【正文】 最后我們要感謝的是我們身邊的同學(xué)和朋友，由于他們的積極幫助和關(guān)心，我們才能夠克服資料搜索過程的困難，最終完成這篇論文。在該綜述的定題和設(shè)計(jì)上，范彬彬教授給了我們明確的方向，并指導(dǎo)我們進(jìn)行了合理的系統(tǒng)功能模塊劃分，同時指出我們文章中不合理的地方，對我們的工作提出了很多有價值的意見。此次的資料收集對我們的學(xué)習(xí)有著巨大的幫助，開拓了我們的學(xué)習(xí)視野，讓我們對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)了解加深了層次。本文從改良的方式和革命的方式兩個角度介紹了未來互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)領(lǐng)域的主要研究成果，對這些主流的框架從背景、相關(guān)框架體系、思想模式以及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了簡單論述。此外，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然是更能促使網(wǎng)絡(luò)智能化的一種技術(shù)，最終將形成一個更具有智能化特征的網(wǎng)絡(luò)體系，人工智能和未來互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合將使得我們目前的網(wǎng)絡(luò)體系發(fā)生巨大的變化，相信不久的將來，社會的信息面貌將呈現(xiàn)嶄新的一面，全球信息智能化時代的到來是未來互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的發(fā)展趨勢。 未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)將更具有智能化特征 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，以及人們對于網(wǎng)絡(luò)資源日益增長的需求，都促使著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)趨向智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)以主機(jī)即端為中心，未來互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)為中心，以服務(wù)為單位，對服務(wù)進(jìn)行命名、標(biāo)識、注冊等等，將各類應(yīng)用依托云端，變成人們無處不在的服務(wù)。 未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)將更多的面向服務(wù) 隨著云計(jì)算的發(fā)展和移動設(shè)備的大量出現(xiàn)，人們越來越不關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，人們關(guān)系的是從網(wǎng)絡(luò)中得到什么樣的服務(wù)，此處的服務(wù)更是一個抽象的名詞，其可以理解為“數(shù)據(jù)”和“處理”的結(jié)合體，其中“處理”包括數(shù)據(jù)的存儲和計(jì)算。未來的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具備安全性、移動性、自管理性等現(xiàn)在的關(guān)鍵功能。所以，未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，勢必導(dǎo)致功能更加豐富，但是形成的架構(gòu)一定是簡單開放的。然而，當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)正在向以內(nèi)容、數(shù)據(jù)、用戶為中心的模式，設(shè)計(jì)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變勢必導(dǎo)致設(shè)計(jì)原則的改變。所以革命式和改良式的未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)會相互融合，相互吸收，完成平滑的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的過渡。而僅依靠演進(jìn)式的改良也不能徹底解決問題。 革命式和改良式架構(gòu)的關(guān)系革命式的未來網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)認(rèn)為當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則難以改變，且當(dāng)前的一些挑戰(zhàn)在現(xiàn)有的原則下難以解決，所以旨在提出一種全新的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，從而不受到現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的束縛和限制。因此，在可預(yù)見的未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的研究與發(fā)展將是一個比較漫長的過程。例如革命式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)哦，如何實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平滑過渡問題，而不是單單存在與實(shí)驗(yàn)室之中。但是在具體的研究方向上還處于百家爭鳴的階段，在這一研究領(lǐng)域的研究非?；钴S，提出了較多新的思想，如本文中提到的具有一定影響力的新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。而許多問題，光靠修修補(bǔ)補(bǔ)已經(jīng)很難解決，需要從根本上對互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)加以改良或進(jìn)行革命性的全新設(shè)計(jì)，才能滿足未來互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。(4) 高性能的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)，用戶通過軟件可自定義控制網(wǎng)絡(luò)行為，配合流量工程，SDN網(wǎng)絡(luò)幾乎可以以最優(yōu)的方式進(jìn)行包的轉(zhuǎn)發(fā)交換。(2) 靈活的部署業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)由集中的控制器管理，業(yè)務(wù)可以直接在應(yīng)用層上統(tǒng)一部署到整個網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)靈活性得到巨大提高。雖然基于現(xiàn)有的交換設(shè)備作改進(jìn)在某種程度上限制了一些靈活性，但是OpenFlow 幾乎可以被立即部署到網(wǎng)絡(luò)中，因而受到了廣泛的關(guān)注和研究。隨著OpenFlow 協(xié)議的持續(xù)發(fā)展， 版本。每張流表中存儲著許多的表項(xiàng)，每一個表項(xiàng)都表征了一個“流”及其對應(yīng)的處理方法。 OpenFlow協(xié)議介紹penFlow是第一個具備現(xiàn)實(shí)意義的SDN協(xié)議，它實(shí)現(xiàn)了底層交換設(shè)備與控制層的相互通信，讓控制面通過流表可以對轉(zhuǎn)發(fā)平面進(jìn)行編程，指導(dǎo)數(shù)據(jù)平面的交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)（流量）的轉(zhuǎn)發(fā)。應(yīng)用層則根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求，通過應(yīng)用程序調(diào)用控制層的北向接口實(shí)現(xiàn)不同功能。其中，基礎(chǔ)設(shè)施層表示了網(wǎng)絡(luò)底層的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備并且包含了特定的轉(zhuǎn)發(fā)面抽象。它讓網(wǎng)絡(luò)可以被軟件定義，使得網(wǎng)絡(luò)在滿足用戶的需求方面更具靈活性。異同點(diǎn)ONFODL性質(zhì)網(wǎng)絡(luò)用戶為主設(shè)備商和軟件商為主成立時間2011年2013年宗旨制定SDN標(biāo)準(zhǔn)，推動SDN產(chǎn)業(yè)化打造統(tǒng)一開放的SDN平臺，推動SDN產(chǎn)業(yè)化工作重點(diǎn)制定唯一的南向接口標(biāo)準(zhǔn)OpenFlow，制定硬件轉(zhuǎn)發(fā)行為標(biāo)準(zhǔn)不制定任何標(biāo)準(zhǔn)，而是打造一個SDN系統(tǒng)平臺，利用現(xiàn)有的一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為南向接口跟OpenFlow的關(guān)系OpenFlow是唯一的南向接口標(biāo)準(zhǔn)OpenFlow只是南向接口標(biāo)準(zhǔn)中的其中一個北向接口目前沒有做任何北向接口標(biāo)準(zhǔn)化的工作，而且不傾向于標(biāo)準(zhǔn)化北向接口定義了一套北向接口API轉(zhuǎn)發(fā)面的工作通過OpenFlow定義了轉(zhuǎn)發(fā)面標(biāo)準(zhǔn)行為不涉及任何轉(zhuǎn)發(fā)面工作，對轉(zhuǎn)發(fā)面不做任何假設(shè)和規(guī)定表 51 SDN網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)介紹相異于當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)分布式的架構(gòu)，SDN是一種數(shù)據(jù)平面與控制平面分離，并可直接對控制平面編程的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。ODL宣稱是SDN標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行組織，它由思科、惠普、戴爾等公司在2013年4月發(fā)起組成，目標(biāo)是打造一個開源的基于SDN的平臺框架。它成立于2011年，由Google、Facebook和微軟等非網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商協(xié)同發(fā)起，是一個由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用戶驅(qū)動的組織。當(dāng)前，眾多組織開始加入到SDN領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和執(zhí)行，其中跟SDN發(fā)展最為密切相關(guān)的組織有ONF和ODL。其設(shè)計(jì)初衷是改變現(xiàn)今已略顯不合時宜，難以進(jìn)化的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以提供更好的網(wǎng)絡(luò)操作性、安全性、可靠性和能效等。它起源于校園網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揚(yáng)于數(shù)據(jù)中心/企業(yè)網(wǎng)，適合于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營管理，同時在網(wǎng)絡(luò)安全的策略部署也有著先天的優(yōu)勢。(6) NDN可以建立專門的管理層，通過加密數(shù)據(jù)使有權(quán)限的客戶通過相應(yīng)的密鑰來接收和解讀數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可管可控。(4) NDN路由器依據(jù)PIT 的大小進(jìn)行流量負(fù)載管理，解決流量擴(kuò)展性的問題。(2) NDN采用名字的路由和轉(zhuǎn)發(fā)方式，解決了IP地址耗盡、移動性和可擴(kuò)展性等問題。因?yàn)橐粋€興趣通過每一跳來找到對應(yīng)的數(shù)據(jù)，所以NDN網(wǎng)絡(luò)完成了跳跳的流量平衡。然后路由器釋放PIT列表，把數(shù)據(jù)存儲在CS內(nèi)容庫中。從下行數(shù)據(jù)流中接收到多個尋找相同內(nèi)容的興趣包時，只有第一個被傳到數(shù)據(jù)源的地方進(jìn)行尋找,以免造成重復(fù)，浪費(fèi)資源。注意興趣包和數(shù)據(jù)包都沒有包含任何的主機(jī)和接口地址；興趣包基于本身攜帶的名字找到數(shù)據(jù)源頭，數(shù)據(jù)包根據(jù)興趣包所選擇的路徑返回到用戶。一旦興趣包找到了需求數(shù)據(jù)所在的結(jié)點(diǎn)，這個數(shù)據(jù)就帶著自己的名字和需求的數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)者密鑰做成的簽名返回。為了接收數(shù)據(jù)，一個消費(fèi)者發(fā)出一個網(wǎng)絡(luò)包，帶著一個可以識別所需信息的名字。路由的線路是由興趣包的名字完全決定，而數(shù)據(jù)包的返回路線則是根據(jù)之前既定的請求路線而定。數(shù)據(jù)包則是找到數(shù)據(jù)源之后，由數(shù)據(jù)提供者按照原路返回給客戶端的數(shù)據(jù)包，其中包括了數(shù)據(jù)的名稱，數(shù)據(jù)提供者的簽名信息，數(shù)據(jù)本身等。 興趣報(bào)是由客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)請求包，其中包括所請求的內(nèi)容的名稱，請求的等級排序等，以及一個隨意數(shù)。主要用于路由轉(zhuǎn)發(fā)，類似于IP網(wǎng)絡(luò)中的路由表，但是代表下一跳的接口可以是多個，它是根據(jù)以內(nèi)容為中心的路由協(xié)議填充結(jié)構(gòu)的路由表庫，其存儲模式為名字+路由接口列表。PIT主要解決的問題就是如何用有限大小的空間存儲大量的請求。PIT: Pending Interest Table，興趣請求表。其中存儲的是緩存下來的內(nèi)容，其存儲模式是名字+數(shù)據(jù)。CS：Content Store，內(nèi)容存儲器。所以，NDN可以基于目前的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，以重疊方式存在。策略層之下則是提供支持傳輸?shù)膮f(xié)議以及物理鏈路。其中每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)方向等，都需要本策略層進(jìn)行確定。其中策略層包括路右側(cè)路，轉(zhuǎn)發(fā)策略，內(nèi)容緩存策略等。根據(jù)圖51右側(cè)的細(xì)腰模型，數(shù)據(jù)層之上應(yīng)該是支持命名數(shù)據(jù)為中心的不同應(yīng)用的應(yīng)用層，并且該應(yīng)用層能夠提供數(shù)據(jù)的安全性檢測，信任決策等，用以保證書的安全性和可信性，所以，在內(nèi)容層和應(yīng)用層之間可以認(rèn)為是一個安全層，保證傳輸數(shù)據(jù)本身的安全性和可靠性，實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)安全性的直接保障。而NDN的細(xì)腰結(jié)構(gòu)正式將IP數(shù)據(jù)包的部分變成內(nèi)容塊，從網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)來講，就是將存儲功能內(nèi)嵌到網(wǎng)絡(luò)實(shí)體本身，利用內(nèi)容的名字替代網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)體，將內(nèi)容分布，存儲于網(wǎng)絡(luò)邊緣，而不僅僅是服務(wù)提供商自己的服務(wù)器上，降低請求的響應(yīng)時間，提高網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載量。在NDN中，所有的數(shù)據(jù)都是直接由數(shù)據(jù)生產(chǎn)者協(xié)定，接受者確認(rèn)，而數(shù)據(jù)的名字就為安全提供了本質(zhì)的環(huán)境，減少了在IP模型中存在的安全問題。現(xiàn)在的應(yīng)用均是基于針對我