未来互联网体系结构研究

TCP/IP互联网体系结构

由层次模型刻画,“细腰”结构

层次结构的优势:

(1),下层为上层提供服务

(2),层与层之间相互独立,各层独立发展

计算机网络(12)

TCP/IP工作机理

(1),以IP地址为核心(获取一个内容,首先得获取这个内容所在的地址)

(2),端到端连接,路由器不保存连接的状态

计算机网络(12)

互联网的成功

核心要素:

(1),“细腰”结构:业务和通信模式自由发展

(2),定长IP地址:硬件加速查找,利于性能的提升

网络:人类活动的第五空间

需求与挑战

(1),服务质量保障(QoS):尽力而为的网络难以满足服务质量保障的需求

(2),快速动态组网。多维紧耦合网络系统无法满足动态差异化业务快速组网需求

(3),前摄性强安全。被动局部安全防御体系难以满足前摄性强安全需求

互联网面对的问题

(1),流量激增

流量激增问题分析:
计算机网络(12)

(2),移动性支持

计算机网络(12)

(3),安全/管理控制问题
计算机网络(12)

细腰结构

Q1:为什么会细腰?

计算机网络(12)

典型未来互联网体系结构

name 概念 特点
NDN:命名数据网络(Named Data Networking) 命名资料网络的基本元素是是具有名称的资料内容,有别于IP架构中是以IP地址识别两端点的点对点通讯。 更明确地说,之前的 IP 网络提供的服务是将封包递送到指定的位址,而命名资料网络所提供的网络服务,是依据所指定的名称来获取资料。命名资料网络中的“名称”可以是任何东西 -- 一个端点、一部电影或一本书中的一段资料内容、一个开启灯光的指令等等。期望这个概念上的简单改变的可以让互联网除了现有点对点的通讯外,更佳地应用在更广泛的应用上
MobilityFirst:面向移动的体系结构 1,全局唯一的ID GUID 复杂!,全局映射(GUID映射到NA)是瓶颈,网络不保存连接状态
XIA: Expressive Internet Architecture 强调:可演进,支持增量式部署 动机:既然可能会有多个体系结构并存,怎么用一种结构支持多种结构的并存?
SOFIA:面向服务的FIA IP,NDN是两个极端,Severice位于两个之间,更加灵活,扬长避短 混合路由方式:基于服务的转发+基于地址的转发

计算机网络(12)
一些资料:
https://blog.csdn.net/siguage/article/details/82926111

安全性怎么解决?
计算机网络(12)
AIP:accountability IP

核心思想:网络和主机使用自验证(self-certifying)地址
网络上的任何一个数据包最终都能溯源到主机(人)
APIP:Accountable and Private Internet Protocol

关键技术:过渡机制和网络内缓存

过度机制:两种典型过渡场景:
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过度机制:问题分解
过度机制:SOFIA穿越IP
过度机制:IP通过SOFIA网络连接

网络内缓存(In-network caching)
网络内:路由、交换设备具备缓存内容的功能
网络外:CDN服务器等
核心区别:网络内缓存的双体问题(转发和缓存相互影响)。

应用和展望

计算机网络(12)

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