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1、未来网络体系与核心技术(学术中国院士系列 未来网络创新技术研究系列),演讲人,2025-11-11,2020,未来网络体系与核心技术(学术中国院士系列 未来网络创新技,01,1 未来网络体系概述,011 未来网络体系概述,1 未来网络体系概述,1.1 未来网络的提出,1.2 未来网络创新的两种路线,1.3 未来网络体系的研究实践,1.4 未来网络发展趋势,D,C,A,B,1 未来网络体系概述1.1 未来网络的提出1.2 未来网络创,1 未来网络体系概述,1.1 未来网络的提出,A,B,1.1.2 未来网络的基本概念和认识,1.1.1 网络创新的根本动力需求的发展,1 未来网络体系概述1.1 未
2、来网络的提出AB1.1.2 未,M.94275.CN,1 未来网络体系概述,1.2 未来网络创新的两种路线,1.2.1 演进性路线,1.2.2 革命性路线,LOGOM.94275.CN1 未来网络体系概述1.2 未来,1 未来网络体系概述,1.3 未来网络体系的研究实践,1.3.2 核心思路与技术,1.3.1 国内外研究现状,1,2,1 未来网络体系概述1.3 未来网络体系的研究实践1.3.2,1 未来网络体系概述,1.4 未来网络发展趋势,1.4.1 柔性化可重构网络组织结构,1.4.2 多样化寻址与路由方式的多模多态共存,1.4.3 辐射与对流耦合的抵近式缓存技术,1.4.4 支持主动防御
3、的网络安全技术,1 未来网络体系概述1.4 未来网络发展趋势1.4.1 柔性,02,2 开放可编程的未来网络体系,022 开放可编程的未来网络体系,2.1 开放可编程思想的提出,2.1.1.1 开放信令2.1.1.2 主动网络,2.1.1 早期开放可编程思想,2.1.2 控制与转发分离,2.1.3 软件定义网络,2.1 开放可编程思想的提出2.1.1.1 开放信令2.1.,2.2 基本结构与原理,2.2.1 体系框架,2.2.2 基本运行原理,2.2.3.1 SDN在网络试验平台中的应用2.2.3.2 SDN在数据中心骨干网中的应用2.2.3.3 SDN在网络功能管理中的应用,2.2.3 典型
4、应用案例,2.2 基本结构与原理 2.2.1 体系框架 2.2.2 基,2.3 核心技术分析,2.3.2 控制平面可编程技术,2.3.3 接口技术,2.3.1 数据平面可编程技术,2.3 核心技术分析2.3.2 控制平面可编程技术2.3.3,2.3.1.1 数据平面实现平台2.3.1.2 数据平面协议无关性2.3.1.3 数据平面可编程灵活性,2.3 核心技术分析,2.3.1 数据平面可编程技术,2.3.1.1 数据平面实现平台2.3 核心技术分析2.3.,2.3 核心技术分析,2.3.2 控制平面可编程技术,2.3.2.1 集中式控制器2.3.2.2 控制平面可扩展性2.3.2.3 控制平面
5、一致性2.3.2.4 控制平面可用性2.3.2.5 控制平面高级编程语言,2.3 核心技术分析2.3.2 控制平面可编程技术2.3.2,2.3.3.1 ForCES协议2.3.3.2 OpenFlow协议2.3.3.3 SNMP2.3.3.4 NETCONF协议,2.3 核心技术分析,2.3.3 接口技术,2.3.3.1 ForCES协议2.3 核心技术分析2.3.,2 开放可编程的未来网络体系,2.4 基于多级流表的动态编程机制,2 开放可编程的未来网络体系2.4 基于多级流表的动态编程机,2 开放可编程的未来网络体系,2.5 小结,2 开放可编程的未来网络体系2.5 小结,03,3 网络虚
6、拟化技术与未来网络体系,033 网络虚拟化技术与未来网络体系,3.1 网络虚拟化技术概述,D,C,B,A,3.1.1 发展历程,3.1.2 核心技术思路,3.1.3 虚拟网映射问题,3.1.4 虚拟网的动态重构,E,3.1.5 虚拟网管理,3.1 网络虚拟化技术概述DCBA3.1.1 发展历程3.1,3.1 网络虚拟化技术概述,3.1.3 虚拟网映射问题,3.1.3.1 映射问题基本模型3.1.3.2 映射算法,3.1 网络虚拟化技术概述3.1.3 虚拟网映射问题3.1.,3.1 网络虚拟化技术概述,3.1.5 虚拟网管理,3.1.5.1 安全性支持3.1.5.2 资源管理机制3.1.5.3
7、多域资源管理机制3.1.5.4 分布式协同构建机制,3.1 网络虚拟化技术概述3.1.5 虚拟网管理3.1.5.,3.2 基于虚拟化的未来网络体系架构,3.2.1 早期实现方案,01,3.2.2 PlantLab,02,3.2.4 Nebula,04,3.2.4.1 Nebula项目概述3.2.4.2 Nebula体系架构3.2.4.3 Nebula功能模块,3.2.5 FlowVisor,05,3.2.3 4WARD,03,3.2 基于虚拟化的未来网络体系架构3.2.1 早期实现方案,3.3 网络功能虚拟化,3.3.4 后续研究面临的挑战,3.3.3 网络功能虚拟化设计考虑因素,3.3.2
8、网络功能虚拟化架构,3.3.1 发展历程,3.3.4.1 管理编排3.3.4.2 能量效率3.3.4.3 NFV性能3.3.4.4 资源分配3.3.4.5 安全隐私,3.3 网络功能虚拟化3.3.4 后续研究面临的挑战3.3.,04,4 基于内容寻址的未来网络体系,044 基于内容寻址的未来网络体系,M.94275.CN,4 基于内容寻址的未来网络体系,4.1 内容寻址的基本概念与意义,A,4.1.1 内容寻址的基本概念,4.1.2 内容寻址的意义,B,LOGOM.94275.CN4 基于内容寻址的未来网络体系4,4.2 典型内容寻址网络体系,4.2.4 NDN,4.2.4.1 缓存技术4.2
9、.4.2 内容路由技术,4.2.3 4WARD,4.2.2 PSIRP,4.2.1 DONA,4.2 典型内容寻址网络体系4.2.4 NDN4.2.4.1,M.94275.CN,4 基于内容寻址的未来网络体系,4.3 命名机制,4.3.1 扁平化命名机制,01,4.3.3 二者的结合,03,4.3.2 层次化命名机制,02,LOGOM.94275.CN4 基于内容寻址的未来网络体系4,4.4 路由和转发机制,4.4.1.1 基于内容寻址的路由4.4.1.2 基础路由4.4.1.3 动态路由,4.4.1 路由机制,4.4.2.1 转发策略4.4.2.2 转发表膨胀问题,4.4.2 转发机制,4.
10、4.3 路由和转发的关系,4.4 路由和转发机制4.4.1.1 基于内容寻址的路由4.,4.5 缓存机制,4.5.1 节点缓存规划,4.5.2 缓存决策算法,4.5.2.1 路径内协同缓存决策4.5.2.2 路径外协同缓存决策4.5.2.3 全局协同缓存决策4.5.2.4 缓存决策时机4.5.2.5 基于内容关联性缓存决策算法,4.5.4 缓存、路由和转发的关系,4.5.3 缓存替换算法,4.5 缓存机制4.5.1 节点缓存规划 4.5.2 缓存决,4 基于内容寻址的未来网络体系,4.6 QoS机制,4.6.1 分类传输机制,4.6.2 拥塞控制机制,4 基于内容寻址的未来网络体系4.6 Qo
11、S机制4.6.1,4.7 基于内容寻址的网络发展前景,4.7.4 构建基于内容寻址的服务承载网,4.7.3 具体应用探索,4.7.2 当前硬件处理速度和空间约束,4.7.1 与现有网络兼容,4.7.3.1 实时通话应用4.7.3.2 音频会议工具4.7.3.3 应用的安全设计,4.7 基于内容寻址的网络发展前景4.7.4 构建基于内容寻,05,5 面向服务的未来网络体系,055 面向服务的未来网络体系,5 面向服务的未来网络体系,5.1 服务的基本概念,5 面向服务的未来网络体系5.1 服务的基本概念,5.2 典型面向服务的网络体系,5 面向服务的未来网络体系,5.2.1 SOI,5.2.2
12、NetServ,5.2.3 COMBO,5.2.6 SLASOI,5.2.5 SILO,5.2.4 SONA,5.2 典型面向服务的网络体系5 面向服务的未来网络体系5.,5 面向服务的未来网络体系,5.2 典型面向服务的网络体系,5.2.7 智慧协同网络,01,5.2.8 服务定制网络,02,5 面向服务的未来网络体系5.2 典型面向服务的网络体系5.,5.3 面向服务的未来网络核心技术,5.3.4 服务标识与位置的映射,5.3.3 服务动态感知方法,5.3.2 服务注册与查询,5.3.1 服务标识定义与管理,5.3.4.1 LMChord系统框架5.3.4.2 服务标识与位置的映射解析过程
13、5.3.4.3 映射解析机制,5.3.5 服务寻址与路由,5.3.5.1 模型建立5.3.5.2 算法实现,5.3 面向服务的未来网络核心技术5.3.4 服务标识与位置,06,6 面向移动性的未来网络体系,066 面向移动性的未来网络体系,6 面向移动性的未来网络体系,6.1 移动性技术概述,6 面向移动性的未来网络体系6.1 移动性技术概述,6 面向移动性的未来网络体系,6.2 传统网络的移动性技术,6.2.1 MIPv6,6.2.2 HMIPv6,6.2.3 FMIPv6,6.2.4 PMIPv6,6 面向移动性的未来网络体系6.2 传统网络的移动性技术6.,6.3 新型移动性技术,6.3
14、.1 LISP,6.3.2 HIP,6.3.4 Six/One,6.3.5.1 MobilityFirst体系结构6.3.5.2 协议设计6.3.5.3 DMap：动态的标识符到位置的映射方案,6.3.5 MobilityFirst,6.3.3 LIN6,6.3 新型移动性技术 6.3.1 LISP 6.3.2 H,M.94275.CN,6 面向移动性的未来网络体系,6.4 NDN对移动性的支持,6.4.1 NDN对移动性支持的优势,6.4.2 NDN支持移动性时仍存在的问题,6.4.3 NDN的移动性支持方案,LOGOM.94275.CN6 面向移动性的未来网络体系6.,6 面向移动性的未来
15、网络体系,6.5 分布式移动性管理技术,6.5.1 分布式移动性管理的产生及发展,6.5.2 典型分布式移动性管理方案,6 面向移动性的未来网络体系6.5 分布式移动性管理技术6.,07,7 其他典型未来网络体系,077 其他典型未来网络体系,7 其他典型未来网络体系,7.1 ChoiceNet,C,B,A,7.1.1 ChoiceNet项目概述,7.1.2 支持用户选择的基本原则,7.1.3 ChoiceNet互联网架构,7 其他典型未来网络体系7.1 ChoiceNetCBA7.,M.94275.CN,7 其他典型未来网络体系,7.2 播存网,A,7.2.1 播存网的特点,7.2.2 体系
16、架构及其关键要素,B,LOGOM.94275.CN7 其他典型未来网络体系7.2,7 其他典型未来网络体系,7.3 XIA,C,B,A,7.3.1 XIA设计理念,7.3.2 XIA体系结构,7.3.3 XIA实现机理,7 其他典型未来网络体系7.3 XIACBA7.3.1 XI,7.4 空天地一体化信息网络,01,02,03,04,7.4.3 体系结构,7.4.3.1 基础架构7.4.3.2 体系结构7.4.3.4 路由协议,7.4.1 概述,7.4.1.1 定义7.4.1.2 优点7.4.1.3 应用,7.4.2 研究现状,7.4.4 主要技术挑战,7.4 空天地一体化信息网络010203
17、047.4.3 体系,08,8 未来网络试验床,088 未来网络试验床,8 未来网络试验床,8.1 未来网络试验床概述,8 未来网络试验床8.1 未来网络试验床概述,8 未来网络试验床,8.2 未来网络试验床分类,8.2.1 基本分类,01,8.2.2 按试验要素分类,02,8.2.4 按网络元素分类,04,8.2.3 按服务模型分类,03,8 未来网络试验床8.2 未来网络试验床分类8.2.1 基本,8.3 未来网络试验床关键技术,8 未来网络试验床,C,B,A,8.3.1 实验描述技术,8.3.2 控制框架技术,8.3.3 网络虚拟化技术,8.3 未来网络试验床关键技术8 未来网络试验床C
18、BA8.3,8.4 国外典型未来网络试验床,8.4.1 PlanetLab,8.4.2 GENI,8.4.3 FIRE,8.4.6 Emulab,8.4.5 Global X-Bone,8.4.4 AKARI,8.4 国外典型未来网络试验床8.4.1 PlanetLab,8.4 国外典型未来网络试验床,8.4.7 VINI8.4.8 CORONET8.4.9 CABO8.4.10 FIRST8.4.11 JGN,8.4 国外典型未来网络试验床8.4.7 VINI,8.4 国外典型未来网络试验床,8.4.2 GENI,8.4.2.1 系统架构8.4.2.2 物理基层8.4.2.3 用户服务8.4
19、.2.4 小结,8.4 国外典型未来网络试验床8.4.2 GENI8.4.2,8.5 国内典型未来网络试验床,8 未来网络试验床,8.5.2 NGB-3TNet,8.5.4 未来网络体系结构和创新环境,8.5.1 CNGI-CERNET2,8.5.3 可重构柔性试验网,8.5.5 未来网络试验设施,8.5 国内典型未来网络试验床8 未来网络试验床8.5.2,8 未来网络试验床,8.6 小结,8 未来网络试验床8.6 小结,09,9 可重构可演进的网络功能创新平台开发实例,099 可重构可演进的网络功能创新平台开发实例,9 可重构可演进的网络功能创新平台开发实例,9.1 系统开发背景与需求分析,
20、9.2 可重构可演进的网络功能创新平台总体方案,9.5 小结,9.3 支持灵活编程的平台数据平面,9.4 动态适配的平台控制平面,9 可重构可演进的网络功能创新平台开发实例9.1 系统开发背,9 可重构可演进的网络功能创新平台开发实例,9.3 支持灵活编程的平台数据平面,9.3.1 软件设计方案,1,9.3.2 硬件设计方案,2,9 可重构可演进的网络功能创新平台开发实例9.3 支持灵活编,9.4 动态适配的平台控制平面,9 可重构可演进的网络功能创新平台开发实例,9.4.1 功能描述,9.4.2 拓扑维护和节点管理,9.4.5 主备切换,9.4.4 负载均衡,9.4.3 跨域通信,9.4 动态适配的平台控制平面9 可重构可演进的网络功能创新,10,中英文对照,10中英文对照,中英文对照,中英文对照,感谢聆听,感谢聆听,
