研究可重構信息通信基礎網絡體系

朱鵬鯤

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研究可重構信息通信基礎網絡體系

朱鵬鯤

公安海警學院，浙江 寧波 315801

基于可重構信息通信基礎網絡體系項目，在論述項目科學問題的基礎上，對項目的開展進行了深入分析，提出了創新性方面的主要內容，并通過分析得出了該項目具有提升信息技術影響力作用的結論。

可重構技術；網絡體系結構；信息通信

對于當前IP網絡結構所存在的主要問題，提出了“可重構信息通信基礎網絡體系”項目，項目將可重構技術作為核心，創建全新的網絡體系結構，實現眾多新業務的快速部署，具有十分突出的可擴展性與安全性。而且伴隨研究工作的不斷加深，這一體系也將得到更為全面的優化和完善。

1 科學問題

當前，網絡體系結構存在的主要問題是如何促進新型網絡研究的內在動力。以下對目前的TCP/IP網絡體系結構面臨的各種問題進行分析，進而找出可重構網絡分析的突破口與捷徑。通過初步研究得知，主要存在四個方面的問題，分別為業務適應性、傳輸能力、安全可控與資源利用。

1.1 業務適應性

隨著數據中心、社交、電子商務等應用型網絡的迅速發展，IP網絡業務十分豐富，使得目前的網絡業務對服務功能提出了更為嚴格的要求[1]。然而，由于互聯網會受到網絡體系結構方面的影響與限制，導致其服務功能較為固定，使基本的業務需求和網絡能力存在巨大的差距，而且這一差距還有被進一步拉大的趨勢，最終使現有網絡根本無法適應多樣化發展需求。以云計算與數據中心等典型應用網絡為例，其會產生大量的網絡流量，已經遠遠超出基礎設備的極限承載水平；IP網絡根據端口號對服務類型實施區分的傳統模式對新應用的快速部署造成了一定的影響；IP網絡自身的細腰結構很難實現各項業務需求。由此可見，面對未來海量、多樣的業務需求，應用型網絡必須具備良好的業務適應性。

1.2 傳輸能力

TCP/IP網絡是以單播通信作為傳輸模式的，這種模式很難滿足新業務需求。與此同時，當前互聯網所遵循的“分組轉發盡力而為”的基本原則也很難適應新業務對于服務質量提出的高要求。另外，對于IP網絡而言，因為流量工程等因素而出現的路由表膨脹問題，使得網絡中基本的查詢功能不但減弱，而且間接增加了處理的負擔。實踐證明，互聯網依靠的傳輸能力太過單調，而且長期沒有任何的改變，這一現狀根本無法促進信息網絡的進一步發展。根據“結構決定功能”的基本法則，針對各項高等級需求，優化設計結構體系，增強傳輸能力逐漸成為有效解決以上問題的關鍵。

1.3 網絡安全

TCP/IP網絡設計的初衷為促進科研交流，其對應的網絡規模局限在一個極為封閉的空間內，雖然具有一定可行度與可控性，但安全性問題仍不夠突出，也使得設計初期沒有對內嵌安全機制進行充分的考慮。然而，隨著網絡應用的快速發展，當前的互聯網已經出現巨大的改觀，逐漸變成一個多樣、開放的體系。管理難度隨之擴大，會面臨到種種的問題和威脅，網絡欺詐、數據泄密以及異常流量等實際問題對互聯網應用造成了極大的影響[2]。從本質上講，缺少安全可控的服務性能是目前互聯網存在的根本問題之一。研究表明，網絡的結構要素與功能決定了它的安全性和可控性，通過內嵌式安全機制等構建，提升安全性服務水平，是解決上述問題的有效舉措。

2 可重構信息通信基礎網絡體系

2.1 關鍵技術

為使新型網絡可以按照業務的基本需求實施結構與功能重組，繼而實現業務多樣化等目標，所選核心技術為創建可重構網絡理論體系，具體內容有：元能力理論、認知及重構機理和多態尋址路由機制（Polymorphic Addressing Routing Mechanism），可重構網絡理論體系如圖1所示。

圖1 可重構網絡理論體系示意圖

圖1中，元能力理論重點考慮業務需求多樣及能力有限確定間存在的差異。研究將業務特征需求作為基礎的“網絡業務—網絡元服務—網絡元能力”模型與機制。認知及重構機理主要側重于網絡管理，探究重構功能，并對底層資源實施認知，同時根據認知結果構建承載網的基本結構；多態尋址路由機制的目的在于研究路由協議體系，這一體系不僅可表示成通過基態協議特化的體系，也能表示成某種體系對應的多種運行態[3]。

2.2 創新性

（1）網絡元能力。為處理剛性結構無法適應新業務的現實問題，決定從業務、元能力以及元服務三個角度對功能與資源實施劃分，提出一種可對元能力理論提供支撐作用的結構模型。（2）宏電路機制。為切實加強網絡傳輸能力，提出一種可滿足新型業務需求的信息傳輸通道，即為宏電路，并創建了和該通道相匹配的路由交換機制。對于宏電路機制而言，其在解決當前網絡傳輸能力較弱的問題上，有著極其重要的作用和意義。基于該機制的研究團隊陸續參加了IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任務組）與ITU（International Telecommunication Union，國際電信聯盟）等會議，和國外相關研究組保持著緊密的聯系與溝通，進一步推動了此技術與框架的發展。（3）安全理論模型。為處理安全性無法滿足系統復雜需求的實際問題，實現根本上的安全可管可控，創建了一個將安全基片作為基礎的理論模型，構建了全新的管控機制。這一研究成果也得到了國外許多知名院校學者的認同與肯定。

3 結束語

綜上所述，結合可重構信息通信基礎網絡體系的開展實情，從解決問題以及研究的主要內容出發對相關的研究工作實施論述與總結。實踐表明，可重構信息通信基礎網絡體系的實行對國內網絡發展帶來了全新的發展契機，具有提升信息技術影響力的重要作用。

[1]蘭巨龍，程東年，胡宇翔.可重構信息通信基礎網絡體系研究[J].通信學報，2014（1）：128-139.

[2]蘭巨龍，熊鋼，胡宇翔，劉釋然，程東年.可重構基礎網絡體系研究與探索[J].電信科學，2015（4）：63-71.

[3]李幸一.芻議可重構信息通信基礎網絡體系[J].中國新通信，2015（12）：7.

TP393.09

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1009-6434（2016）05-0025-01