学术中国·院士系列 未来网络创新技术研究系列 国之重器出版工程 未来网络体系与核心技术PDF电子书下载

第1章 未来网络体系概述 1

1.1未来网络的提出 2

1.1.1网络创新的根本动力——需求的发展 2

1.1.2未来网络的基本概念和认识 5

1.2未来网络创新的两种路线 7

1.2.1演进式路线 7

1.2.2革命式路线 8

1.3未来网络体系的研究实践 10

1.3.1国内外研究现状 10

1.3.2核心思路与技术 19

1.4未来网络发展趋势 26

1.4.1柔性化可重构网络组织结构 27

1.4.2多样化寻址与路由方式的多模多态共存 29

1.4.3辐射与对流耦合的抵近式缓存技术 31

1.4.4支持主动防御的网络安全技术 33

参考文献 35

第2章 开放可编程的未来网络体系 37

2.1开放可编程思想的提出 38

2.1.1早期开放可编程思想 38

2.1.2控制与转发分离 39

2.1.3软件定义网络 40

2.2基本结构与原理 41

2.2.1体系框架 41

2.2.2基本运行原理 43

2.2.3典型应用案例 44

2.3核心技术分析 59

2.3.1数据平面可编程技术 59

2.3.2控制平面可编程技术 66

2.3.3接口技术 76

2.4基于多级流表的动态编程机制 109

2.5小结 113

参考文献 113

第3章 网络虚拟化技术与未来网络体系 117

3.1网络虚拟化技术概述 118

3.1.1发展历程 118

3.1.2核心技术思路 119

3.1.3虚拟网映射问题 122

3.1.4虚拟网的动态重构 130

3.1.5虚拟网管理 132

3.2基于虚拟化的未来网络体系结构 143

3.2.1早期实现方案 143

3.2.2 PLantLab 144

3.2.3 4WARD 144

3.2.4 Nebula 146

3.2.5 FlowVisor 150

3.3网络功能虚拟化 151

3.3.1发展历程 151

3.3.2网络功能虚拟化结构 153

3.3.3网络功能虚拟化设计考虑因素 155

3.3.4后续研究面临的挑战 156

参考文献 160

第4章 基于内容寻址的未来网络体系 167

4.1内容寻址的基本概念与意义 168

4.1.1内容寻址的基本概念 169

4.1.2内容寻址的意义 169

4.2典型内容寻址网络体系 171

4.2.1 DONA 172

4.2.2 PSIRP 174

4.2.3 4WARD 175

4.2.4 NDN 177

4.3命名机制 184

4.3.1扁平化命名机制 185

4.3.2层次化命名机制 186

4.3.3二者的结合 188

4.4路由和转发机制 189

4.4.1路由机制 189

4.4.2转发机制 191

4.4.3路由和转发的关系 192

4.5缓存机制 193

4.5.1节点缓存规划 193

4.5.2缓存决策算法 194

4.5.3缓存替换算法 196

4.5.4缓存、路由和转发的关系 197

4.6 QoS机制 198

4.6.1分类传输机制 198

4.6.2拥塞控制机制 198

4.7基于内容寻址的网络发展前景 199

4.7.1与现有网络兼容 199

4.7.2当前硬件处理速度和空间约束 199

4.7.3具体应用探索 200

4.7.4构建基于内容寻址的服务承载网 200

参考文献 201

第5章 面向服务的未来网络体系 207

5.1服务的基本概念 208

5.2典型面向服务的网络体系 210

5.2.1 SOI 210

5.2.2 NetServ 214

5.2.3 COMBO 216

5.2.4 SONA 219

5.2.5 SILO 222

5.2.6 SLA@SOI 223

5.2.7智慧协同网络 224

5.2.8服务定制网络 227

5.3面向服务的未来网络核心技术 228

5.3.1服务标识定义与管理 228

5.3.2服务注册与查询 231

5.3.3服务动态感知方法 233

5.3.4服务标识与位置的映射 234

5.3.5服务寻址与路由 238

参考文献 245

第6章 面向移动性的未来网络体系 247

6.1移动性技术概述 248

6.2传统网络的移动性技术 249

6.2.1 MIPv6 250

6.2.2 HMIPv6 251

6.2.3 FMIPv6 251

6.2.4 PMIPv6 251

6.3新型移动性技术 252

6.3.1 LISP 252

6.3.2 HIP 253

6.3.3 LIN6 255

6.3.4 Six/One 256

6.3.5 MobilityFirst 257

6.4 NDN对移动性的支持 262

6.4.1 NDN对移动性支持的优势 262

6.4.2 NDN支持移动性时仍存在的问题 263

6.4.3 NDN的移动性支持方案 265

6.5分布式移动性管理技术 269

6.5.1分布式移动性管理的产生及发展 269

6.5.2典型分布式移动性管理方案 271

参考文献 275

第7章 其他典型未来网络体系 279

7.1 ChoiceNet 280

7.1.1 ChoiceNet项目概述 280

7.1.2支持用户选择的基本原则 281

7.1.3 ChoiceNet互联网结构 282

7.2播存网 285

7.2.1播存网的特点 285

7.2.2体系结构及其关键要素 286

7.3 XIA 287

7.3.1 XIA设计理念 287

7.3.2 XIA体系结构 288

7.3.3 XIA实现机理 290

7.4空天地一体化信息网络 291

7.4.1概述 292

7.4.2研究现状 293

7.4.3体系结构 295

7.4.4主要技术挑战 299

参考文献 301

第8章 未来网络试验床 305

8.1 未来网络试验床概述 306

8.2未来网络试验床分类 307

8.2.1基本分类 307

8.2.2按试验要素分类 308

8.2.3按服务模型分类 309

8.2.4按网络元素分类 310

8.3未来网络试验床关键技术 311

8.3.1试验描述技术 311

8.3.2控制框架技术 313

8.3.3网络虚拟化技术 316

8.4国外典型未来网络试验床 318

8.4.1 PlanetLab 319

8.4.2 GENI 322

8.4.3 FIRE 332

8.4.4 AKARI 334

8.4.5 Global X-Bone 336

8.4.6 Emulab 337

8.4.7 VINI 338

8.4.8 CORONET 340

8.4.9 CABO 341

8.4.10 FIRST 341

8.4.11 JGN 343

8.5国内典型未来网络试验床 344

8.5.1 CNGI-CERNET2 344

8.5.2 NGB-3TNet 346

8.5.3可重构柔性试验网 349

8.5.4未来网络体系结构和创新环境 354

8.5.5未来网络试验设施 356

8.6小结 357

参考文献 358

第9章 可重构可演进的网络功能创新平台开发实例 361

9.1系统开发背景与需求分析 362

9.2可重构可演进的网络功能创新平台总体方案 364

9.3支持灵活编程的平台数据平面 365

9.3.1软件设计方案 366

9.3.2硬件设计方案 368

9.4动态适配的平台控制平面 370

9.4.1功能描述 371

9.4.2拓扑维护和节点管理 372

9.4.3跨域通信 377

9.4.4负载均衡 380

9.4.5主备切换 381

9.5小结 381

参考文献 382

中英文对照 383

名词索引 387