模场景下性能不足与功能僵化的问题,提供可演进的数据平面架构设计思路。
- 高级业务支撑:满足网络测量、感知、安全等高级业务对数据平面软硬件协同的需求,实现业务与架构的深度融合。
- 测量与分析优化:针对网络测量中的实时性、准确性难题,给出基于NGNP的段路由带内遥测等创新解决方案。
- 安全防护强化:提供恶意流量清洗、威胁态势感知与内生安全的设计方法,提升网络对新型攻击的防御能力。
- 资源管理效率:通过多维资源视图聚合与公平拥塞控制,解决资源利用率低和流量调度不均的问题。
★★★
中级
入门初级中级进阶高级
- 科研人员:网络空间安全、计算机科学等领域研究者,可获取前沿架构设计与实验方法,拓展研究视野。
- 大学教师:用于研究生教学或课题指导,提供系统化的NGNP理论与实践案例,丰富课程内容。
- 研究生与本科生:高年级学生可深入理解网络处理器原理,提升软硬件协同设计与问题分析能力,助力学术研究。
- 网络安全工程师:从事流量工程、安全防护的技术人员,可借鉴NGNP方案优化现有系统,解决实际部署难题。
- 基础先行:建议先阅读第1-3章,掌握网络处理器演进背景与NGNP总体架构,为后续专题打下基础。
- 重点突破:第4-6章是核心,聚焦测量与感知应用,结合代码或仿真实验加深理解,可反复研读。
- 实践结合:阅读第7-10章时,尝试在模拟环境中实现流量清洗或拥塞控制算法,验证理论效果。
- 拓展延伸:最后浏览第11-12章,关注内生安全等前沿方向,思考未来网络处理器的发展趋势。
- 架构认知:掌握NGNP的软硬件协同设计理念,理解其如何平衡性能与可演进性。
- 测量技能:学会利用带内遥测等技术实现高精度网络测量,提升数据采集与分析能力。
- 安全思维:获得恶意流量清洗与威胁感知的实战方法,增强网络防御体系构建能力。
- 资源优化:理解多维资源视图与公平拥塞控制机制,能设计更高效的流量调度策略。
- 研究启发:从7个应用案例中汲取灵感,为自身研究或工程实践提供创新切入点。
📖 书籍简介
近年来,随着业务应用的推陈出新和互联网用户规模的不断增长,网络“高速率、大规模、多接入、不可预期、精细管理”的新特性亟待数据平面的革新与发展。然而,传统以“尽力而为转发”为目标的数据平面网络处理器架构已无法满足新型互联网的需求。本书面向现代互联网测量、感知、安全等高级业务与网络处理器新架构协同发展的核心诉求,系统描述了作者在网络处理器方面软硬件融合的理论与实践成果。本书主要介绍了一款平衡业务性能与具备演进能力的数据平面转发平台:下一代网络处理器(NextGenerationNetworkProcessor,NGNP)。同时,本书分别探讨了利用NGNP的网络测量、段路由驱动的带内遥测、多维资源视图聚合和处理、公平拥塞控制、恶意流量清洗、威胁态势感知、内生安全7方面的互联网测量与分析问题。本书可供网络空间安全、计算机科学与技术、信息科学与工程等学科的科研人员、大学教师和相关专业的研究生、本科生使用,也可为从事网络安全、流量工程及网络测量的技术人员提供参考。
📑 章节目录
目录 第1章网络处理器演进背景1 1.1研究背景1 1.2研究意义4 1.3研究目的与研究内容6 1.4未来方向9 参考文献9第2章下一代网络处理器研究进展11 2.1基于Chiplets思想构造的NGNP11 2.1.1基于ASIC芯片的NGNP设计11 2.1.2GPU辅助加速的NGNP设计11 2.1.3FPGA辅助加速的NGNP设计13 2.2利用新型可编程技术的NGNP16 2.2.1基于通用CPU核的NGNP16 2.2.2基于RMT编程模型的NGNP17