未來網絡架構與設計：4WARD項目 未来网络架构与设计:4WARD项目

作者:（葡萄牙）Luis M. Correia（路易斯 M.克里亞）等   譯者: 計宏亮等

計宏亮，中國電子科學研究院高級工程師，主要從事電子信息情報與國際安全問題研究，承擔中央網信辦、國家發改委、國防科工局等多項戰略與情報研究課題，在《指揮控制與仿真》、《理論導刊》、《飛航導彈》、《指揮與控制學報》、《中國電子科學研究院學報》等核心期刊發表論文多篇，出版《安全領域軍民協同研究》、《無人機發展概覽》、《科技預見未來》等譯著、編著。

Luis M. Correia，1958年10月出生於葡萄牙波爾蒂芒（Portimao），1991年畢業於里斯本理工大學，獲得電子與計算機工程專業博士，目前在該校任電信學教授，主要從事無線/移動通信方面的研究，包括傳播、信道特性、無線網絡、流量和服務等。他是葡萄牙GSM運營商和電信管理部門的顧問，積極參與了一些歐洲框架（RACE， ACTS， IST和COST）下的國家級研究項目，參與並作為COST（歐盟科學與技術合作計劃）231最終報告的合作編者，COST259和COST273最終報告的主席和編者，在國際期刊和會議上發表了大量學術論文和報告，同時擔任了這些期刊和會議的審稿人、編委等。他是歐洲先進通信技術與業務（RACE）、信息技術戰略研究（ESPRIT）和信息社會技術（IST）框架計劃的評估和審計專家，2002年IEEE第三代及後三代無線通信國際會議主席，歐洲電動交通（eMobility）平台專家委員會和執行委員會成員。

第1章簡介/1 
1.1當前互聯網存在的問題概述/1 
1.1.1互聯網核心架構和演進模型已不再適用/2 
1.1.2互聯網骨化狀態/2 
1.1.3不受歡迎的流量浪湧，包括但不限於垃圾郵件/3 
1.1.4配置和管理的複雜性/3 
1.1.5隱私和可信度缺乏/4 
1.1.6對移動性和多宿主的支持不足/5 
1.2 4WARD項目簡介/5 
1.3 4WARD項目在歐洲、歐盟項目和其他地區的地位/7 
1.3.1歐盟第七框架計劃（FP7） /7 
1.3.2美國FIND（Future Internet Design）項目/7 
1.3.3美國GENI項目/8 
1.3 .4日本的AKARI項目/8 
1.4本書內容/9 

第2章系統概覽/12 
2.1背景與動因/12 
2.2 4WARD系統模型/13 
2.3架構框架/15 
2.3.1分層（Strata）、Netlet和設計庫（Design Repository） /15 
2.3.2設計過程/16 
2.4網內管理/18 
2.5網絡虛擬化/19 
2.6通用路徑/20 
2.7信息網絡/21 
2.8結論和導讀/22 
參考文獻/23 

第3章社會經濟議題/24 
3.1簡介/設定背景/24 
3.1.1概論/24 
3.1.2應用與服務/25 
3.1. 3社會經濟問題/26 
3.1.4管理制度/27 
3.2非技術需求/28 
3.3重要推動力量評估的想定/30 
3.3.1想定概念/30 
3.3.2商業環境/31 
3.4業務應用案例/33 
3.4. 1網絡虛擬化/33 
3.4.2新的信息傳遞方式/40 
3.4.3物聯網概覽/43 
3.4.4面向社區的應用概覽/44 
3.5結論/45 
參考文獻/47 

第4章網絡設計/49 
4.1簡介/49 
4.2網絡架構及其基本概念/51 
4.3網絡設計：層/53 
4.4節點設計：節點架構/55 
4.5組件設計：組件式架構/57 
4.6設計流程/58 
4.7設計流程的各個階段/58 
4.8設計庫/60 
4.9網絡虛擬化概述/61 
4.10虛擬網絡的生命週期/64 
4.11虛擬網絡創建/66 
4.12虛擬網絡實例化與管理/67 
4.13支持虛擬化的下層節點架構/68 
4.14虛擬鏈接/70 
4.15將終端用戶與虛擬網絡相連/71 
4.16結論/71 
參考文獻/73 

第5章命名與尋址—關於基礎組網的幾點評論/75 
5.1名稱和地址的作用/75 
5.2基礎觀點：名稱、地址和分隔間/76 
5.2.1什 是名稱、什麼是地址/76 
5.2.2名稱的結構性方面/77 
5.2.3通信系統中的結構/78 
5.2.4名稱、地址和結構/81 
5.3核心：名稱解析/90 
5.3.1名稱解析就是鄰居發現/90 
5.3.2一個特例：發現所有鄰居/91 
5.3.3名稱解析與路由/91 
5.3.4配置名稱解析/92 
5.3.5特例：晚解析/94 
5.4結論/95 
參考文獻/96 

第6章安全與原則/97 
6.1簡介/97 
6.2商業模型和安全含義/99 
6.2.1數字世界中的一個概念：擁有/99 
6.2.2金魚缸中的生活/101 
6.2.3管理安全與安全管理/103 
6.3與4WARD架構支柱相關的安全問題/103 
6.3.1物理基層的虛擬化/103 
6.3.2構建路徑—4WARD通用路徑/104 
6.3.3信息網絡/105 
6.3.4網絡內管理/107 
6.4結論/109 
參考文獻/110 

第7章域間的概念和服務質量—我們如何互聯網絡，以及如何管理服務質量（QoS） /113 
7.1簡介/113 
7.2域的概念/114 
7.3互聯模式/114 
7.3 .1互聯網中的互聯/114 
7.3.2移動數據領域中的互聯 /116 
7.3.3服務泛在性/116 
7.4邁向新的互聯模式/117 
7.4.1互聯要求/117 
7.4.2新的對等互聯模式/119 
7.5域間DoS /121 
7.5.1簡介/121 
7.5.2供應商之間的QoS問題/122 
7.5.3未來網絡中的QoS—新的挑戰和工具/124 
7.5.4網絡虛擬化環境中的QoS /125 
7.6結論/127 
參考文獻/127 

第8章網絡管理/129 
8.1簡介/129 
8.1.1現有方法的局限性/130 
8.1.2 INM法/130 
8.1.3範圍和貢獻/131 
8.2 INM框架/131 
8.2.1 INM原則/132 
8.2.2 INM過渡程度/132 
8.2.3 INM框架架構/133 
8.3 INM實時態勢感知/136 
8.3.1實時監控的算法問題/136 
8.3.2分佈式異常檢測/138 
8.3.3避免網絡崩潰/139 
8.4 INM中的自適應/142 
8.4.1確保INM穩定性/142 
8.4.2基於行為的緊急擁塞控制/143 
8.5與其他4WARD技術的關係/145 
8.6結論/145 
參考文獻/146 

第9章如何建立和管理連接/148 
9.1簡介/148 
9.2以路徑為中心的網絡架構組成部分/150 
9.2.1實體/150 
9.2.2分隔間/151 
9.2.3通用路徑/151 
9.2. 4插件接口/151 
9.2.5端點/151 
9.2.6選項：ForMuxer /152 
9.2.7選項：中介點/152 
9.3功能映射到架構構建模塊/153 
9.3.1端點和實體—狀態信息保留者/153 
9.3.2端點和實體—數據處理與控制/154 
9.4建立通用路徑的先決條件機制/154 
9.4.1 GP服務發現/155 
9.4.2資源描述框架/155 
9.4.3名稱解析/157 
9.5建立連接/ 158 
9.6管理連接/161 
9.7合作和編碼框架（CCFW） /162 
9.7.1 CCFW構件/163 
9.7.2 GP架構中的CCFW /163 
9.8管理移動性的三種方法/165 
9.8.1動態移動錨定/165 
9.8.2無錨點移動設計/167 
9.8.3多宿主的端到端移動/168 
9.9觸發器和交接決定/169 
9.10結論/170 
參考文獻/170 

第10章如何管理和搜索/檢索信息對象/173 
10.1簡介/173 
10.2信息—一種用戶觀點/175 
10.3架構要求/176 
10.4螺母和螺栓（細節） /179 
10.5操作/185 
10.6演進/187 
10.7結論/190 
10.8相關工作/190 
參考文獻/ 191

 
第11章應用案例—從商業想定到網絡構 /194 
11.1背景/194 
11.1.1基於社區的網絡/194 
11.1.2商業模式/195 
11.2臨時社區業務想定/197 
11.2.1概述和細節/197 
11.2.2角色、參與者及業務關係/198 
11.3 AdHC業務想定分析—派生與業務相關的要求/201 
11.4細化—派生技術要求/202 
11.5運用設計過程來界定一個合適的網絡構架/203 
11.5.1簡介/203 
11.5.2需求分析/203 
11.5. 3抽象服務設計/206 
11.5.4組件設計/208 
11.6可部署的網絡構架—組件和接口/209 
11.7結論/210 
參考文獻/210 

第12章原型實現/211 
12.1簡介/211 
12.2網絡架構的設計、運行和應用/212 
12.2.1設計—Netlet編輯器/212 
12.2.2運行—節點架構原型/213 
12.2.3虛擬網絡管理環境原型/215 
12.2.4應用—虛擬網絡/217 
12.2.5結論/219 
12.3網絡虛擬化架構原型/219 
12.3.1基礎設施和軟件/220 
12.3.2原型概述/220 
12.3.3虛擬網絡提供/221 
12.3.4管理訪問/223 
12.3.5結論/223 
12.4緊急想定下的實時適應/224 
12.4.1 原型要素/224 
12.4.2實現的想定/226 
12.4.3結論/228 
12.5通用路徑與信息網絡（NetInf）的集成/228 
12.5.1通用路徑原型應用/229 
12.5.2 NetInf原型實現/230 
12.5. 3通用路徑/NetInf原型結合/232 
12.5.4結論/232 
12.6通用路徑使用的網絡內管理跨層服務質量/233 
12.6.1簡介/233 
12.6.2用於通用路徑的基於跨層服務質量的試驗平台/233 
12.6.3成果/235 
12.6.4試驗結果/236 
12.6.5結論和未來的研究工作/237 
12.7結論/237 
參考文獻/237 

第13章結論/240 
13.1社會經濟/240 
13.2技術成果/ 241 
13.2.1網絡設計/242 
13.2.2命名和尋址/243 
13.2.3安全性/244 
13.2.4互聯/244 
13.2.5網絡管理/244 
13.2.6連接性/245 
13.2.7信息對象/ 245 
13.2.8原型/246 
13.3從研究到現實—未來網絡的遷移路徑/248 
譯者後記/263