內容簡介
《未來網際網路架構與設計》從技術和非技術角度對未來網路和未來網際網路進行了研究,主要介紹4WARD(未來網際網路架構與設計)項目的一些研究成果。4WARD是歐洲第七框架計畫內的一個綜合項目,採取創新性方式方法來研究未來網際網路問題。今天的網路架構壓制創新,特別是限制了套用層面的創新,因此急需在結構上進行改變。由於目前沒有哪種設備可以設計、最佳化和兼容新的網路,因此必須對那種對許多套用而言並不完美、網際網路自身不能支撐創新的架構進行融合。4WARD利用移動和無線技術,採用激進的架構方式突破了這種瓶頸。本書的主題包括:提升能力,設計具有兼容性且互補性的網路架構體系;通過組網資源的電信級虛擬化實現通用平台上多個網路的共存;通過網路自我管理增強網路的公用性;利用多元化提高網路的魯棒性和效能;通過一種全新的信息中心範式來代替舊有的主機中心方法,提高套用支撐能力。這些解決方案涵蓋了整個技術領域,包括光線骨幹網到無線網和感測器網路。
圖書目錄
第1章 簡介 /1
1.1 當前網際網路存在的問題概述 /1
1.1.1 網際網路核心架構和演進模型已不再適用 /2
1.1.2 網際網路骨化狀態 /2
1.1.3 不受歡迎的流量浪涌,包括但不限於垃圾郵件 /3
1.1.4 配置和管理的複雜性 /3
1.1.5 隱私和可信度缺乏 /4
1.1.6 對移動性和多宿主的支持不足 /5
1.2 4WARD項目簡介 /5
1.3 4WARD項目在歐洲、歐盟項目和其他地區的地位 /7
1.3.1 歐盟第七框架計畫(FP7) /7
1.3.2 美國FIND(Future Internet Design)項目 /7
1.3.3 美國GENI項目 /8
1.3.4 日本的AKARI項目 /8
1.4 本書內容 /9
第2章 系統概覽 /12
2.1 背景與動因 /12
2.2 4WARD系統模型 /13
2.3 架構框架 /15
2.3.1 分層(Strata)、Netlet和設計庫(Design Repository) /15
2.3.2 設計過程 /16
2.4 網內管理 /18
2.5 網路虛擬化 /19
2.6 通用路徑 /20
2.7 信息網路 /21
2.8 結論和導讀 /22
參考文獻 /23
第3章 社會經濟議題 /24
3.1 簡介/設定背景 /24
3.1.1 概論 /24
3.1.2 套用與服務 /25
3.1.3 社會經濟問題 /26
3.1.4 管理制度 /27
3.2 非技術需求 /28
3.3 重要推動力量評估的想定 /30
3.3.1 想定概念 /30
3.3.2 商業環境 /31
3.4 業務套用案例 /33
3.4.1 網路虛擬化 /33
3.4.2 新的信息傳遞方式 /40
3.4.3 物聯網概覽 /43
3.4.4 面向社區的套用概覽 /44
3.5 結論 /45
參考文獻 /47
第4章 網路設計 /49
4.1 簡介 /49
4.2 網路架構及其基本概念 /51
4.3 網路設計:層 /53
4.4 節點設計:節點架構 /55
4.5 組件設計:組件式架構 /57
4.6 設計流程 /58
4.7 設計流程的各個階段 /58
4.8 設計庫 /60
4.9 網路虛擬化概述 /61
4.10 虛擬網路的生命周期 /64
4.11 虛擬網路創建 /66
4.12 虛擬網路實例化與管理 /67
4.13 支持虛擬化的下層節點架構 /68
4.14 虛擬連結 /70
4.15 將終端用戶與虛擬網路相連 /71
4.16 結論 /71
參考文獻 /73
第5章 命名與定址—關於基礎組網的幾點評論 /75
5.1 名稱和地址的作用 /75
5.2 基礎觀點:名稱、地址和分隔間 /76
5.2.1 什麼是名稱、什麼是地址 /76
5.2.2 名稱的結構性方面 /77
5.2.3 通信系統中的結構 /78
5.2.4 名稱、地址和結構 /81
5.3 核心:名稱解析 /90
5.3.1 名稱解析就是鄰居發現 /90
5.3.2 一個特例:發現所有鄰居 /91
5.3.3 名稱解析與路由 /91
5.3.4 配置名稱解析 /92
5.3.5 特例:晚解析 /94
5.4 結論 /95
參考文獻 /96
第6章 安全與原則 /97
6.1 簡介 /97
6.2 商業模型和安全含義 /99
6.2.1 數字世界中的一個概念:擁有 /99
6.2.2 金魚缸中的生活 /101
6.2.3 管理安全與安全管理 /103
6.3 與4WARD架構支柱相關的安全問題 /103
6.3.1 物理基層的虛擬化 /103
6.3.2 構建路徑—4WARD通用路徑 /104
6.3.3 信息網路 /105
6.3.4 網路內管理 /107
6.4 結論 /109
參考文獻 /110
第7章 域間的概念和服務質量—我們如何網際網路,以及如何管理服務質量(QoS) /113
7.1 簡介 /113
7.2 域的概念 /114
7.3 互聯模式 /114
7.3.1 網際網路中的互聯 /114
7.3.2 移動數據領域中的互聯 /116
7.3.3 服務泛在性 /116
7.4 邁向新的互聯模式 /117
7.4.1 互聯要求 /117
7.4.2 新的對等互聯模式 /119
7.5 域間DoS /121
7.5.1 簡介 /121
7.5.2 供應商之間的QoS問題 /122
7.5.3 未來網路中的QoS—新的挑戰和工具 /124
7.5.4 網路虛擬化環境中的QoS /125
7.6 結論 /127
參考文獻 /127
第8章 網路管理 /129
8.1 簡介 /129
8.1.1 現有方法的局限性 /130
8.1.2 INM法 /130
8.1.3 範圍和貢獻 /131
8.2 INM框架 /131
8.2.1 INM原則 /132
8.2.2 INM過渡程度 /132
8.2.3 INM框架架構 /133
8.3 INM實時態勢感知 /136
8.3.1 實時監控的算法問題 /136
8.3.2 分散式異常檢測 /138
8.3.3 避免網路崩潰 /139
8.4 INM中的自適應 /142
8.4.1 確保INM穩定性 /142
8.4.2 基於行為的緊急擁塞控制 /143
8.5 與其他4WARD技術的關係 /145
8.6 結論 /145
參考文獻 /146
第9章 如何建立和管理連線 /148
9.1 簡介 /148
9.2 以路徑為中心的網路架構組成部分 /150
9.2.1 實體 /150
9.2.2 分隔間 /151
9.2.3 通用路徑 /151
9.2.4 外掛程式接口 /151
9.2.5 端點 /151
9.2.6 選項:ForMuxer /152
9.2.7 選項:中介點 /152
9.3 功能映射到架構構建模組 /153
9.3.1 端點和實體—狀態信息保留者 /153
9.3.2 端點和實體—數據處理與控制 /154
9.4 建立通用路徑的先決條件機制 /154
9.4.1 GP服務發現 /155
9.4.2 資源描述框架 /155
9.4.3 名稱解析 /157
9.5 建立連線 /158
9.6 管理連線 /161
9.7 合作和編碼框架(CCFW) /162
9.7.1 CCFW構件 /163
9.7.2 GP架構中的CCFW /163
9.8 管理移動性的三種方法 /165
9.8.1 動態移動錨定 /165
9.8.2 無錨點移動設計 /167
9.8.3 多宿主的端到端移動 /168
9.9 觸發器和交接決定 /169
9.10 結論 /170
參考文獻 /170
第10章 如何管理和搜尋/檢索信息對象 /173
10.1 簡介 /173
10.2 信息—一種用戶觀點 /175
10.3 架構要求 /176
10.4 螺母和螺栓(細節) /179
10.5 操作 /185
10.6 演進 /187
10.7 結論 /190
10.8 相關工作 /190
參考文獻 /191
第11章 套用案例—從商業想定到網路構架 /194
11.1 背景 /194
11.1.1 基於社區的網路 /194
11.1.2 商業模式 /195
11.2 臨時社區業務想定 /197
11.2.1 概述和細節 /197
11.2.2 角色、參與者及業務關係 /198
11.3 AdHC業務想定分析—派生與業務相關的要求 /201
11.4 細化—派生技術要求 /202
11.5 運用設計過程來界定一個合適的網路構架 /203
11.5.1 簡介 /203
11.5.2 需求分析 /203
11.5.3 抽象服務設計 /206
11.5.4 組件設計 /208
11.6 可部署的網路構架—組件和接口 /209
11.7 結論 /210
參考文獻 /210
第12章 原型實現 /211
12.1 簡介 /211
12.2 網路架構的設計、運行和套用 /212
12.2.1 設計—Netlet編輯器 /212
12.2.2 運行—節點架構原型 /213
12.2.3 虛擬網路管理環境原型 /215
12.2.4 套用—虛擬網路 /217
12.2.5 結論 /219
12.3 網路虛擬化架構原型 /219
12.3.1 基礎設施和軟體 /220
12.3.2 原型概述 /220
12.3.3 虛擬網路提供 /221
12.3.4 管理訪問 /223
12.3.5 結論 /223
12.4 緊急想定下的實時適應 /224
12.4.1 原型要素 /224
12.4.2 實現的想定 /226
12.4.3 結論 /228
12.5 通用路徑與信息網路(NetInf)的集成 /228
12.5.1 通用路徑原型套用 /229
12.5.2 NetInf原型實現 /230
12.5.3 通用路徑/NetInf原型結合 /232
12.5.4 結論 /232
12.6 通用路徑使用的網路內管理跨層服務質量 /233
12.6.1 簡介 /233
12.6.2 用於通用路徑的基於跨層服務質量的試驗平台 /233
12.6.3 成果 /235
12.6.4 試驗結果 /236
12.6.5 結論和未來的研究工作 /237
12.7 結論 /237
參考文獻 /237
第13章 結論 /240
13.1 社會經濟 /240
13.2 技術成果 /241
13.2.1 網路設計 /242
13.2.2 命名和定址 /243
13.2.3 安全性 /244
13.2.4 互聯 /244
13.2.5 網路管理 /244
13.2.6 連線性 /245
13.2.7 信息對象 /245
13.2.8 原型 /246
13.3 從研究到現實—未來網路的遷移路徑 /248
譯者後記 /263