網路層命名與路由理論及協定技術研究

《網路層命名與路由理論及協定技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由趙鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：網路層命名與路由理論及協定技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：趙鋒
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

隨著網路套用的發展和網路規模的擴展，網際網路在生存性、安全性、移動性、可管性等方面暴露出了一系列問題。這些問題產生的一個重要根源是TCP/IP體系結構在網路層命名與路由方面的局限性。然而目前網路層命名與路由技術遠不成熟，亟待進一步開展研究並取得突破。因此本項目探索研究網路層命名與路由理論及協定技術，擬借鑑圖論、集合論、機率論等數學工具建立網路層命名與路由理論模型，深入刻畫網路層命名與路由的本質，刻畫網路拓撲結構特徵、網路移動特性、網路層命名方法等與路由擴展性的關係，刻畫不同網路層命名之間的內在關係，提出面向網路節點的命名與路由新機制以及節點網路層命名唯一的多宿主支持機制，設計出面向網路節點的路由協定，通過理論和實驗分析存儲、計算與通信開銷，開發原型系統進行驗證演示。項目研究成果對於新型網路體系結構研究具有重要理論意義和支撐作用，對於提高網路生存性、移動性、安全性、可管性等具有重要的實踐意義。

結題摘要

網際網路面臨生存性、安全性、移動性、可管性等一系列問題。這些問題產生的一個重要根源是TCP/IP體系結構在網路層命名與路由方面的局限性。因此本項目對網路層命名與路由理論及協定技術展開了比較深入的研究。項目主要研究成果包括：(1)初步建立了命名和路由分析理論模型，基於圖論方法對分層計算機網路進行描述，採用集合論和函式方法對網路命名、網路路由進行形式化建模。在此基礎上，針對靜態網路拓撲和動態網路拓撲分析推導了路由與拓撲及命名關係；(2) 提出了面向網路層唯一標識的命名和路由機制。該機制一方面具有位置標識分離和平坦路由的優點，另一方面也具有與TCP/IP協定兼容，消除了路由時需要重寫或重新封裝數據包的開銷，縮短所需的路由時間等優點。 實驗表明，該機制套用於通常ISP網路和企業網路是可行的。(3)提出了一種基於邏輯集中控制的路由最佳化框架。該最佳化框架具有邏輯集中物理分布的控制平面、控制任務負載均衡、基於單播的訊息分發模式、路由控制易部署等幾個顯著特點，更好地支撐路由的可擴展性和靈活性。(4)提出了基於集中控制的鏈路狀態路由協定。該協定基於路由最佳化框架實現對鏈路狀態報文的可控分發，消除了傳統鏈路協定的洪泛機制和分散式控制的局限性。該協定中的路由控制算法，通過計算轉發網內各轉發設備的路由更新行為，可抑制冗餘的路由計算。實驗結果說明該協定能加快網路收斂，降低報文開銷。項目的研究成果對於新型網路體系結構和協定機制的研究等具有重要的理論和實踐意義。