目　　錄

第 1章 未來網(wǎng)絡體系概述1

1.1　未來網(wǎng)絡的提出1

1.1.1　網(wǎng)絡創(chuàng)新的根本動力需求的發(fā)展1

1.1.2　未來網(wǎng)絡的基本概念和認識4

1.2　未來網(wǎng)絡創(chuàng)新的兩種路線6

1.2.1　演進性路線6

1.2.2　革命性路線6

1.3　未來網(wǎng)絡體系的研究實踐8

1.3.1　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8

1.3.2　核心思路與技術17

1.4　未來網(wǎng)絡發(fā)展趨勢24

1.4.1　柔性化可重構網(wǎng)絡組織結構24

1.4.2　多樣化尋址與路由方式的多模多態(tài)共存26

1.4.3　輻射與對流耦合的抵近式緩存技術29

1.4.4　支持主動防御的網(wǎng)絡安全技術31

參考文獻32

第 2章 開放可編程的未來網(wǎng)絡體系34

2.1　開放可編程思想的提出34

2.1.1　早期開放可編程思想34

2.1.2　控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離35

2.1.3　軟件定義網(wǎng)絡36

2.2　基本結構與原理37

2.2.1　體系框架37

2.2.2　基本運行原理39

2.2.3　典型應用案例40

2.3　核心技術分析53

2.3.1　數(shù)據(jù)平面可編程技術53

2.3.2　控制平面可編程技術59

2.3.3　接口技術69

2.4　基于多級流表的動態(tài)編程機制100

2.5　小結103

參考文獻103

第3章 網(wǎng)絡虛擬化技術與未來網(wǎng)絡體系107

3.1　網(wǎng)絡虛擬化技術概述107

3.1.1　發(fā)展歷程107

3.1.2　核心技術思路108

3.1.3　虛擬網(wǎng)映射問題111

3.1.4　虛擬網(wǎng)的動態(tài)重構119

3.1.5　虛擬網(wǎng)管理121

3.2　基于虛擬化的未來網(wǎng)絡體系架構130

3.2.1　早期實現(xiàn)方案130

3.2.2　PlantLab131

3.2.3　4WARD132

3.2.4　Nebula133

3.2.5　FlowVisor138

3.3　網(wǎng)絡功能虛擬化139

3.3.1　發(fā)展歷程139

3.3.2　網(wǎng)絡功能虛擬化架構140

3.3.3　網(wǎng)絡功能虛擬化設計考慮因素142

3.3.4　后續(xù)研究面臨的挑戰(zhàn)143

參考文獻146

第4章 基于內(nèi)容尋址的未來網(wǎng)絡體系154

4.1　內(nèi)容尋址的基本概念與意義154

4.1.1　內(nèi)容尋址的基本概念155

4.1.2　內(nèi)容尋址的意義155

4.2　典型內(nèi)容尋址網(wǎng)絡體系157

4.2.1　DONA158

4.2.2　PSIRP160

4.2.3　4WARD162

4.2.4　NDN163

4.3　命名機制170

4.3.1　扁平化命名機制170

4.3.2　層次化命名機制171

4.3.3　二者的結合174

4.4　路由和轉(zhuǎn)發(fā)機制174

4.4.1　路由機制175

4.4.2　轉(zhuǎn)發(fā)機制176

4.4.3　路由和轉(zhuǎn)發(fā)的關系177

4.5　緩存機制178

4.5.1　節(jié)點緩存規(guī)劃178

4.5.2　緩存決策算法179

4.5.3　緩存替換算法181

4.5.4　緩存、路由和轉(zhuǎn)發(fā)的關系182

4.6　QoS機制182

4.6.1　分類傳輸機制182

4.6.2　擁塞控制機制183

4.7　基于內(nèi)容尋址的網(wǎng)絡發(fā)展前景183

4.7.1　與現(xiàn)有網(wǎng)絡兼容183

4.7.2　當前硬件處理速度和空間約束184

4.7.3　具體應用探索184

4.7.4　構建基于內(nèi)容尋址的服務承載網(wǎng)185

參考文獻185

第5章 面向服務的未來網(wǎng)絡體系191

5.1　服務的基本概念191

5.2　典型面向服務的網(wǎng)絡體系193

5.2.1　SOI193

5.2.2　NetServ196

5.2.3　COMBO199

5.2.4　SONA201

5.2.5　SILO204

5.2.6　SLA@SOI206

5.2.7　智慧協(xié)同網(wǎng)絡206

5.2.8　服務定制網(wǎng)絡209

5.3　面向服務的未來網(wǎng)絡核心技術210

5.3.1　服務標識定義與管理211

5.3.2　服務注冊與查詢214

5.3.3　服務動態(tài)感知方法216

5.3.4　服務標識與位置的映射217

5.3.5　服務尋址與路由220

參考文獻227

第6章 面向移動性的未來網(wǎng)絡體系228

6.1　移動性技術概述228

6.2　傳統(tǒng)網(wǎng)絡的移動性技術229

6.2.1　MIPv6230

6.2.2　HMIPv6231

6.2.3　FMIPv6231

6.2.4　PMIPv6231

6.3　新型移動性技術232

6.3.1　LISP232

6.3.2　HIP233

6.3.3　LIN6235

6.3.4　Six/One236

6.3.5　MobilityFirst236

6.4　NDN對移動性的支持241

6.4.1　NDN對移動性支持的優(yōu)勢241

6.4.2　NDN支持移動性時仍存在的問題243

6.4.3　NDN的移動性支持方案245

6.5　分布式移動性管理技術248

6.5.1　分布式移動性管理的產(chǎn)生及發(fā)展248

6.5.2　典型分布式移動性管理方案249

參考文獻253

第7章 其他典型未來網(wǎng)絡體系256

7.1　ChoiceNet256

7.1.1　ChoiceNet項目概述256

7.1.2　支持用戶選擇的基本原則257

7.1.3　ChoiceNet互聯(lián)網(wǎng)架構258

7.2　播存網(wǎng)260

7.2.1　播存網(wǎng)的特點261

7.2.2　體系架構及其關鍵要素261

7.3　XIA263

7.3.1　XIA設計理念263

7.3.2　XIA體系結構264

7.3.3　XIA實現(xiàn)機理265

7.4　空天地一體化信息網(wǎng)絡267

7.4.1　概述267

7.4.2　研究現(xiàn)狀269

7.4.3　體系結構270

7.4.4　主要技術挑戰(zhàn)274

參考文獻276



第8章 未來網(wǎng)絡試驗床279

8.1　未來網(wǎng)絡試驗床概述279

8.2　未來網(wǎng)絡試驗床分類280

8.2.1　基本分類280

8.2.2　按試驗要素分類281

8.2.3　按服務模型分類282

8.2.4　按網(wǎng)絡元素分類283

8.3　未來網(wǎng)絡試驗床關鍵技術284

8.3.1　實驗描述技術284

8.3.2　控制框架技術285

8.3.3　網(wǎng)絡虛擬化技術288

8.4　國外典型未來網(wǎng)絡試驗床290

8.4.1　PlanetLab290

8.4.2　GENI293

8.4.3　FIRE303

8.4.4　AKARI305

8.4.5　Global X-Bone307

8.4.6　Emulab308

8.4.7　VINI309

8.4.8　CORONET311

8.4.9　CABO311

8.4.10　FIRST312

8.4.11　JGN314

8.5　國內(nèi)典型未來網(wǎng)絡試驗床314

8.5.1　CNGI-CERNET2314

8.5.2　NGB-3TNet316

8.5.3　可重構柔性試驗網(wǎng)319

8.5.4　未來網(wǎng)絡體系結構和創(chuàng)新環(huán)境323

8.5.5　未來網(wǎng)絡試驗設施325

8.6　小結326

參考文獻327

第9章 可重構可演進的網(wǎng)絡功能創(chuàng)新平臺開發(fā)實例330

9.1　系統(tǒng)開發(fā)背景與需求分析330

9.2　可重構可演進的網(wǎng)絡功能創(chuàng)新平臺總體方案332

9.3　支持靈活編程的平臺數(shù)據(jù)平面333

9.3.1　軟件設計方案334

9.3.2　硬件設計方案336

9.4　動態(tài)適配的平臺控制平面338

9.4.1　功能描述338

9.4.2　拓撲維護和節(jié)點管理340

9.4.3　跨域通信344

9.4.4　負載均衡347

9.4.5　主備切換348

9.5　小結348

參考文獻348

中英文對照349

名詞索引352