未来互联网体系结构与协议PDF电子书下载

第一部分 使能技术 3

第1章 T比特分组交换机的光学交换结构 3

1.1 光学交换结构 4

1.1.1 波长选择架构 6

1.1.2 波长路由架构 7

1.1.3 平面交换架构 9

1.2 光学设备建模 9

1.2.1 物理模型 10

1.2.2 设备特征化 11

1.2.3 多平面的具体问题 13

1.3 可扩展性分析 14

1.4 成本分析 16

1.5 结果 19

1.5.1 总交换带宽的可扩展性 19

1.5.2 CAPEX估计 20

1.6 结论 21

参考文献 22

第2章 宽带接入网络：现在和未来的方向 24

2.1 引言 24

2.1.1 当前的宽带接入方案 24

2.1.2 无源光网络 25

2.1.3 扩展范围：LR-PON 27

2.2 技术和演示 28

2.2.1 使能技术 28

2.2.2 LR-PON的演示 29

2.3 LR-PON研究的挑战 30

2.3.1 低成本器件：无色ONU 30

2.3.2 资源分配：多线程轮询的动态带宽分配 30

2.3.3 流量控制：行为感知的用户指定 31

2.4 到达终端用户：无线光学宽带接入网络 32

2.4.1 WOBAN体系结构 32

2.4.2 WOBAN的动机 33

2.4.3 WOBAN研究的挑战 34

2.5 结论 35

参考文献 35

第3章 IP/WDM网络的光学控制平面和一种新型统一控制平面架构 38

3.1 引言 38

3.2 光学控制平面设计概述 39

3.2.1 链路管理协议 39

3.2.2 GMPLS路由协议 40

3.2.3 GMPLS信令协议 41

3.3 IP-over-WDM组网体系结构 42

3.3.1 叠加覆盖模型 43

3.3.2 点和增广模型 43

3.4 光学控制平面设计的一种新方法：一种光学层结构统一的控制平面架构 44

3.4.1 统一控制平面的节点架构 44

3.4.2 光学层结构配置 45

3.5 结论 59

参考文献 60

第4章 认知路由协议及体系结构 64

4.1 引言 64

4.2 移动感知路由协议 65

4.2.1 背景 65

4.2.2 方法 66

4.2.3 好处 68

4.2.4 协议架构 69

4.3 频谱感知路由协议 70

4.3.1 背景 70

4.3.2 方法 71

4.3.3 好处 73

4.3.4 协议架构 74

4.4 结论 75

参考文献 75

第5章 网格组网 78

5.1 引言 78

5.2 网格 78

5.2.1 网格计算 79

5.2.2 Lambda Grid网络 80

5.3 云计算 80

5.4 资源 81

5.4.1 网格网络资源 81

5.4.2 光网络试验床和项目 81

5.4.3 计算资源 83

5.4.4 其他资源 84

5.5 调度 84

5.6 光电路交换和光突发交换 86

5.6.1 对基于OCS的网格的研究 86

5.6.2 对基于OBS的网格的研究 88

5.7 结论 89

参考文献 89

第二部分 网络架构 95

第6章 主机标识协议概览 95

6.1 介绍 95

6.2 当前互联网的主要问题 96

6.2.1 通用连接的断开 96

6.2.2 对移动和多宿主支持不佳 96

6.2.3 不必要的流量 97

6.2.4 缺乏验证、隐私和可靠性 97

6.3 HIP架构和基础交换 98

6.3.1 基础 98

6.3.2 HITs和LSIs 99

6.3.3 协议和包格式 100

6.3.4 详细的分层 103

6.3.5 功能模型 104

6.3.6 潜在弊端 105

6.4 移动性、多宿主和连接 106

6.4.1 基于HIP的基本移动性和多宿主 106

6.4.2 促进网络交汇 107

6.4.3 寻址领域间的移动性 107

6.4.4 子网移动性 108

6.4.5 应用级的移动性 109

6.5 隐私、可靠性和不必要流量 110

6.5.1 隐私和可靠性 110

6.5.2 减少不必要的流量 111

6.6 HIP现状 112

6.7 总结 114

致谢 114

参考文献 114

第7章 合约交换：管理跨域动态 118

7.1 合约交换格式 119

7.2 架构因素 120

7.2.1 对等点间的动态合约 120

7.2.2 合约路由 120

7.3 合约链接：救助和远期 124

7.3.1 救助远期合约（BFC） 125

7.3.2 正式化BFC的定价 125

7.3.3 BFC性能评估 127

7.4 总结 132

参考文献 132

第8章 PHAROS：下一代核心光纤网络架构 134

8.1 引言 134

8.2 背景 136

8.3 PHAROS架构：概述 137

8.4 资源分配 140

8.4.1 资源管理策略 140

8.4.2 保护 142

8.4.3 剧本 144

8.4.4 子拉姆达疏导 146

8.5 信令系统 146

8.5.1 控制平面操作 148

8.5.2 故障通知 149

8.6 核心节点实现 150

8.7 性能分析 152

8.8 结论 153

参考文献 153

第9章 网络服务的定制化 155

9.1 背景 155

9.1.1 互联网架构 155

9.1.2 下一代互联网 155

9.1.3 数据路径可编程性 156

9.1.4 技术挑战 156

9.1.5 网络内处理方案 157

9.2 网络服务 157

9.2.1 概念 157

9.2.2 系统架构 159

9.3 终端系统接口和服务规范 160

9.3.1 服务管道 160

9.3.2 服务组合 161

9.4 路由选择和服务安置 162

9.4.1 问题陈述 162

9.4.2 集中式的路由寻址和安置 163

9.4.3 分布式选路和安置 164

9.5 运行时资源管理 164

9.5.1 工作负载和系统模型 165

9.5.2 资源管理问题 165

9.5.3 任务复制 165

9.5.4 任务匹配／映射 166

9.6 总结 166

参考文献 167

第10章 支持互联网创新和演变的架构 170

10.1 面向一个新的互联网框架 170

10.2 当前架构的问题 172

10.3 SILO架构：为改变而设计 173

10.4 之前相关的工作 176

10.5 建模和案例研究 177

10.6 未来工作：SDO、未定、虚拟、silo镜像 178

10.6.1 虚拟化 178

10.6.2 SDO：“软件定义的光学器件” 181

10.6.3 其他开放性问题 182

10.7 用例研究 182

参考文献 183

第三部分 协议与实践 187

第11章 网络层中的分离路由策略 187

11.1 引言 187

11.2 后现代互联网架构项目的设计目标 188

11.3 架构概述 189

11.3.1 PFRI网络结构和寻址 189

11.3.2 PFRI转发 190

11.3.3 PFRI路由策略 192

11.3.4 PFRI数据包头机制 193

11.4 PFRI架构的扩展性 193

11.5 讨论 196

11.6 实验评价 198

11.7 其他新的方法 199

致谢 201

参考文献 201

第12章 多路径边界网关协议：动机和解决方案 203

12.1 引言 203

12.2 Trilogy项目 204

12.2.1 目标 204

12.2.2 Trilogy技术 204

12.3 多路径路由 205

12.3.1 更高的网络容量 206

12.3.2 可扩展的流量工程能力 206

12.3.3 改进的路径变化响应 206

12.3.4 增强安全 207

12.3.5 提高市场透明度 207

12.4 多路径BGP 207

12.4.1 域内多路径路由 208

12.4.2 域间多路径路由 209

12.4.3 其他解决方案的动机 210

12.4.4 mBGP和MpASS 211

12.5 总结和下一步工作 215

参考文献 216

第13章 显式拥塞控制：命令、公平和准入管理 218

13.1 公平 219

13.2 比例公平的速率控制协议 221

13.2.1 局部稳定性的充分条件 223

13.2.2 说明性的仿真 223

13.2.3 两种形式的反馈 224

13.2.4 均衡调整 225

13.3 准入管理 225

13.3.1 阶梯式算法 225

13.3.2 阶梯式算法的鲁棒性 226

13.3.3 网络管理指南 227

13.3.4 阐述利用率和鲁棒性的权衡 228

13.3.5 缓冲区大小和阶梯算法 230

13.4 结束语 231

致谢 232

参考文献 232

第14章 KanseiGenie：用于无线传感器网络结构的资源管理和可编程性的软件基础设施 234

14.1 引言 234

14.2 传感结构的特征 236

14.2.1 通用服务 237

14.2.2 特定领域服务 240

14.3 KanseiGenie架构 241

14.3.1 结构模型 241

14.3.2 KanseiGenie架构 242

14.3.3 GENI扩展KanseiGenie 244

14.3.4 KanseiGenie的实现 244

14.3.5 KanseiGenie联合 246

14.4 KanseiGenie的定制和使用 249

14.4.1 如何定制KanseiGenie 249

14.4.2 垂直API和定制中的角色 249

14.4.3 KanseiGenie用法的逐步浏览 250

14.5 下一代网络中进化研究问题 250

14.5.1 传感器结构的资源规范 250

14.5.2 资源发现 251

14.5.3 资源分配 251

14.5.4 数据作为资源 252

14.5.5 网络虚拟化 253

14.6 结论 253

参考文献 253

第四部分 理论和模型 257

第15章 互联网交换机的缓存和调度理论 257

15.1 引言 257

15.2 缓存大小和端到端拥塞控制 258

15.2.1 缓存大小的四个启发性争论 258

15.2.2 流量往返模型和排队模型 260

15.2.3 排队延迟、利用率和同步 262

15.2.4 流量颠簸 264

15.3 交换机排队调度理论 265

15.3.1 交换网络模型 266

15.3.2 容量区域和虚拟队列 267

15.3.3 性能分析 267

15.4 报文级架构提议 271

参考文献 273

第16章 随机网络效用最大化和无线调度 275

16.1 引言 275

16.2 LAD（作为优化分解的分层） 276

16.2.1 背景 276

16.2.2 关键思想和程序 277

16.3 随机NUM（网络效用最大化） 278

16.3.1 会话层动力学 278

16.3.2 数据包级动力学 282

16.3.3 约束层动力学 283

16.3.4 多个动力学的组合 285

16.4 无线调度 286

16.4.1 无冲突算法 287

16.4.2 基于冲突的算法 290

16.4.3 性能复杂度的权衡 294

16.4.4 下一步的研究方向 297

致谢 297

参考文献 297

第17章 双向网络和对等网络中的网络编码 306

17.1 网络编码背景 306

17.2 双向网络中的网络编码 307

17.2.1 无向网络中的单一多播 308

17.2.2 线性规划视角 311

17.2.3 类似互联网的双向网络中的单一多播 312

17.2.4 更严格的界限 313

17.2.5 多个通信会话 313

17.2.6 多播的源自主属性 314

17.3 对等网络中的网络编码 314

17.3.1 网络编码下的节点辅助内容分发 315

17.3.2 网络编码下的节点辅助流媒体 316

17.4 总结 318

参考文献 319

第18章 网络经济：中立性、竞争和服务差异化 322

18.1 中立性 324

18.1.1 模型 325

18.1.2 单边和双边定价的分析 326

18.1.3 用户福利和社会福利 328

18.1.4 比较 328

18.1.5 结论 331

18.2 竞争 332

18.2.1 模型 333

18.2.2 电路类比 334

18.3 服务差异化 339

致谢 340

参考文献 340

索引 343