新一代互聯網體系結構研究

摘 要：互聯網已經成為現代社會前進的動力，互聯網技術也在不斷的取得突破，帶來越來越直觀的影響，論文結合筆者的分析研究，將對比國內外新一代互聯網體系結構研究的發展狀況，并分析新一代互聯網體系結構的特點、內容等方面的知識，為相關的研究提供一定的參考。

關鍵詞：新一代互聯網；體系結構；特點；內容

中圖分類號：TP393.02 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 20-0000-01

互聯網為人類的發展構建了前所未有的發展平臺，深刻改變著人們的生活、生產方式，并且已經成為社會發展的動力，互聯網的發展水平反映著一個國家的綜合競爭力。當前的互聯網技術日新月異，無線移動通信、超高速光通信、高性能軟件等技術的出現引領著互聯網的深化。為了占領發展的制高點，以美國為代表的發達國家在上世紀90年代中期就著手制定新一代互聯網的體系結構研究和布局，我國相對落后，研究研究新一代互聯網體系結構具有現實的意義。

一、國內外新一代互聯網體系結構發展現狀研究

互聯網雖然發展速度快，應用廣泛，但是人們在描述互聯網時往往難以做到準確、全面，多數只是對其局部問題進行有限的數學描述，可見互聯網技術涉及內容的廣泛性。美國從2005年開始啟動了新一代互聯網研究計劃，FIND和GENI，即未來互聯網設計和全球網絡創新環境。未來互聯網設計的目的是激發研究人員的能動性與創新精神，設計出滿足未來社會發展需求的網絡；全球網絡創新環境的目的是構建一個安全的、全新的，連接所有設備的互聯網，刺激創新，促進經濟增長，其特征是激發科學和工程革命、值得社會信任、支持普適計算、支持新技術融合、支持革命性服務和應用、成為虛擬世界和物理世界的橋梁等。其后，在2007年初，歐盟提出了新一代互聯網體系結構的研究計劃-FIRE，即未來互聯網研究和試驗，設計互聯網概念、協議和體系結構，是一項長期的原創性研究，其內容主要是管理未來互聯網日益增長的移動性、復雜性、通透性、安全性等，并在虛擬和物理世界大規模的進行驗證和測試。

我國也開展了新一代互聯網體系結構研究，著力于解決互聯網面臨的重要技術挑戰和難題，進行技術創新，以支持新一代互聯網的理論研究和應用。國內新一代互聯網體系結構研究已經取得了兩個方面的共識：一是新一代互聯網規模不斷擴大，急需體系結構平臺的擴展；二是基礎研究必須得到重視，對新一代互聯網體系結構進行設計研究，需要強大的基礎研究來支撐。通過分析美國和歐盟的新一代互聯網體系結構研究，我們發現新一代互聯網的研究計劃和需求基本一致，基于這些特點，我們能更好的明確研究方向。

二、新一代互聯網體系結構的研究

（一）新一代互聯網基本特點

雖然許多國家都投入大量的人力物力進行新一代互聯網體系結構的研究，但對于“什么是新一代的互聯網”始終沒有形成廣泛的共識，但對于新一代互聯網的基本特點還是取得了一致的看法，即更大、更快、更安全、更便捷、更及時、更高效、更易操作等，也可以用高性能、擴展性、移動性、安全性、實時性、經濟性和易管理幾個特點來概括。

（1）高性能。具有更高的傳輸速度，可以達到10-100Mbps，能夠支持新一代互聯網的通信需求。

（2）擴展性?？梢赃B接到所有的電子設備或終端，網絡的規模更大，應用更廣泛。

（3）移動性。采用無線通信技術，用戶可以隨時、隨地的生活學習。

（4）實時性。提供有保障的網絡服務質量控制，支持實時交互、大規模視頻和組播等應用。

（5）安全性。新一代互聯網體系結構要在共享性的前提下，確保網絡服務的安全可靠。

（6）經濟。雖然目前新一代的互聯網的建設取得進展，但運營商大多處于虧損狀態，不利于推廣，因而要確保其應用的廣泛性，并需有良好的經濟效益。

（7）易于管理。要克服互聯網難以精細管理、操作復雜的問題，向易操作管理的方向發展。

（二）新一代互聯網體系結構的研究內容

（1）關鍵科學問題及其內在聯系。新一代互聯網體系結構要解決關鍵科學問題及其內在聯系，分析起來，主要是包含四個方面：分別是研究多維可擴展性、網絡動態行為及可控性、脆弱復雜系統的可信性、服務多樣性問題等。

（2）體系結構基礎理論。新一代互聯網具有多維可擴展性，可以定義為性能、規模、服務、安全和功能的可擴展性，同樣包含5個基本要素，即真實的地址訪問、IPv6協議、IPv4 over IPv6的網絡過渡策略、可擴展的網絡節點能力和無連接的網絡服務質量控制。

（3）新一代互聯網路由器交換理論。互聯網的問題終究要落實到網絡單元中，路由器交換理論的研究主要是關于性能和規模的擴展問題。交換理論的研究體現在兩個方面：一是提出拓撲和參數配置以及出口選擇的優化；二是可擴展的路由器體系結構。

（4）網絡動態行為與控制。著力于解決網絡未知行為與確定傳輸之間的矛盾，基于不同的數學模型進行測度，研究網絡行為的描述理論和多維理論模型。

三、結束語

新一代互聯網的體系結構研究對于未來的社會的發展將會產生深遠的影響，因而針對性的加以分析研究，可以拓展相關方面的理論，為業內研究人士提供一定的參考，限于筆者的研究水平，文中觀點存在不足之處，有待進一步的深入探討。

參考文獻：

[1]王曉喃，高德民.下一代全IP無線傳感器網絡的研究與設計[J].電子科技大學學報，2010（06）.

[2]吳秋峰.對網絡時代信息與控制交融的一些思考[J].工業控制計算機，2005（11）.

[3]王懷民，唐揚斌，尹剛.互聯網軟件的可信機理[J].中國科學（E輯：信息科學），2006（10）.

[4]沈昌祥，張煥國，馮登國.信息安全綜述[J].中國科學（E輯：信息科學），2007（02）.

[作者簡介]徐斌（1972.05-），男，北京人，工程師，本科，研究方向：通信、計算機、網絡。