下一代網(wǎng)絡(luò )將為“兩層”架構
朱杰 劉喜喜 2008/03/17
網(wǎng)絡(luò )已成為支撐現代社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展、社會(huì )進(jìn)步和科技創(chuàng )新的重要信息基礎設施。目前，世界各國先后展開(kāi)了下一代網(wǎng)絡(luò )研究，那么，下一代網(wǎng)絡(luò )究竟會(huì )是什么樣的？進(jìn)展情況又如何呢？
隨著(zhù)超高速光通信、無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信、高性能低成本計算和軟件等技術(shù)的迅速發(fā)展，以及互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新應用的不斷涌現，人們對網(wǎng)絡(luò )的規模、功能和性能等方面的要求越來(lái)越高。在不久前結束的YOCSEF（青年計算機科技論壇）上，
中國工程院院士劉韻潔、清華大學(xué)教授吳建平、北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院院長(cháng)張宏科對下一代網(wǎng)絡(luò )的現狀和發(fā)展進(jìn)行了深入探討。張宏科還展示了下一代網(wǎng)絡(luò )的研究成果，他認為，未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的體系架構將由現在的七層演進(jìn)為兩層。
研究的三個(gè)階段
業(yè)內一直在關(guān)注網(wǎng)絡(luò )的未來(lái)發(fā)展和演進(jìn)。目前為止，對于下一代網(wǎng)絡(luò )的研究，主要可以分為以下幾個(gè)階段。
第一階段的網(wǎng)絡(luò )研究大約發(fā)生在8年到10年前。當時(shí)全世界都在關(guān)注IPv6網(wǎng)絡(luò )的研究。到目前為止，IPv6網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、商用化全面展開(kāi)的階段。
第二階段是2001~2002年左右，主要是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)研究階段。現在，這個(gè)階段從研發(fā)角度來(lái)講，也已經(jīng)開(kāi)始全面推進(jìn)，逐步進(jìn)入商用。
第三階段是在2003年左右，新一代傳感器網(wǎng)絡(luò )開(kāi)始受到關(guān)注，前兩個(gè)階段是完成人與人之間的通信，這個(gè)階段要求新一代網(wǎng)絡(luò )完成的是人與物之間、物與物之間的傳感器網(wǎng)絡(luò )連接。
以上三個(gè)階段可以說(shuō)是現在網(wǎng)絡(luò )研究工作的基礎和支撐。目前，全世界展開(kāi)新一代網(wǎng)絡(luò )研究，實(shí)際上是想研究出一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò )模型，消除傳統網(wǎng)絡(luò )的不足。
回顧原始網(wǎng)絡(luò )的設計思想，基本上是一種網(wǎng)絡(luò )服務(wù)于一種服務(wù)模式。比如說(shuō)電信網(wǎng)最初就是為打電話(huà)而設計的，嚴格說(shuō)這種網(wǎng)絡(luò )主要是為了解決高速度數據傳輸問(wèn)題，對圖像傳輸不是很適合。互聯(lián)網(wǎng)最初是為數據業(yè)務(wù)設計的網(wǎng)絡(luò )，它實(shí)際上不適合語(yǔ)音、圖像等傳輸，雖然通過(guò)目前的互聯(lián)網(wǎng)也可以進(jìn)行一些語(yǔ)音和圖像傳輸，但不高效，而且存在可控、可管、安全性方面的缺陷。如果要用一個(gè)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的功能，就必須對目前的網(wǎng)絡(luò )模型進(jìn)行改變，做到真正的網(wǎng)絡(luò )融合。
面臨的三個(gè)問(wèn)題
張宏科認為，新一代信息網(wǎng)絡(luò )目前在研發(fā)過(guò)程中主要解決以下主要問(wèn)題。
第一，信息網(wǎng)絡(luò )的體系結構問(wèn)題。比如現在的七層網(wǎng)絡(luò )、四層網(wǎng)絡(luò )、三層網(wǎng)絡(luò )，每一種網(wǎng)絡(luò )針對某一種主要業(yè)務(wù)，這并不很科學(xué)。而且每一種網(wǎng)絡(luò )工作原理和機制很多東西很類(lèi)似，但是搭建網(wǎng)絡(luò )的效果卻不一樣。新一代網(wǎng)絡(luò )要替代現有網(wǎng)絡(luò )當然很難，只能多年磨劍，長(cháng)期鉆研，對過(guò)去的網(wǎng)絡(luò )研究透才能解決這些問(wèn)題。
第二，解決現有網(wǎng)絡(luò )的異質(zhì)異構問(wèn)題。我們現有的網(wǎng)絡(luò )很多，一種網(wǎng)絡(luò )對應一種體系結構；新一代信息網(wǎng)絡(luò )需要一體化，而且從機理上可以做到一體化。其實(shí)，所有的網(wǎng)絡(luò )不是路由器就是交換機，只是公共數據轉換機制不一樣，完全可以在機理上設計一種網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現一體化。
第三，新一代網(wǎng)絡(luò )應該負載多種業(yè)務(wù)。現在的網(wǎng)絡(luò )也在一定程度上可以支持多種業(yè)務(wù)，但是人們不滿(mǎn)意，有很多弊端，需要在新的網(wǎng)絡(luò )下提供普適服務(wù)，也就是多種優(yōu)良服務(wù)。新一代網(wǎng)絡(luò )需要可移動(dòng)性、可信性非常值得信賴(lài)。
可信網(wǎng)絡(luò )與普適服務(wù)
在上面的背景下，張宏科教授提出了一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò )體系模型。上層是普適服務(wù)層，下層是交換路由層，就通過(guò)兩層網(wǎng)絡(luò )模型，來(lái)構建下一代信息網(wǎng)絡(luò )。這種網(wǎng)絡(luò )體系結構實(shí)際上是一個(gè)全新的“標識分組網(wǎng)絡(luò )”，通過(guò)標識進(jìn)行管理，通過(guò)分組進(jìn)行數據傳輸。
交換路由層的研究目標是在一個(gè)可信（安全、可靠、可控、可管）的網(wǎng)絡(luò )平臺上提供多元化的網(wǎng)絡(luò )和終端接入，保證信息交互的可信性和移動(dòng)性，并有支持普適服務(wù)的能力。傳統IP地址具有語(yǔ)義重載性（IP地址同時(shí)表示主機的身份信息和位置信息），導致了一系列難以解決的問(wèn)題，如IP地址欺騙、傳輸層無(wú)法支持移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò )缺乏可控可管能力等。交換路由層采用的接入標識與交換路由標識分離映射方法解決了這一問(wèn)題。
接入標識與交換路由標識分離方法將網(wǎng)絡(luò )劃分為接入層和核心層。網(wǎng)絡(luò )中有接入標識和交換路由標識兩種標識，接入標識代表了終端的身份信息，只能在接入層使用；而交換路由標識代表了終端的位置信息，只能在核心層使用。交換路由層采用間接通信模式：在接入層采用接入標識轉發(fā)數據，而在核心層采用內部的交換路由標識替代接入標識轉發(fā)；接入層負責各種通信終端的接入，核心層進(jìn)行控制管理和交換路由，用戶(hù)的隱私性、網(wǎng)絡(luò )的安全性、可控可管性和移動(dòng)性在核心層和接入層中以一種統一的基于標識的方式分別實(shí)現。
普適服務(wù)層負責各種業(yè)務(wù)的會(huì )話(huà)、控制和管理，這些業(yè)務(wù)包括由運營(yíng)商或第三方增值服務(wù)商提供的各種網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)，主要是語(yǔ)音、數據、流媒體等，不同的業(yè)務(wù)用相同的普適服務(wù)層承載。普適服務(wù)層主要解決兩個(gè)問(wèn)題：
１．網(wǎng)絡(luò )服務(wù)與資源統一處理
資源的獲取和服務(wù)的接入是當前網(wǎng)絡(luò )最主要的兩種應用，但是在當前的互聯(lián)網(wǎng)架構之下，資源和服務(wù)并沒(méi)有統一的描述和處理機制。鑒于此，普適服務(wù)層通過(guò)引入“服務(wù)標識”和“服務(wù)描述”的概念與設計，提出了一種基于本體的資源和服務(wù)的統一描述機制。具體實(shí)現采用了語(yǔ)義網(wǎng)和本體設計的技術(shù)，建立了統一的本體描述，其中包括資源的分類(lèi)和服務(wù)的分類(lèi)，以及對服務(wù)和資源的關(guān)系進(jìn)行描述的參數。
２．支持多連接多路徑的高效傳輸協(xié)議設計
服務(wù)連接的建立是各種網(wǎng)絡(luò )服務(wù)完成必需的過(guò)程，高效的連接建立過(guò)程是網(wǎng)絡(luò )設計的重要內容。普適服務(wù)層引入“連接標識”的設計，通過(guò)將“服務(wù)標識”映射到“連接標識”實(shí)現服務(wù)連接的建立。這種映射的可能形式包括一對一簡(jiǎn)單映射、一對多多連接映射、多對一多流映射和多對多復雜映射。
從總體趨勢上看，下一代網(wǎng)絡(luò )整個(gè)網(wǎng)的核心層功能結構將趨向扁平化的兩層結構：核心網(wǎng)的發(fā)展趨勢將更加傾向于傳送層和業(yè)務(wù)層而獨立發(fā)展，并分別優(yōu)化；而在網(wǎng)絡(luò )邊緣則傾向于多業(yè)務(wù)、多體系的融合，允許多協(xié)議業(yè)務(wù)接入，能以最經(jīng)濟的成本和靈活、可靠且持續支持一切已有和將有的業(yè)務(wù)。
融合網(wǎng)絡(luò )的問(wèn)題如何解決，如何在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò )的平臺來(lái)提供多種業(yè)務(wù)？上世紀８０年代通過(guò)ＡＴＭ的方式?jīng)]能解決網(wǎng)絡(luò )融合的問(wèn)題，上世紀90年代互聯(lián)網(wǎng)也沒(méi)能解決這個(gè)問(wèn)題。實(shí)踐證明，有一個(gè)解決思路可行——就是通過(guò)設計獨立的虛擬載入網(wǎng)，使每一種業(yè)務(wù)都有一個(gè)具體的網(wǎng)絡(luò )，而且這些邏輯的網(wǎng)絡(luò )相互獨立、隔離。這樣，語(yǔ)音業(yè)務(wù)和ＡＴＭ、幀中繼網(wǎng)上的業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)、移動(dòng)數據業(yè)務(wù)在一個(gè)物理平臺上實(shí)現，并且符合電信標準，甚至超過(guò)原有網(wǎng)絡(luò )的能力。
移動(dòng)通信和家用電器等對IPv6的需求越來(lái)越迫切，很多IPv6家電甚至已經(jīng)開(kāi)始銷(xiāo)售，下一代互聯(lián)網(wǎng)基礎研究正在得到重視。但有一個(gè)概念需要明確，IPv4和IPv6僅僅是互聯(lián)網(wǎng)傳輸數據的格式定義，IPv6為解決互聯(lián)網(wǎng)面臨的技術(shù)挑戰搭建了一個(gè)發(fā)展平臺，但它絕不等于下一代互聯(lián)網(wǎng)，它只是萬(wàn)里長(cháng)征的第一步。我國向下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基本路線(xiàn)是：堅持演進(jìn)，吸取創(chuàng )新。下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應該是一個(gè)改良的過(guò)程，而不是革命。
我們現在的團隊正在從事新一代網(wǎng)絡(luò )體系基礎研究。正在研究的新網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò )，體系結構研究要優(yōu)于IPv6。目前，IPv6還不能徹底解決好網(wǎng)絡(luò )安全性和移動(dòng)性問(wèn)題，而我們提出的新體系為新一代信息網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展指出了一個(gè)新的發(fā)展方向。盡管現在已經(jīng)提出一些先進(jìn)、超前的研究思路，但究竟什么樣的網(wǎng)絡(luò )可以完全彌補現有網(wǎng)絡(luò )的不足，這個(gè)問(wèn)題還很難說(shuō)清，要對過(guò)去研究很透，而且必須經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間考慮。
計算機世界網(wǎng)(www.ccw.com.cn)
相關(guān)鏈接:
亚洲精品网站在线观看不卡无广告,国产a不卡片精品免费观看,欧美亚洲一区二区三区在线,国产一区二区三区日韩
长沙县|
射洪县|
红河县|
宁国市|
江源县|
沙河市|
秀山|
商水县|
江安县|
博爱县|
高尔夫|
宁海县|
静乐县|
镇平县|
西盟|
新昌县|
顺平县|
库车县|
济宁市|
柞水县|
青田县|
东平县|
武隆县|
信宜市|
阳朔县|
商丘市|
尼玛县|
卢氏县|
曲靖市|
龙井市|
深泽县|
南丰县|
册亨县|
曲阳县|
南开区|
铜山县|
丰城市|
九江县|
枝江市|
望江县|
五大连池市|
http://444
http://444
http://444
http://444
http://444
http://444