Optimization of Computer Networks: Modeling and Algorithms: A Hands-On Approach

این کتاب طراحی و بهینه‌سازی شبکه‌های رایانه‌ای را با استفاده از یک روش بهینه‌سازی دقیق، قابل اجرا برای هر فناوری شبکه، پوشش می‌دهد. به دو بخش سازماندهی شده است. در بخش 1 خواننده یاد می‌گیرد که چگونه مشکلات شبکه‌ای را که در شبکه‌های کامپیوتری به‌عنوان برنامه‌های بهینه‌سازی ظاهر می‌شوند مدل‌سازی کند و از تئوری بهینه‌سازی برای ارائه بینش در مورد آنها استفاده کند. چهار نوع مسئله به طور سیستماتیک مورد بررسی قرار می‌گیرند: مسیریابی ترافیک، ابعاد ظرفیت، کنترل تراکم و طراحی توپولوژی.

بخش 2 طراحی الگوریتم‌هایی را هدف قرار می‌دهد که مشکلات شبکه را حل می‌کنند، مانند مواردی که در مدل‌سازی شده‌اند. قسمت 1.  دو رویکرد اصلی مورد بررسی قرار می‌گیرد – الگوریتم‌های گرادیان‌مانند که از پروتکل‌های شبکه توزیع شده الهام می‌گیرند که به صورت پویا با شبکه سازگار می‌شوند، یا طرح‌های چندلایه‌ای که همکاری بین پروتکل‌ها را هماهنگ می‌کنند. و کسانی که بر طراحی الگوریتم های اکتشافی برای مشکلات طراحی و برنامه ریزی شبکه ایستا طولانی مدت تمرکز می کنند.

به دنبال یک رویکرد عملی، خواننده به مجموعه بزرگی دسترسی خواهد داشت. نمونه هایی در فناوری های واقعی مانند IP، شبکه های بی سیم و نوری. پیاده‌سازی مدل‌ها و الگوریتم‌ها در ابزار منبع باز Net2Plan در دسترس خواهد بود که از طریق آن کاربر می‌تواند ببیند که چگونه درس‌های آموخته شده در الگوریتم‌ها شکل واقعی پیدا می‌کند و از آنها برای به دست آوردن راه‌حل‌های عددی استفاده مجدد یا اجرا می‌کند.

یک پیوند همراه به نرم‌افزار Net2plan خود نویسنده، خوانندگان را قادر می‌سازد تا راه‌حل‌های عددی برای بسیاری از مشکلات واقعی در شبکه‌های کامپیوتری (www.net2plan.com) تولید کنند.

This book covers the design and optimization of computer networks applying a rigorous optimization methodology, applicable to any network technology.  It is organized into two parts. In Part 1 the reader will learn how to model network problems appearing in computer networks as optimization programs, and use optimization theory to give insights on them.  Four problem types are addressed systematically – traffic routing, capacity dimensioning, congestion control and topology design.

Part 2 targets the design of algorithms that solve network problems like the ones modeled in Part 1.  Two main approaches are addressed – gradient-like algorithms inspiring distributed network protocols that dynamically adapt to the network, or cross-layer schemes that coordinate the cooperation among protocols; and those focusing on the design of heuristic algorithms for long term static network design and planning problems.

Following a hands-on approach, the reader will have access to a large set of examples in real-life technologies like IP, wireless and optical networks.  Implementations of models and algorithms will be available in the open-source Net2Plan tool from which the user will be able to see how the lessons learned take real form in algorithms, and reuse or execute them to obtain numerical solutions. 

An accompanying link to the author’s own Net2plan software enables readers to produce numerical solutions to a multitude of real-life problems in computer networks (www.net2plan.com).