典型网络体系结构的比较分析

对现有互联网、电信网的网络体系结构及目前已经提出或试验的新型的网络体系结构,从需求变化、设计理念、结构模型、功能分布、传输模式、编址与命名、寻址与路由、服务质量保证方式、网络安全性、可运营可管理能力、业务支撑能力及其对应的商业模式等方面进行比较分析,从而明确这些网络体系结构的主要特征和根本区别,为未来网络体系结构的研究打下基础。     

计算机网络的发展现状及网络体系结构涵义分析

随着互联网不断的发展和演化,传统的网络体系结构因自身的缺陷不足已经无法满足新时期互联网的需求。这种情况下,有必要分析一下计算机互联网发展现状和了解网络体系结构概念,并在此基础上研究新一代网络体系结构,以便为互联网事业创造有利的条件。为了更好的了解计算机现状及网络体系结构,下文对基于互联网的计算机网络现状和几年来网络变化和发展的趋势进行简要的分析。     

应用对未来网络的需求与挑战

技术的发展和未来社会全面数字化、智能化的需求，使多种新的网络应用成为可能。这些应用的大规模使用给用户“身临其境”、高速交互与精准控制的极致体验，同时也对传输能力提出了极高的要求。从描述未来网络中的 4 个应用场景出发，通过对比当今和未来网络应用的场景特点、技术实现手段和方法、用户体验、性能指标要求，分析未来网络应用的演进趋势和网络传输指标要求，总结和预测对未来网络的能力需求。     

基于未来应用的未来网络固定特征

越来越丰富的网络应用对网络功能和性能提出了更高的要求。车联网需要网络满足低时延和高可靠性要求;远程医疗需要网络有确定性时延和安全保证;工业互联网要求网络满足大连接要求;AR/VR应用要求低时延和高带宽;量子计算也对网络安全等方面提出了新的要求。现有的IP网络由于自身架构的局限性,只提供尽力而为的服务,无法满足未来网络应用需要。调研未来20年内的网络应用,分析未来网络应该具有的功能和性能,通过对车联网、远程医疗、工业物联网、AR/VR和量子计算应用场景的描述,分析满足这些场景分别需要的网络性能,得出未来网络的性能指标。     

互联网新型服务质量保障技术研究

网络流量规模高速增长且视频化趋势日益严重,使得传统网络为了数据传输而设计的体系架构在服务质量(QoS)保障、灵活性、可扩展性等方面经受着严峻的考验。工业界和学术界提出了很多新型网络体系结构,力求在体系结构层面增强网络的QoS保障能力。从"改良式"和"革命式"两种思路对互联网新型服务质量保障技术进行了详细分析,并介绍了可重构网络的宏电路技术且给出了部署考虑。可重构网络体系结构能以其对业务的适应性、功能的可扩展性等特点,适应未来网络业务发展,满足现有网络兼容融合演进的需求,为未来网络的QoS保障设计提供了一个解决途径。     

全息通信对未来网络的需求与挑战

随着5G全球化商用部署进程的加快,以全息通信为代表的各种新兴沉浸式网络应用,对现有网络体系的结构和能力都提出了重大需求和考验。介绍了全息通信类业务在众多领域的广泛应用,分析了当前5G网络无法满足全息沉浸式应用快速发展需求的现状。从技术方面分析了全息通信类应用在带宽、时延、算力、同步性、服务质量、可靠性、安全性等方面对未来网络的性能需求。总结归纳了全息通信应用场景及其关键技术。通过对未来网络可能存在的演进路线进行调研和分析,为未来网络的演进发展指明方向。     

网络体系结构的研究现状和发展动向

多样性的网络在移动性、泛在化、可信化、虚拟化等方面不同的特性,带来了网络体系结构很多新研究和思考.从控制、安全、数据等平面对网络体系结构的研究现状进行了梳理和分析,对互联网、电信网、军事网等领域提出的各种新型网络体系结构进行了总结评述,并介绍了化学性网络协议、量子通信网络等包含体系结构创新潜质的新型网络思想.结合网络演进的历史经验,指出未来网络体系结构的发展趋势是在控制、管理、安全、业务等层面上进行扩展,通过分层协议栈的灵活运用(如剪裁或嵌套)和智能实现(如面向对象、服务或角色)创造出丰富的网络形态.     

一种高可扩展的软件定义网络控制平面架构

作为一种新型网络创新架构,软件定义网络(SDN)为研发新的网络应用和未来互联网架构提供了一种新的解决方案。目前,基于Open Flow协议的SDN架构已被越来越多的机构成功部署。随着网络规模的增大和业务需求的不断增加,控制平面的可扩展性需求越来越明显。为此,文中采用互联网分层、分割、集群、缓存的架构思想,提出了一种高可用性、高扩展性的控制平面架构方案。从数据请求、应用处理、以及全局网络视图三个抽象层次剖析了该方案,最后通过模拟实验证明了方案的可行性。     

未来网络场景及需求分析综述

面对现今网络在可扩展性、移动性、服务质量保障、管理性等方面的严峻挑战，通过对未来网络应用场景的分析，归纳总结了未来网络的关键能力需求，提出了未来网络的主要功能和性能指标。最后，对未来网络的发展演化趋势进行了展望。     

IPv6无线传感器网络的研究及其应用

将IPv6与无线传感器网络技术结合起来的IPv6无线传感器网络引起了越来越多国内外研究机构与组织的重视。为了实现IPv6技术与无线传感器网络技术的完美融合,需要全面设计新型的无线传感器网络体系结构。文章充分考虑IPv6以及无线传感器网络的技术特点,提出IPv6无线传感器网络体系结构,并开发出一套适用于大规模无线传感器网络应用的嵌入式IPv6微型协议栈,在此基础上,根据实际应用需求,给出IPv6无线传感器网络与Internet互联的两种不同方式,并给出一个在精准农业生产中典型应用实例。     

可重构信息通信基础网络体系研究简

提出了“可重构网络”思想并建立可重构信息通信基础网络体系,然后在可重构网络功能参考模型的基础上分别创立了网络元能力理论、多态寻址路由机制、网络重构机理和安全可管可控机理,从而为构建一个支持目前业务和未来新业务的不同服务质量需求,功能灵活扩展,满足泛在互联、融合异构、可信可管可扩需求,支持现有网络兼容演进和适于规模应用的新型网络通信信息基础设施提供了一种解决途径。     

面向5G/B5G的智能云化网络架构

5G/B5G技术的出现使移动网络的带宽、时延、连接等关键能力得到了极大的提升。面对移动接入侧能力的飞速发展,现有的集中式互联网云服务架构容易出现瓶颈,无法充分发挥 5G/B5G 的性能优势。网络5.0技术的提出,旨在通过一套完整的创新协议体系及控制管理架构,应对未来典型网络应用对数据网络的需求。基于网络5.0协议体系,提出一种新型的智能云化网络,通过云网深度融合,弥补互联网服务模型与5G/B5G接入能力之间的差距,推动网络持续演进发展。     

通信网络能效度量及优化方法

虽然网络在提高众多行业能效的过程中起到了非常重要的作用,但随着互联网用户、业务和应用的迅猛发展,网络能耗逐年增加,已经威胁网络运营商的可持续发展。主要探讨了网络运营企业面临的能耗风险,介绍了能耗度量和优化方法研究方面取得的进展。最后,总结了在新型网络研究中提高网络能效的相应事宜。     

面向计算网络融合的下一代网络架构

以工业互联网为代表的产业互联网的大发展，促进未来网络从以信息传输为核心的信息基础设施，向以融合感知、传输、存储、计算、处理为一体的智能化信息基础设施发生转变 。从应用、网络技术、计算技术等的发展趋势分析，推导出未来数据网络需要从计算、网络和存储融合重新设计网络架构，以满足未来新业务和新场景的需求。     

面向业务和网络协同的未来IP网络架构演进

IP技术作为互联网的技术基础,在今后5～10年如何发展是通信行业面临的关键问题。分析了传统IP网络架构的成功与不足,提出未来IP网络既要继承传统IP技术的设计原则,比如端到端原则和分层解耦原则,又要解决现有IP网络中业务和网络过于割裂的问题。从网络演进和未来业务需求的角度出发,认为未来IP网络的核心问题是要加强业务和网络的协同,提出了改进后的IP网络设计原则“横向：服务化网络赋能的端到端架构,纵向：智能控制面支撑的分层模型”,并且基于此原则提出了未来网络的参考架构。     

光突发交换环网中多接收机情况下的性能分析

因特网应用技术和光通信技术的飞速发展使现在网络的现状发生了翻天覆地的变化.最近,光突发交换技术的出现掀开了光通信技术的新篇章,它是光电路交换和光分组交换的折中方案.研究了光突发交换环网的性能,提出了为每个节点配备多个接收机的方法来降低竞争的发生,仿真结果表明,只要为每个节点配备少量的接收机就能达到很好的性能,不必将每个节点的接收机满配,从而可以降低硬件投入.     

Optical network testbed-key enabler in developing current and future network solutions

The all-optical network (AON) demonstrator is a trial system-level testbed for the validation and verification of key network building blocks, scalable architectures, as well as control and management solutions for next-generation wavelength division multiplexing (WDM) networks. Developed at the Communications Research Centre (CRC) in Ottawa, ON, Canada, the AON testbed has already validated certain system-level concepts at the physical and upper layers. The paper describes the crucial role of the AON testbed in research, development, and "proof of concept" for both emerging optical technologies at the physical layer (performance characterization) and customer-managed networks at the upper layer (network management). Moreover, it is expected that the AON testbed will continue to be a valuable playground for future developments of emerging technologies, solutions, and applications.     

未来数据网络需求分析

网络是信息交换的中枢机构,网络的技术创新是应用和业务创新的基础和使能条件。应用基于网络,网络要基于对未来人类智能社会的假设和愿景进行顶层设计。首先介绍了未来典型应用对数据网络提出的新需求,然后分析了当前数据网络存在的技术差距,最后尝试定义了未来8~10年的数据网络的新能力,旨在为未来数据网络的设计提供指引。