淺析網(wǎng)絡構架趨勢

孫玉 楊衛(wèi)堅 王娟

摘要：隨著技術水平的發(fā)展，網(wǎng)絡在日常生活與生產(chǎn)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(jīng)濟發(fā)展速度的加快，人們對互聯(lián)網(wǎng)技術提出了更高的要求，此時很多網(wǎng)絡問題逐漸顯露出來，這些問題嚴重影響著網(wǎng)絡在社會生活中的有效應用。可以說網(wǎng)絡發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)是較多的，為了使技術應用可以滿足現(xiàn)實需要，應當不斷對網(wǎng)絡體系架構進行完善，研究發(fā)展新技術。因此未來網(wǎng)絡體系架構成為相關人員關注的重點，國內(nèi)外均對這一內(nèi)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(wǎng)絡體系架構的研究成果以及發(fā)展趨勢展開探究。

關鍵詞：未來 網(wǎng)絡體系架構 研究

最初網(wǎng)絡主要作為學術網(wǎng)絡存在，隨著技術的進步，它已經(jīng)漸漸發(fā)展為商業(yè)網(wǎng)絡，在社會生產(chǎn)、生活活動中普及，并受到廣泛的歡迎與認可，成為社會發(fā)展過程中不可或缺的一部分。但是由于社會發(fā)展速度的加快，技術生命周期越來越短，若想使網(wǎng)絡能夠不斷適應變化發(fā)展的社會環(huán)境，就必須對未來網(wǎng)絡體系架構的發(fā)展做出必要的創(chuàng)新與調(diào)整。各個國家都對未來網(wǎng)絡體系架構展開了研究，美國、日本、歐盟等都制定了框架發(fā)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(xiàn)實意義。

1 未來網(wǎng)絡體系架構的研究成果

1.1 軟件定義網(wǎng)絡

軟件定義網(wǎng)絡也可以稱為SDN，該模型希望能夠突破傳統(tǒng)分布式框架的約束，使數(shù)據(jù)平面脫離于控制平面，讓軟件定義網(wǎng)絡，在這種模型中，網(wǎng)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(shù)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(wǎng)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(tǒng)的可控性與靈活性。軟件定義網(wǎng)絡的本質(zhì)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(wǎng)絡控制及其技術以及交互協(xié)議技術。

1.2 信息中心網(wǎng)絡

信息中心網(wǎng)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(wǎng)絡命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡體系架構，研究基礎為當前IP網(wǎng)絡所使用的沙漏模型，不同的是IP被內(nèi)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(zhuǎn)發(fā)機制技術、緩存策略以及傳輸策略等。由于該結(jié)構仍處于初期研究階段，因而還存在著較多的細節(jié)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(wǎng)絡模型

目前重點的未來網(wǎng)絡模型包括移動網(wǎng)絡模型、云網(wǎng)絡模型、可選網(wǎng)絡模型等。具體來說，首先是移動網(wǎng)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(wǎng)絡模型架構，其形成依賴于自管理技術以及網(wǎng)絡虛擬化技術，系統(tǒng)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(wǎng)絡，由于網(wǎng)絡可應用的領域愈加廣泛，因而網(wǎng)絡需求也呈現(xiàn)出了較強的多樣化特征，此時網(wǎng)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，讓用戶可以自主擇服務。

1.4 軟件定義網(wǎng)絡與信息中心網(wǎng)絡的融合

這一模型融合了軟件定義網(wǎng)絡與信息中心網(wǎng)絡的優(yōu)勢，具有較強的綜合性、實用性與可控性，能夠有效對網(wǎng)絡資源進行傳輸、存儲以及計算等處理，在解決網(wǎng)絡問題方面發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢，包括綠色節(jié)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(wǎng)絡體系架構的發(fā)展趨勢

2.1 演進式部署與革新式架構

未來網(wǎng)絡體系架構是全新的一種架構，其創(chuàng)設的核心意義在于不會受到當前互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)絡用戶越來越多，其接入的應用程序也數(shù)以百萬計，因而未來的網(wǎng)絡架構應當能夠滿足大規(guī)模的用戶需求，保證原有的應用程序以及網(wǎng)絡節(jié)點可以在未來網(wǎng)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(xié)議可以被兼容，從小規(guī)模逐漸部署到大規(guī)模。

2.2 堅持簡單開放的基本原則

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)采取從端到端的模式，這種模式已經(jīng)無法適應社會發(fā)展需求，未來網(wǎng)絡體系構架應當采取以用戶、數(shù)據(jù)以及內(nèi)容為中心的模式?；谶@一特點，設計規(guī)則也必須發(fā)生變化，構架形式應當向著簡單開放的方向發(fā)展，這樣才能夠提高網(wǎng)絡使用的廣泛性，簡單開放的設計原則也是網(wǎng)絡持續(xù)發(fā)展的重要基礎。

2.3 應滿足內(nèi)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(wǎng)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(wǎng)絡體系架構的完善與發(fā)展，如何滿足網(wǎng)絡內(nèi)嵌安全性的需求，提升網(wǎng)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(wǎng)絡架構中涉及到的利益主體較多，包括數(shù)據(jù)擁有者、應用服務以及互聯(lián)網(wǎng)服務提供商、政府、用戶等，為了使各方的利益得到有效的調(diào)節(jié)與平衡，未來網(wǎng)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(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的共贏。

2.5 應具備天然服務分發(fā)能力

在以往的研究中，網(wǎng)絡發(fā)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(xiàn)了這一特點。隨著互聯(lián)網(wǎng)流量服務的增加，人們對服務質(zhì)量與效率提出了更高的要求，因而天然服務分發(fā)能力的增強成為未來網(wǎng)絡發(fā)展的主要趨勢。電信運營商應當為提供商提供必要的分發(fā)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(qū)動因素予以關注

應用是網(wǎng)絡發(fā)展的重要驅(qū)動力量，如電話網(wǎng)、萬維網(wǎng)技術等，這些應用都在一定時期推動了網(wǎng)絡的大規(guī)模、持續(xù)性發(fā)展。當具有驅(qū)動意義的應用產(chǎn)生后，系統(tǒng)的最優(yōu)性與兼容性都將得到極大的增強。因此在未來網(wǎng)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(wǎng)絡進行優(yōu)化，并利用新應用推動網(wǎng)絡的進一步發(fā)展，這是十分必要且重要的。

3 結(jié)語

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

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