融合内容和服务的未来网络体系架构

互联网难以适应其通信模式由主机为中心向以内容和服务为中心的转变,从而提出了融合内容和服务的未来网络体系架构(Content and Service Aware Network:CoreNet)。CoreNet基于面向内容和服务的设计理念,并通过灵活的协议栈"腰"设计允许应用显式地表达它们的通信意愿,使得网络能感知不同应用模式并进行优化处理。同时,通过网络内置缓存和高效任播路由,提升内容分发和服务获取的效率,适应未来人机物三元融合创新应用的需求。     

未来互联网体系结构研究综述

互联网逐渐成为社会基础设施,现有TCP/IP体系结构面临诸多挑战,未来互联网体系结构成为研究热点.文中分析了现行互联网在可扩展性、动态性、安全可控性等方面面临的根本性问题,综合比较了面向可扩展性、面向动态性及可信未来互联网体系结构研究,讨论了相关体系结构存在的问题.实验验证是未来互联网研究的重要手段,论文进一步分析了支持互联网体系结构持续创新所需的可编程虚拟化路由器及其试验床的研究进展.论文最后讨论了未来互联网体系结构有待重点研究的相关问题.     

未来移动通信网络架构的发展趋势

随着经济的不断发展以及科学技术的进步,近年来,我国移动通信网络发展到了一个新的阶段,面对信息技术的发展的,我国在互联网技术上的发展可谓是日新月异,随之而来的是用户对于移动通信网络的进一步需求,然而,现阶段而对移动通信网络中还是存在一些问题,严重影响了其的进一步发展,本文将对现阶段移动通信网络构架发展的现状进行分析,并指出未来移动通信网络架构的发展趋势.     

多媒体网络:从内容分发网络到未来互联网

近年来,随着网络技术的飞速发展,互联网流量视频化的趋势日益明显,视频应用使互联网的可扩展性、可演进性、服务质量和网络安全面临诸多挑战.内容分发网络通过在应用与网络间构建覆盖网,为解决网络视频应用面临的分发难题提供了有力的支持,也成为当前网络视频产业中的关键技术.但是随着视频应用在移动性、交互性、异构性以及可扩展性方面需求的不断增长,现有内容分发网络技术面临重大挑战,学术界与工业界都试图从互联网体系架构入手解决网络视频应用中的问题.文中系统总结了内容分发技术面临的挑战以及现有互联网体系结构研究的思路与核心技术,提出了面向未来网络的多媒体网络设计思路.     

第五代移动通信网络体系架构及其关键技术

信息时代背景下,人们对于通信的需求已经不再局限于简单的通话、短信,朝着视频等多元趋势转变.尤其是移动通信的接入,为人与人、人与物之间沟通和交流带来了更多便利,4G技术滞后性愈发暴露,推动了5G技术的发展,未来5G发展将成为业界的热点.但当前5G市场充满了很多未知和不确定,且现有技术水平难以支撑5G网络发展.因此加强对其体系架构及关键技术的研究非常必要,能够为5G技术发展提供支持.文章从5G移动通信网络入手,从网络架构与关键技术两个角度探讨5G网络的发展.     

浅析以信息为中心的新型网络体系架构

当前网络内容流量的飞速增长以及用户QoS需求的不断提高,使得互联网内容传输技术乃至架构面临全新的挑战。以信息为中心的新型网络体系结构(Information-CentricNetwork,ICN)迅速兴起,成为未来互联网发展的一种重要模式和趋势,越来越得到研究人员的关注。文中介绍了国外以信息为中心的新一代网络体系结构的研究进展并阐述其所具备以内容为中心的典型特点;分析了新一代互联网的基本特征以及其所面临的主要矛盾。     

一体化承载网络体系架构研究

传统信息网络因面向业务支撑设计而造成体系架构的刚性,无法满足业务发展多样性和网络异构的需求,因此无法适应下一代网络融合、可扩展等特点.面向服务提供的技术体系可以解决这一问题.文中以网络承载服务为核心,以可重构路由交换平台为关键支撑技术,设计出一种面向服务提供的网络体系架构--一体化承载网络(UCN)模型,以及基于UCN模型设计出的逻辑承载网的资源均衡构建算法(RBCA)并进行了网络仿真及结果分析,为下一代网络的研究和设计提供了新的思路.     

基于软件定义网络技术实现人工智能网络体系架构

软件定义网络(Software Defined Network,SDN)拥有着集中控制、分布式路由和控制平面与转发平面相分离的特点,相比传统的TCP/IP网络,提高了网络的灵活性,并提供了网络可编程的能力。假设控制器能够获取底层网络的特征,并加以分析应用到网络管理中,将会有很好的应用前景。鉴于此,提出了一种基于SDN的人工智能网络架构。该系统使用SDN控制器从底层网络中获取到大量的各类信息,并利用大数据以及人工智能技术加以分析,得到底层网络的特征数据。而这些特征数据会被用来辅助控制器对于下层网络的管理的决策。     

可信连接架构的形式化验证

可信连接架构作为我国在可信网络方面的解决方案,规范了具有可信平台控制模块的终端接入可信网络所涉及的实体、实体之间的信息交互接口以及交互行为.在抽象可信连接架构中实体之间信息交互行为的基础上,给出了各个实体状态的进程代数描述,并利用进程代数的公理系统做了形式化验证,验证的结果表明,可信连接架构具有期望的外部行为.     

基于TPM的移动互联网络可信体系架构研究

本文在分析移动互联网络安全体系结构现状的基础上,提出了一个可信移动IP平台(TMIP)框架,可以实现可信终端与可信网络的一致性,并给出了可信移动终端和可信网络的实现结构,为移动互联网产业提供参考。     

未来互联网体系结构中的内生安全研究

未来互联网体系结构试图通过其内生安全特性解决目前互联网中的安全问题。新型的未来互联网体系结构命名空间普遍使用了具备自认证能力的网络标识支持网络的内生安全,但目前的方案不能将用户标识符、网络标识符、公钥三者在脱离PKI的情况下实现同时绑定。本文提出了基于组合公钥密码体制的自认证标识(SCI-CPK)命名方案,可用于未来互联网体系结构命名空间中标识安全绑定,并给出了在未来互联网体系结构XIA、MobilityFirst和NDN中支持实体鉴别的应用方法。分析表明,SCI-CPK方案能够支持未来互联网中泛在互联和泛在移动场景下的大规模实体身份和地址鉴别。     

未来互联网体系结构的研究探索

发展到今天的互联网在很多方面已经跟不上用户需求的脚步,一系列问题接连出现。如安全系数低,管理困难和许多还未发掘出来的问题,这些问题已经成为当前互联网架构发展的阻碍,影响了互联网应用的进一步发展,本文对现今互联网架构面临的问题和挑战进行了分析,从中探讨未来互联网体系结构的研究方向和相关技术升级的战略。     

未来互联网试验平台

相对于互联网上层应用和底层通信技术的蓬勃繁荣,互联网的基本网络架构并没有得到同步发展,还是基于设计之初的TCP/IP协议.随着应用环境、用户需求和底层设施的不断发展变化,现有的网络结构已暴露出越来越多的缺陷.针对这些问题,研究人员提出了许多新的网络架构、概念、服务、协议和算法,以构建不同于现有互联网的新型未来互联网.不过,任何一种新的思想在实现或部署到真实的网络之前,都必须经过严格的测试和验证.因此,构建大规模的、真实的、可控的试验平台不仅是未来互联网研究的基础,也是对未来互联网本身探索和研究的一种途径.文中从规模、功能、开放性等基本特性以及科学实验要素、网络元素类型三个方面对试验平台进行了归纳和分类;分析了试验平台的结构化原则和分层结构;重点分析和总结了构建试验平台的关键技术,包括实验描述语言、控制框架和网络资源分片技术;分析了国内试验平台的发展现状;最后探讨了未来互联网试验平台的发展趋势.     

可演进的新一代互联网体系结构研究进展

当前互联网正处于向新一代互联网过渡发展的阶段.对于新一代互联网体系结构的发展方向,支持革命式路线的研究人员认为应该重新设计,但他们提出的方案难以在目前的互联网实际部署;支持改良式路线的研究人员认为应该在现有互联网的基础上进行修改,但某些修改在一定程度上破坏了互联网的设计原则,影响了新应用的部署.互联网发展历史表明,当前互联网的核心机制和设计原则仍然具有旺盛的生命力,可以适用于新一代互联网,而需要修改的则是部分基本要素(例如IPv4协议向IPv6协议的发展).综合这些方面的考虑,我们认为新一代互联网体系结构的发展应当采用一个称为演进的中间路线:保持互联网的核心和设计原则相对稳定,谨慎地改变约束其扩展的基本要素,以适应和更好地支持未来的应用需求.文中首先分析了互联网体系结构的发展趋势,提出了可演进性的定义,阐述了可演进体系结构的设计原则和设计约束.可演进性的关键是如何确定重要的核心和设计原则,如何划分核心原则和基本要素之间的界限,如何分析研究者们提出的互联网体系结构或者某种协议机制是否符合可演进性.针对这些问题,文中提出了互联网体系结构可演进性评估模型的若干思路.在此基础上,进一步提出了基于IP的可演进网络体系结构实验网络的设计思路,以期为研究人员提供实验和验证体系结构设计的可用平台.该实验平台与现有实验平台的主要区别是强调了进行实验的体系结构和协议机制应当符合可演进性设计原则,使得这些体系结构和协议机制在当前互联网中有可能得到实际部署.     

未来互联网虚拟化研究

目前的互联网基于“端到端”原则设计,并且由许多目标与策略迥异的互联网服务提供商共同创建和维护.若想升级互联网体系结构,需要得到他们全体的一致同意,因此几乎不可能在互联网上部署全新的网络结构和协议.为了避免互联网结构出现僵化,人们提出可用网络虚拟化方法增加互联网范式的多样性.通过在一个公共的基底网络上引入多种不同的互联网结构,互联网虚拟化可以促进互联网创新并推动更多种类的新应用出现.分别从互联网体系结构和实验平台2个方面,对过去和当前正在进行的有关未来互联网的虚拟化研究进行分析、归类和概述,并总结未来互联网虚拟化研究的发展趋势.     

下一代互联网体系结构基础研究及探索

随着人们对互联网的规模、功能和性能等方面的需求越来越高,以IPv4协议为核心技术的互联网面临着越来越严重的技术挑战.近年来,下一代互联网及其应用的研究引起了许多国家的特别关注,发达国家相继启动了下一代互联网研究计划,意图掌握未来互联网核心技术.国家"九七三"计划项目"新一代互联网体系结构理论研究",经过近5年的研究,在探索新一代互联网体系结构所面临的基础问题上,取得了初步的研究结果:提炼出新一代互联网体系结构研究的4个基本科学问题;初步提出了一种多维可扩展的新一代互联网体系结构及其基本要素;从基于IPv6的规模可扩展、基于可扩展交换节点的性能可扩展、基于真实IPv6地址的安全可扩展、基于4over6机制的功能可扩展和基于端到端无连接服务质量控制的服务可扩展等5个方面对新一代互联网多维可扩展体系结构进行了深入研究.这5项基本要素将构成未来新一代互联网的基础.     

Research on Next-Generation Internet Architecture

The primary problem during the evolvement of next-generation Internet is the contradiction between growing requirements for Internet and the insufficient development of network theory and technology. As the fundamental principles to guide the developing direction of Internet, the study of Internet architecture is always a focus in the research community. To address the core issue of network scalability, we propose multi-dimension scalable architecture of next-generation Internet, the main idea of which is to extend the single-dimension scalability of traditional Internet on interconnection to multi-dimension scalability of next-generation Internet. The multi-dimension scalability is composed of scale-scalability, performance-scalability, security-scalability, function-scalability, and service-scalability. We suggest five elements, namely, IPv6, authentic IPv6 addressing, scalable processing capacity of routers, end-to-end connectionless Quality-of-Service control, and 4over6 mechanism to realize the multi-dimension scalability. The current research results show that the multi-dimension scalable architecture composed of these five elements will bring great influence on next-generation Internet.     

可控可信可扩展的新一代互联网

互联网将成为21世纪信息社会最重要的基础设计之一.在回顾互联网发展历史的基础上,总结了它成功的经验和失败的教训.从应用需求的角度出发,预测和归纳了新一代互联网应该具备的基本特性,即可控性、可信性和可扩展性,并进行了详细的分析与阐述.最后,介绍了几点有关新一代互联网研究方法的思考.     

下一代互联网体系结构研究

互联网发展到今天在很多方面已经无法满足用户的需求,面临着一系列问题,如安全性差、难以管理以及不可预测等.当前互联网的体系结构已经不能适应甚至阻碍互联网应用的进一步发展.文章对当前互联网体系结构存在的问题及面临的挑战进行了分析,并对国内外研究动态、在该领域的若干研究方向及提出的解决方案进行了总结评述.在此基础上重新审视互联网最初的基本设计原则是否符合当前和新兴网络应用环境的需求.并对互联网未来的发展进行了展望.