1、未來網絡體系結構研究 及其對物聯(lián)網影響李樂民2010.09.08內容提要要1.網絡的的發(fā)展與與存在問題2.解決可擴擴展性的的方案2.1名址分離離2.2邊緣網與骨干網分離3.對物聯(lián)網網影響4.結語1.網絡的發(fā)發(fā)展與存存在問題題為了適應應數(shù)據等等多種業(yè)業(yè)務，網網絡向分分組化發(fā)發(fā)展。傳統(tǒng)的電電話網（電路交交換）不不適合突突發(fā)性業(yè)業(yè)務運用用。傳統(tǒng)的Internet采用了IP，但是，當當初的設設計思想想與目前前情況不不適應。當初有下列幾點點認為網絡絡用戶是是基本友友好的。欠考慮商商業(yè)應用用。欠考慮用用戶移動動性、邊邊緣的多多樣化。網絡不透透明，對對管理者者和用戶戶的可知知性差。欠考慮應應用的多多樣性需需

2、求。因此，國國內外對對未來互互聯(lián)網的的研究十十分重視視。由于三網網融合，現(xiàn)在常常說要研研究“未未來網絡絡”。在日本，他們說說要研究究“新一一代網絡絡”未來網絡絡也包括括傳感器器網絡等等。日本AKARI項目A small light in thedark pointing to thefuture NewGenerationNetworkWhats“NewGeneration Network” or NWGN?PresentNetworkRevisedNXGNNewGenerationNetwork (NWGN)200520102015PastNetworkNextGenerationNetwo

3、rk (NXGN)2)modification1)clean-slateExamples:Cell Phones 2G 3G4G?Internet IPv4IPv6 IPv?Next GenerationsNewGenerationsAKARIa small light in thedark pointing to thefuture研究考慮慮的問題題1.可擴展性性路由表的的擴大2.安全性原地址欺欺騙，DDoS攻擊3.移動性快速切換換4.多歸宿（Multi-homing)5.業(yè)務量工工程（TrafficEngineering）2.可擴展性性IPv4采用了32比特的地地址碼，有約40億個地址址碼

4、，但但是，現(xiàn)現(xiàn)在面臨臨地址枯枯竭的境境遇。IPv6采用了128比特的地地址碼,地址空間間比IPv4增加了2的96次方倍。但是，IPv6還存在可可擴展性性問題，主要是是憂慮核核心網中中路由器器的路由由表擴大大得太快快，超過過了電子子器件的的實現(xiàn)能能力。即即使不超超過，電電能消耗耗大也是是不利的的。IPv6還存在著著安全、可控可可管等問問題。BGP路由器中中轉發(fā)信信息表條條目數(shù)傳統(tǒng)的IP地址碼既既有位置置標識的的功能，又有身身份標識識的功能能，這會會使路由由表的條條目數(shù)增增加，影影響可擴擴展性。從壓縮路路由表的的角度，一個用用戶單位位內的IP地址最好好由提供供商分配配，使他他們可會會聚，合合用前綴

5、綴。但是是，換提提供商時時，用戶戶的IP地址要改改，不方方便，且且易出錯錯。因此此，有的的用戶采采用獨立立的IP地址，會會增加路路由表的的條目數(shù)數(shù)。采用多歸歸宿、流流量工程程，也會會增加條條目數(shù)。名址分離離解決可擴擴展性的的方案之之一是采采用名址址分離。除有利可可擴展性性外，也也有利于于解決移移動性等等。已提出多多種方案案。其中中有：HIP-HostIdentityProtocolLISP等2.1HIP主機標識識協(xié)議（HIP）方案：在傳輸層層和網絡絡層之間間增加了了主機標標識層。 應用用層和傳傳輸層通通信，基基于加密密的主機機標識。IP地址只用用于選路路。HIP- HostIdentityPr

6、otocolThenew HostIdentitylayerIPaddrProcessTransportIPlayerLink layerIPaddressHost IdentityHost IDTheHostIdentityLayertranslates HIstoIPaddressessandviceversaIPlayerFragmentationHIP分層功能能Link LayerForwardingIPsecTransportLayerEnd-to-end,HITHop-by-hop,IPaddressHIPMobilityMulti-homingv4/v6 bridge2.2LIS

7、PHIP要對主機機進行更更改，主主機要有有相當?shù)牡倪\算能能力，這這影響HIP的推廣應應用。Cisco公司提出出了LISP（Locator IdentifierSplitProtocol），不改變主主機。而把分分離放在在邊緣網網和骨干干網連接接處。在在連接處處再采用用全球路路由地址址。LISPEIDEndpointidentifier (您是誰？）RLOCRouting Locator(您連在網網絡何處處？）分分離離后，RLOC可有效地地會聚。LISP采用了邊邊緣網和和骨干網網分離的的概念。名址映射射（Mapping)在名址分分離的網網絡中，需要解解決名址址映射，是一個個新問題題。Hongbin

8、 Luo,Yajuan Qin,Hongke ZhangA DHT-BasedIdentifier-to-locatorMappingApproachforaScalableInternetIEEE Trans.onParallelandDistributedSystems,20(10),Oct.2009全局位置置、局部部位置和和身份分分離Lisp中，邊緣緣網中身身份和位位置仍合合在一起起，因此此提出再再加LocalLocator。成為：GlobalLocator,LocalLocator,and IdentifierSplit但要改變變主機。究竟哪種種體系結結構好，還在研研究中。3.對對物聯(lián)

9、網網影響3.1物物聯(lián)聯(lián)網的傳傳感器網網若在局局部地區(qū)區(qū)使用，可用其其自己的的體系結結構（作作為邊緣緣網）。例如，6LoWPAN（IPv6 overLow power Wireless Personal AreaNetworks）在802.15.4無線網上上運行IPv6協(xié)議。若要連到到骨干網網去，需需作地址址變換。如將來來用LISP，則用其其連至骨骨干網的的路由器器。3.2物聯(lián)網中中要考慮慮安全功功能，可可參考HIP。P.Urien,etal.HIP-Tags,anewparadigmfor theInternetofThings.WirelessDays,1stIFIP 20083.3ONS（ObjectNaming Service，對象名名服務）ONS系統(tǒng)主要要處理電電子產品品碼與對對應的信信息服務