未來網絡體系架構研究綜述

任亞東

摘 要：隨著技術水平的發展，網絡在日常生活與生產中得到普及，并成為人們工作、學習以及生活中不可或缺的重要組成部分，但是隨著經濟發展速度的加快，人們對互聯網技術提出了更高的要求，此時很多網絡問題逐漸顯露出來，這些問題嚴重影響著網絡在社會生活中的有效應用。可以說網絡發展面臨的挑戰是較多的，為了使技術應用可以滿足現實需要，應當不斷對網絡體系架構進行完善，研究發展新技術。因此未來網絡體系架構成為相關人員關注的重點，國內外均對這一內容展開了研究與討論，并取得了較多的成果。文中將對未來網絡體系架構的研究成果以及發展趨勢展開探究。

關鍵詞：未來 網絡體系架構 研究

中圖分類號：TN915.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（a）-0138-02

最初網絡主要作為學術網絡存在，隨著技術的進步，它已經漸漸發展為商業網絡，在社會生產、生活活動中普及，并受到廣泛的歡迎與認可，成為社會發展過程中不可或缺的一部分。但是由于社會發展速度的加快，技術生命周期越來越短，若想使網絡能夠不斷適應變化發展的社會環境，就必須對未來網絡體系架構的發展做出必要的創新與調整。各個國家都對未來網絡體系架構展開了研究，美國、日本、歐盟等都制定了框架發展計劃，我國也應當對此予以重視。對這一問題展開探討有著重要的現實意義。

1 未來網絡體系架構的研究成果

1.1 軟件定義網絡

軟件定義網絡也可以稱為SDN，該模型希望能夠突破傳統分布式框架的約束，使數據平面脫離于控制平面，讓軟件定義網絡，在這種模型中，網絡的靈活性與虛擬性將大大提升，而其設計成本則能夠得到有效降低。數控分離的處理能夠使管理視圖更為集中，同時幫助抽象處于底層的網絡設施資源，使其能夠成為虛擬資源，為上層服務與應用提供必要支持，最終提高系統的可控性與靈活性。軟件定義網絡的本質有三點，一是控制平面可編程；二是接口開放；三是邏輯集中。其關鍵技術包括架構可擴展性技術、網絡控制及其技術以及交互協議技術。

1.2 信息中心網絡

信息中心網絡架構可稱為ICN，美國與歐盟最先對這一框架展開研究，當前的研究重點集中為信息中心網絡/命名數據網絡體系架構，研究基礎為當前IP網絡所使用的沙漏模型，不同的是IP被內容塊所取代。該架構涉及到的關鍵技術較多，如命名機制技術、移動性技術、路由與轉發機制技術、緩存策略以及傳輸策略等。由于該結構仍處于初期研究階段，因而還存在著較多的細節性技術問題，未來應當深入對其展開分析與討論。

1.3 其他未來網絡模型

目前重點的未來網絡模型包括移動網絡模型、云網絡模型、可選網絡模型等。具體來說，首先是移動網絡模型，在該模型架構中，移動性將成為架構的基本屬性之一，其信任機制與安全機制將會更加完善；其次是云網絡模型架構，其形成依賴于自管理技術以及網絡虛擬化技術，系統中的資源傳輸、存儲、計算、分析等工作都可以按照實際需求進行管理與控制；最后是可選模型網絡，由于網絡可應用的領域愈加廣泛，因而網絡需求也呈現出了較強的多樣化特征，此時網絡必須加強功能設計，提高功能的全面性與可靠性，可選模型就是符合這一趨勢的模型，讓用戶可以自主選擇服務。

1.4 軟件定義網絡與信息中心網絡的融合

這一模型融合了軟件定義網絡與信息中心網絡的優勢，具有較強的綜合性、實用性與可控性，能夠有效對網絡資源進行傳輸、存儲以及計算等處理，在解決網絡問題方面發揮著巨大的優勢，包括綠色節能、可感知、移動性、安全性、可控可管、可擴展性、可重構等多種問題。

2 未來網絡體系架構的發展趨勢

2.1 演進式部署與革新式架構

未來網絡體系架構是全新的一種架構，其創設的核心意義在于不會受到當前互聯網架構模式的限制與約束，但是這一架構不是直接投入使用的，其部署是演進式的，即循序漸進地對架構進行革新。由于網絡用戶越來越多，其接入的應用程序也數以百萬計，因而未來的網絡架構應當能夠滿足大規模的用戶需求，保證原有的應用程序以及網絡節點可以在未來網絡架構上直接展開通信。在構建新架構時應當在新舊邊界點設置必要的設施，保證版本不同的底層通信協議可以被兼容，從小規模逐漸部署到大規模。

2.2 堅持簡單開放的基本原則

傳統互聯網采取從端到端的模式，這種模式已經無法適應社會發展需求，未來網絡體系構架應當采取以用戶、數據以及內容為中心的模式。基于這一特點，設計規則也必須發生變化，構架形式應當向著簡單開放的方向發展，這樣才能夠提高網絡使用的廣泛性，簡單開放的設計原則也是網絡持續發展的重要基礎。

2.3 應滿足內嵌安全性的需求

自管理、移動性、中斷容忍、安全性等都是未來網絡應當具備的基礎功能，當前的很多架構都針對某一種功能展開研究與討論，但是單一功能的強大并不能從根本上推動未來網絡體系架構的完善與發展，如何滿足網絡內嵌安全性的需求，提升網絡功能的綜合性與可靠性是未來研究的重點與關鍵。

2.4 關注各利益方的博弈關系

網絡架構中涉及到的利益主體較多，包括數據擁有者、應用服務以及互聯網服務提供商、政府、用戶等，為了使各方的利益得到有效的調節與平衡，未來網絡體系構架中應當設置具有靈活性以及可擴展性的接口，保證法律、政策以及交互的有效實施，實現經濟效益與社會效益的共贏。

2.5 應具備天然服務分發能力

在以往的研究中，網絡發展將提高服務的多樣性作為重點，無論是YouTube還是Facebook等都體現了這一特點。隨著互聯網流量服務的增加，人們對服務質量與效率提出了更高的要求，因而天然服務分發能力的增強成為未來網絡發展的主要趨勢。電信運營商應當為提供商提供必要的分發服務，以保證定制應用、多宿、復制、強安全性、容錯、負載均衡、移動性等需求都能得到滿足。

2.6 對應用驅動因素予以關注

應用是網絡發展的重要驅動力量，如電話網、萬維網技術等，這些應用都在一定時期推動了網絡的大規模、持續性發展。當具有驅動意義的應用產生后，系統的最優性與兼容性都將得到極大的增強。因此在未來網絡體系架構中，應當對新應用的研究與設計予以重視，不斷對網絡進行優化，并利用新應用推動網絡的進一步發展，這是十分必要且重要的。

2.7 應建設網絡創新實驗平臺

當前所有的未來網絡體系架構研究都是以原有的研究作為基礎的，這種研究雖然能夠取得一定的成果，但是創新性與突破性不強。為了實現對資源的有效整合與利用，應當積極建設網絡創新實驗平臺，保證資源可以在虛擬化的實驗平臺上實現共享，繼而對資源進行有效的整合，保證對其優勢的充分利用。

3 結語

網絡在人們日常生活、工作中的作用是不可忽視的，然而社會發展速度越來越快，此時人們對網絡也提出了更多、更新的要求，各國應當對網絡體系架構的未來發展趨勢予以關注，并加強技術方面的創新，使網絡能夠更好地提供服務，滿足人們日益增長、變化的需求。現階段未來網絡體系架構研究取得了較多的成果，包括軟件定義網絡、信息中心網絡等多種模型，在今后的研究中，未來網絡體系架構應當具備更多的功能，以滿足現實需要。

參考文獻

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