新一代互联网体系结构的研究进展分析
计算机网络发展现状和方向
计算机网络发展现状和发展方向计算机网络的发展:计算机网络近年来获得了飞速的发展。
20年前，在我国很少有人接触过网络。
现在，计算机通信网络以及Internet已成为我们社会结构的一个基本组成部分。
网络被应用于工商业的各个方面，包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。
从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区，很多方面都离不开网络技术。
可以不夸张地说，网络在当今世界无处不在。
1997年，在美国拉斯维加斯的全球计算机技术博览会上，微软公司总裁比尔盖茨先生发表了著名的演说。
在演说中，“网络才是计算机”的精辟论点充分体现出信息社会中计算机网络的重要基础地位。
计算机网络技术的发展越来越成为当今世界高新技术发展的核心之一。
网络的发展也是一个经济上的冲击。
数据网络使个人化的远程通信成为可能，并改变了商业通信的模式。
一个完整的用于发展网络技术、网络产品和网络服务的新兴工业已经形成，计算机网络的普及性和重要性已经导致在不同岗位上对具有更多网络知识的人才的大量需求。
企业需要雇员规划、获取、安装、操作、管理那些构成计算机网络和Internet的软硬件系统。
另外，计算机编程已不再局限于个人计算机，而要求程序员设计并实现能与其他计算机上的程序通信的应用软件。
计算机网络发展的阶段划分在20世纪50年代中期，美国的半自动地面防空系统（Semi-Automatic Ground Environment，SAGE）开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试，在SAGE系统中把远程距离的雷达和其他测控设备的信息经由线路汇集至一台IBM计算机上进行集中处理与控制。
世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是在1969年，由美国高级研究计划署（Advanced Research Projects Agency，ARPA）组织研制成功的。
该网络称为ARPANET，它就是现在Internet的前身。
随着计算机网络技术的蓬勃发展，计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。
《新一代互联网体系结构》专辑前言
较少 的超级 节点 即可 实现较 高 的负载 总量 和较好 的性能． 江学 智等 作者 的论文 “ 布式控 制平 分
面： 行 Ｂ 并 ＧＰ路 由计算 自适应 负 载均衡 算法 ” 出 了基 于 Ｈａｈｎ 提 ｓ ｉｇ技术 的并 行 Ｂ ＧＰ路 由计 算
自适应 负载 均衡模 型 和算法 ， 以有效 提 高并行 Ｂ 可 ＧＰ路 由计 算 的性 能 ． 继 龙等 作 者 的论 文 王
年 ８月 ， 国务 院总理 温家宝 提 出 “ 知 中 国” 将 物 联 网正 式列 为 国家 五 大新 兴 战略 性 产业 之 感 ，
一
，
并 写入 “ 政府 工作 报告 ” ２ １ ． ０ ０年 １ ， 家 宝 总理 主持 召开 了 国务 院常 务 会 议 ， 月 温 决定 加 快
推进 电信 网 、 广播 电视 网和 互联 网的 “ 网融合 ” 在这 样 的背景 下 ， 三 ． 物联 网的基 础理论 、 键技 关
“ 于联 邦架 构 的全球 网络性 能测 量” 对 大规模 异 构 网络 的测 量 ， 计 并 实 现 了基 于联 邦 架 基 针 设
构 的全球 网络性能 测量 平 台 ， 网络测 量提供 了一种 新 的思 路 和 方法 ． 为 尹浩 等 作者 的论 文“ 内 容 网络服 务 节点部署 理论 综述 ” 针对 内容 网络 中服 务节 点部 署这一 核 心问题 ， 总结 了相关 的理
术 和应 用系 统 ， 三 网融 合” “ 的新架 构 、 机制 和协议 ， 以及 互 联 网在 大 规模 异 构 技术 的研 究 ， 为 了 网络 研究 领 域 的 热点 和 重 点 问题． 年来 ， “ 网融 成 近 在 三
合 ” 物联 网和计算 机 网络 的体 系结 构方 面 ， 、 相关 的研究 工作 异 常活跃 ． 本专 刊正 是在这 种情 况 下 推 出， 专刊 收录 了 国内新一 代互 联 网体 系结 构领 域具 有创新 性 和探索 性 的部分 研究成 果 ， 基 本反 映 了 国内互 联 网体 系结构 和关 键技术 领 域 的最 新研 究进 展． 本 期 专刊共 收 到 １ ８篇来稿 ， ５ 内容涉及 新 一代 互 联 网体 系结 构和 关键 技 术 领 域研 究 的诸 多方 面 ， 主要包 括 ： 一代 网络体 系结 构设 计 与理论 框 架 ； 三 网融 合 ” 新 “ 的新架 构 、 议 和机 制 ； 协 物联 网基础 理论 、 关键 技术 与应 用系 统 ； 控可 管可 信 的互 联 网体 系结构 与关键 技术 ； 可 网络 、 云 计 算和 数据 中心 的安全 和效 率研 究 ； 网络服 务质 量 （ Ｓ 与性 能测 量基 础理 论 与关 键技 术 等． Ｑｏ ） 经过审 稿人 的严格 的书面评 议 ， 专 刊择优 录用 了其 中 ２ 本 ２篇论 文 ， 录用率小 于 １ ． ５ 在 新一代 网络 体系 结构 和构建 方 面 ， 宁等作 者 的论 文 “ 齐 逻辑 承 载 网构 建 方法 的研 究” 提
一种新型的未来互联网体系架构
信终端的无缝快速移动 ， 支持丰富多样 的
终端 接 人技 术 ， 持大 规模 的分 布式 泛 在 支 服 务 ， 网络 就在 用 户身边 。 使 网络 性 能及 服 务质 量 保 障方 面 ： 未来 网 络需 要 支持 多样 化 的服 务 ， 支持 用 户业
务类 型划分 、 优先级处理和服务质量保障
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ｏ ｌ ｊ Ｉ
在 当前 网络融合、业务融合的发展 趋
一
．
Байду номын сангаас
现有互联 网体 系架 构存在的 问题
安 全性 方 面 ： Ｔ ＰＩ 在 Ｃ／ Ｐ网络 中 由于端 到端 透 明性 和 网络 的
势 下，现有 的电信 网和互联 网无法满足安 全、 可信 、 可控、 可管、 泛在等 ， ３代通信 业务 －
机 制 ，网络 资 源 的分 配和 使 用管 理 机制 ，
提供满 足服务水平 协议 （Ｌ 的用 户服 ＳＡ）
务 ， 而有 利 于运 营商 构 建 更合理 的商业 从 模式 ， 利于 用 户享用 网络 的方便 性 。 也
图 １ 一 种 分 层 的包 交 换 网络 架构
可以采用不 同的传送方式 ；相邻层次问可采用静态
和攻 击行 为无 法 跟踪 。
＝． 未来 网络特性需求
为了支持未来 的通信业务 ，对未来网络体系架构存在下述
基本 需求 。 安全 性 方面 ： 未来 网络 需 要建立 安全 性框 架 。 在各 种 网络 组
件中架构安全ｌ平 台， 生 保证设备的完整性和高可靠性 ， 进行故障
维普资讯
的需求无法满足 。本文从 未来业务对承 栽
扁平化 ， 户可 以访 问 、 用 攻击网络 中的任意网元 ， 网络安全性较 差。 Ｃ ／ 协议在安全方面存在缺陷 ， ＴＰＰ Ｉ 需要对体系结构进行调整 才有可能根本解决。 移动性方面 ： 用户需要提供无时不在 、 无处不在 、 无所不有 的综合服务。在原有 的 Ｔ ＰＩ Ｃ／ Ｐ协议 中， Ｉ Ｐ地址被赋予既表示位
计算机系统结构的发展前景
计算机系统结构的发展前景课程：计算机系统结构学号：1006440716班级：计算机10-02班姓名：近十几年来，计算机技术得到迅猛发展和普及，使得从事各种技术工作的人员对计算机的了解普遍加深。
但由于技术层次的多面性和应用的差异性，特别是发展的迅猛和不均匀所带来的迷惑性，使人们不易看清某个方面的具体发展现状。
计算机体系结构是设计计算机应用系统的一个重要参考因素，是一个近来较受关注的话题。
根据目前计算机体系结构的发展状况来看，未来一段时间，计算机体系结构将向以下几个方向发展：一、VLIW体系VLIW指的是一种指令集设计思想与技术，它利用编译器把若干个简单的、无相互依赖的操作压缩到同一个很长的指令字中。
当超长指令字被从Cache或主存取进处理器时，可以容易地分割出各个操作，并一次性分别分派到多个独立的执行单元中并行执行。
二、单芯片多处理器体系单芯片多处理器是随着VLSI工艺水平的提高自然会想到的一个方向。
在0.25mm工艺下，单片可以集成20个21064（32kCache）；在2010年将实现的0.07mm 工艺下，单片可以集成60个21064水平的微处理器。
不远的将来，现今的SMP 系统可以完全集成在一个芯片内，其性能提高显然是诱人的。
三、多线程体系多线程技术结合了指令级现场交换和顺序调度技术，是数据流模型和冯·诺伊曼控制流模型的有机结合。
简单地说，线程是一组静态排序的指令序列，其中，当第一条指令开始执行，后续指令即开始执行而不中断。
线程作为执行调度的基本单位，多个线程可以并发（并行）执行，以达到互相隐藏延迟操作和提高并行度的效果。
网格技术有可能成为实现Petaflops的另一条途径。
网格是近年来计算机体系结构发展的一个重要方向，其基本思想是通过Internet进行资源共享和协同工作。
目前连接到Internet的计算机已经达到1亿台以上，通过互联网可能达到的聚合计算潜力是不可估量的。
国际上已经有Globus等组织为网格环境制定标准和参考实现。
下一代互联网体系结构基础研究及探索
ｔ ｎ ｌＢ ｓｃ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ａ ｏ ｈ ｎ （ ３ Ｐｒ ｇ ａ ） ” ｓ ａ ｃ ｆ Ｆｕ ｕ ｅ Ｉ ｔ ｒ ｅ ｃ ｉｅ － ｉ ａ ａ ｉ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｍ ｆ Ｃ ｉ ａ ９ ｏ ７ ｏ ｒｍ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｒ ｎ ｅ ｎ ｔ Ａｒ ｈ ｔ ｃ
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第３卷 １
第 ９期
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Ｖ ０ ． ３１ Ｎ ｏ ９ １ ． Ｓｅ ． ２０ ｐｔ ０８
２０ ０ ８年 ９月
ＣＨ Ｉ ＮＥＳ Ｊ Ｅ ＲＮＡＬ ＯＵ ＯＦ ＣＯＭ Ｐ ＵＴＥＲＳ
下 一代 互联 网体 系结构 基 础研 究及 探 索
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973计划“新一代互联网体系结构理论研究”项目之课题二：各由器可扩展性问题研究
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研究与发展
９３ ７ 计划 “ 新一代互联 网体系结构理论研究”项 目之课题二
路由器可扩展性问题研究
■ ／赵峰 高蕾 戴艺 吕高峰
用感知等多维开放可扩展的理念出发，提出
一
种结构灵活、开放可扩展 的通用路由器体 ｏｔ 。 胁 ｕｒ ｅ 衄 将路 由 器
行互连； 在逻辑上 ， 每个路 由器都是 ＨＣ 理流程。 Ｍ能够满足更广范围的网络控 解决了传统路由协议存在的单点失效问题， Ｒ ＨＣ
集群路由器中的一个节点， 通过运行开放 制功能需求，对路 由 器的可扩展性提供更 降低了路由器故障对Ｉ ｅ ｔ ｎ ｍｅ ｔ 域问路由稳定 的标准路 由器集群协议 ＲＣＰ （ ｕ ｅ 为广泛的支持。 Ｒｏ ｔ ｒ
并提 出高性 能的 Ｉｖ 分组分类 、 Ｐ６ 转发 、 调 多个控制实体之间 以及多 个转 发实体之 间 度算法 。本课题是整个 项 目中不可缺少的 的对等层协同机制是 Ｏ ｅ Ｒ ｕｅ 中体现 ｐｎ ｏｔｒ 重要组成部分 。 ．
新一代互联礴 结构理论研究中 体系 存隹的若
问 ： 网系 参 虞誊解 蒿１联体 的 盼 憾 嬖 囊 直 缩 多 构 堆 要 群
的科学问题 ，为建立支持规模、功能、性 体之间，控制服务层与操作服务层之间，控 能、服务和安全可扩展的网络单元模型提 制服务层与外部应用之间定义的三个层次的
供理论基 础。在此基 础上建立适合多维可 开放可编程接口。 ｐｎ ｏｔ 内部存在两个 Ｏ ｅＲ ｕｅ ｒ
扩展 网络体系结构的网络单元体系结构， 层次的协同： 转发单元协同和控制单元协同。
集群路 由器 以及 网络层次化协 同模 型 ， 以 集群路 由器 ，实 现了分布控制与集群转发 具有了广阔的发展 空间。
新型网络体系架构相关研究
新型网络体系架构相关研究作者：杨学超来源：《数字化用户》2013年第21期【摘要】文中介绍了国外以信息为中心的新一代网络体系结构的研究进展并阐述其所具备以内容为中心的典型特点；分析了新一代互联网的基本特征以，并对全文进行了总结。
【关键词】信息中心网络下一代网络一、前言据网络巨头思科的预测，到2016年互联网流量将增长至现在的四倍，在该公司最新发布的“视觉网络指数预测（2011-2016）”报告中，思科公司官方预计，仅在2016年，互联网流量将达到1.3ZB，超过了1984年到2012年间所有“互联网年”1.2ZB的全球网络流量。
该公司预计，2015年和2016年之间的全球互联网流量增长将超过330EB，几乎相当于2011年整年产生的总流量。
其中，视频是流量增长的重要来源。
目前，越来越多的用户通过笔记本和手机观看YouTube视频和流媒体电影，而这样的活动将会占用大量带宽。
思科预计，到2016年，视频将会在所有移动互联网流量中占70%，高于2011年时的约52%。
此外，到2016年，全球将有34亿互联网用户，或约占全世界人口的45%。
2011年，平均每个互联网用户每月生成11.5G流量。
到2016年，这个数字将跃至32.2G每月。
企业互联网用户的数量将会2011年的16亿增长到2016年的23亿。
这一趋势将使互联网运营商面临更大的压力。
二、以信息为中心的新型网络体系所谓的以信息为中心的网络，就是将网络中的一切数据内容都看做是可以传输的信息，实现了直接以信息互联的方式而非主机互联。
数据信息将成为网络中的核心对象，通过设计的命名机制得到一个全域唯一的标识。
数据信息依靠其名字的唯一性实现在网络全域的传输，网络系统可以根据其名字来区别和分类每一条数据信息但无法解析数据内容信息的具体含义，对数据内容的深层次挖掘则需要靠发布者与订阅者上层应用的解释。
在各种数据信息驱动下的整个网络及其终端的作用就是对所有信息的传输和缓存进行监控和管理，并及时对信息的接受者作出快速响应。
IPv6网络体系结构与网络改造分析
观察Industry ObservationI G I T C W 产业32DIGITCW2021.03IPv6作为下一代互联网核心协议，在应用后能够逐步取代IPv4协议。
分析IPv6设计初衷可知，目 的在于促使网络协议地址空间扩大，IPv6可以让用户获得无限的网络空间。
在地址长度方面，IPv4为32位，IPv6为128位，这也是两者的主要差异。
IPv6和IPv4进行对比，IPv6在现代网络应用中将发挥更大作用，并涉及汽车互联、建筑自动化、传感器网络、非PC 网络和端对端网络等，与人们生活各方面密切相关。
此外，IPv6比IPv4更具安全性，提升了地址空间和包头格式。
IPv6也能得到QoS 支持，具有可扩充优势，通过IPv6网络体系结构与网络改造，确保今后IPv6顺利取代IPv4。
1 I Pv6概述IPv6是“Internet Protocol Version 6”的缩写，也是下一代IP 协议，目的在于取代IPv4，在地址数量方面有了大幅度提升。
因为IPv4的缺陷主要是缺乏足够的网络地址资源，这为互联网应用与发展带来了巨大的限制。
在应用IPv6以后，能够突破网络地址资源数量不足等限制，并在多种接入设备连入互联网方面消除存在的问题。
2016年，互联网数字分配机构（IANA ）已向国际互联网工程任务组（IETF ）提出建议，在新制定的国际互联网标准中不再兼容IPv4，转变为只向IPv6提供支持。
2 I Pv6网络体系结构与网络改造方案2.1 I Pv6网络内部改造对网络改造来说，现在很少的设备能够在软件更新后实现双栈的目的，大部分情况下必须通过全新双栈设备提供支持。
若是中心设备在升级后可以双栈支持，在业务连接、方案设置方面与企业网重新建立雷同[1]。
要想支持更新，我们应注重研发新的双栈设备，让IPv4与IPv6建立内部联系，引进新的双栈设备后，将实现NAT-PT 与IPv6的正常连通。
分析现有网络结构可知，主要采取IPv4网络体系结构，为全面取代IPv4，投入的资金量较大，网络升级改造也不能对网络环境造成影响。
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题目：新一代互联网体系结构的研究进展与分析
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2011年 12月11日
新一代互联网体系结构的研究进展与分析
摘要
日益增长的网络规模和用户需求给互联网带来了诸多挑战，新一代互联网体系结构差不多成为了网络领域研究的热点。
本文就新一代互联网研究背景，研究现状，待解决的问题进行总结，
并对位置标志和身份标志分离的两类方案进行了探讨。
关键词：新一代互联网位置标志身份标志 LISP
NEXT GENERATION INTERNET ARCHITECTURE RESEARCH AND
ANALYSIS
ABSTRACT
The Challenges have been brought because of the increasing network size and user needs. It has been becoming hot to research the architecture of the NGI. In this paper,the background, research status, problems to be solved of the NGI will be summarized, and then,two programs are discussed,which solved the separation of location mark and identity mark.
KEY WORDS: NGI location mark identity mark LISP。