未来网络体系架构研究综述

任亚东

摘 要：随着技术水平的发展，网络在日常生活与生产中得到普及，并成为人们工作、学习以及生活中不可或缺的重要组成部分，但是随着经济发展速度的加快，人们对互联网技术提出了更高的要求，此时很多网络问题逐渐显露出来，这些问题严重影响着网络在社会生活中的有效应用。可以说网络发展面临的挑战是较多的，为了使技术应用可以满足现实需要，应当不断对网络体系架构进行完善，研究发展新技术。因此未来网络体系架构成为相关人员关注的重点，国内外均对这一内容展开了研究与讨论，并取得了较多的成果。文中将对未来网络体系架构的研究成果以及发展趋势展开探究。

关键词：未来 网络体系架构 研究

中图分类号：TN915.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（a）-0138-02

最初网络主要作为学术网络存在，随着技术的进步，它已经渐渐发展为商业网络，在社会生产、生活活动中普及，并受到广泛的欢迎与认可，成为社会发展过程中不可或缺的一部分。但是由于社会发展速度的加快，技术生命周期越来越短，若想使网络能够不断适应变化发展的社会环境，就必须对未来网络体系架构的发展做出必要的创新与调整。各个国家都对未来网络体系架构展开了研究，美国、日本、欧盟等都制定了框架发展计划，我国也应当对此予以重视。对这一问题展开探讨有着重要的现实意义。

1 未来网络体系架构的研究成果

1.1 软件定义网络

软件定义网络也可以称为SDN，该模型希望能够突破传统分布式框架的约束，使数据平面脱离于控制平面，让软件定义网络，在这种模型中，网络的灵活性与虚拟性将大大提升，而其设计成本则能够得到有效降低。数控分离的处理能够使管理视图更为集中，同时帮助抽象处于底层的网络设施资源，使其能够成为虚拟资源，为上层服务与应用提供必要支持，最终提高系统的可控性与灵活性。软件定义网络的本质有三点，一是控制平面可编程；二是接口开放；三是逻辑集中。其关键技术包括架构可扩展性技术、网络控制及其技术以及交互协议技术。

1.2 信息中心网络

信息中心网络架构可称为ICN，美国与欧盟最先对这一框架展开研究，当前的研究重点集中为信息中心网络/命名数据网络体系架构，研究基础为当前IP网络所使用的沙漏模型，不同的是IP被内容块所取代。该架构涉及到的关键技术较多，如命名机制技术、移动性技术、路由与转发机制技术、缓存策略以及传输策略等。由于该结构仍处于初期研究阶段，因而还存在着较多的细节性技术问题，未来应当深入对其展开分析与讨论。

1.3 其他未来网络模型

目前重点的未来网络模型包括移动网络模型、云网络模型、可选网络模型等。具体来说，首先是移动网络模型，在该模型架构中，移动性将成为架构的基本属性之一，其信任机制与安全机制将会更加完善；其次是云网络模型架构，其形成依赖于自管理技术以及网络虚拟化技术，系统中的资源传输、存储、计算、分析等工作都可以按照实际需求进行管理与控制；最后是可选模型网络，由于网络可应用的领域愈加广泛，因而网络需求也呈现出了较强的多样化特征，此时网络必须加强功能设计，提高功能的全面性与可靠性，可选模型就是符合这一趋势的模型，让用户可以自主選择服务。

1.4 软件定义网络与信息中心网络的融合

这一模型融合了软件定义网络与信息中心网络的优势，具有较强的综合性、实用性与可控性，能够有效对网络资源进行传输、存储以及计算等处理，在解决网络问题方面发挥着巨大的优势，包括绿色节能、可感知、移动性、安全性、可控可管、可扩展性、可重构等多种问题。

2 未来网络体系架构的发展趋势

2.1 演进式部署与革新式架构

未来网络体系架构是全新的一种架构，其创设的核心意义在于不会受到当前互联网架构模式的限制与约束，但是这一架构不是直接投入使用的，其部署是演进式的，即循序渐进地对架构进行革新。由于网络用户越来越多，其接入的应用程序也数以百万计，因而未来的网络架构应当能够满足大规模的用户需求，保证原有的应用程序以及网络节点可以在未来网络架构上直接展开通信。在构建新架构时应当在新旧边界点设置必要的设施，保证版本不同的底层通信协议可以被兼容，从小规模逐渐部署到大规模。

2.2 坚持简单开放的基本原则

传统互联网采取从端到端的模式，这种模式已经无法适应社会发展需求，未来网络体系构架应当采取以用户、数据以及内容为中心的模式。基于这一特点，设计规则也必须发生变化，构架形式应当向着简单开放的方向发展，这样才能够提高网络使用的广泛性，简单开放的设计原则也是网络持续发展的重要基础。

2.3 应满足内嵌安全性的需求

自管理、移动性、中断容忍、安全性等都是未来网络应当具备的基础功能，当前的很多架构都针对某一种功能展开研究与讨论，但是单一功能的强大并不能从根本上推动未来网络体系架构的完善与发展，如何满足网络内嵌安全性的需求，提升网络功能的综合性与可靠性是未来研究的重点与关键。

2.4 关注各利益方的博弈关系

网络架构中涉及到的利益主体较多，包括数据拥有者、应用服务以及互联网服务提供商、政府、用户等，为了使各方的利益得到有效的调节与平衡，未来网络体系构架中应当设置具有灵活性以及可扩展性的接口，保证法律、政策以及交互的有效实施，实现经济效益与社会效益的共赢。

2.5 应具备天然服务分发能力

在以往的研究中，网络发展将提高服务的多样性作为重点，无论是YouTube还是Facebook等都体现了这一特点。随着互联网流量服务的增加，人们对服务质量与效率提出了更高的要求，因而天然服务分发能力的增强成为未来网络发展的主要趋势。电信运营商应当为提供商提供必要的分发服务，以保证定制应用、多宿、复制、强安全性、容错、负载均衡、移动性等需求都能得到满足。

2.6 对应用驱动因素予以关注

应用是网络发展的重要驱动力量，如电话网、万维网技术等，这些应用都在一定时期推动了网络的大规模、持续性发展。当具有驱动意义的应用产生后，系统的最优性与兼容性都将得到极大的增强。因此在未来网络体系架构中，应当对新应用的研究与设计予以重视，不断对网络进行优化，并利用新应用推动网络的进一步发展，这是十分必要且重要的。

2.7 应建设网络创新实验平台

当前所有的未来网络体系架构研究都是以原有的研究作为基础的，这种研究虽然能够取得一定的成果，但是创新性与突破性不强。为了实现对资源的有效整合与利用，应当积极建设网络创新实验平台，保证资源可以在虚拟化的实验平台上实现共享，继而对资源进行有效的整合，保证对其优势的充分利用。

3 结语

网络在人们日常生活、工作中的作用是不可忽视的，然而社会发展速度越来越快，此时人们对网络也提出了更多、更新的要求，各国应当对网络体系架构的未来发展趋势予以关注，并加强技术方面的创新，使网络能够更好地提供服务，满足人们日益增长、变化的需求。现阶段未来网络体系架构研究取得了较多的成果，包括软件定义网络、信息中心网络等多种模型，在今后的研究中，未来网络体系架构应当具备更多的功能，以满足现实需要。

参考文献

[1] 王雪.信息与内容为中心的未来网络架构研究综述[J].辽宁大学学报：自然科学版，2016（4）：319-326.

[2] 吴禹含.未来网络体系架构研究综述[J].信息化建设，2016（2）：55.

[3] 陈钟，关志，孟宏伟，等.未来网络体系结构及安全设计综述[J].信息安全研究，2015（1）：9-18.

[4] 黄韬，刘江，霍如，等.未来网络体系架构研究综述[J].通信学报，2014（8）：184-197.

[5] 林闯，贾子骁，孟坤.自适应的未来网络体系架构[J].计算机学报，2012（6）：1077-1093.endprint