朱鵬鯤

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研究可重構信息通信基礎網絡體系

朱鵬鯤

公安海警學院，浙江 寧波 315801

基于可重構信息通信基礎網絡體系項目，在論述項目科學問題的基礎上，對項目的開展進行了深入分析，提出了創(chuàng)新性方面的主要內容，并通過分析得出了該項目具有提升信息技術影響力作用的結論。

可重構技術；網絡體系結構；信息通信

對于當前IP網絡結構所存在的主要問題，提出了“可重構信息通信基礎網絡體系”項目，項目將可重構技術作為核心，創(chuàng)建全新的網絡體系結構，實現眾多新業(yè)務的快速部署，具有十分突出的可擴展性與安全性。而且伴隨研究工作的不斷加深，這一體系也將得到更為全面的優(yōu)化和完善。

1 科學問題

當前，網絡體系結構存在的主要問題是如何促進新型網絡研究的內在動力。以下對目前的TCP/IP網絡體系結構面臨的各種問題進行分析，進而找出可重構網絡分析的突破口與捷徑。通過初步研究得知，主要存在四個方面的問題，分別為業(yè)務適應性、傳輸能力、安全可控與資源利用。

1.1 業(yè)務適應性

隨著數據中心、社交、電子商務等應用型網絡的迅速發(fā)展，IP網絡業(yè)務十分豐富，使得目前的網絡業(yè)務對服務功能提出了更為嚴格的要求[1]。然而，由于互聯網會受到網絡體系結構方面的影響與限制，導致其服務功能較為固定，使基本的業(yè)務需求和網絡能力存在巨大的差距，而且這一差距還有被進一步拉大的趨勢，最終使現有網絡根本無法適應多樣化發(fā)展需求。以云計算與數據中心等典型應用網絡為例，其會產生大量的網絡流量，已經遠遠超出基礎設備的極限承載水平；IP網絡根據端口號對服務類型實施區(qū)分的傳統(tǒng)模式對新應用的快速部署造成了一定的影響；IP網絡自身的細腰結構很難實現各項業(yè)務需求。由此可見，面對未來海量、多樣的業(yè)務需求，應用型網絡必須具備良好的業(yè)務適應性。

1.2 傳輸能力

TCP/IP網絡是以單播通信作為傳輸模式的，這種模式很難滿足新業(yè)務需求。與此同時，當前互聯網所遵循的“分組轉發(fā)盡力而為”的基本原則也很難適應新業(yè)務對于服務質量提出的高要求。另外，對于IP網絡而言，因為流量工程等因素而出現的路由表膨脹問題，使得網絡中基本的查詢功能不但減弱，而且間接增加了處理的負擔。實踐證明，互聯網依靠的傳輸能力太過單調，而且長期沒有任何的改變，這一現狀根本無法促進信息網絡的進一步發(fā)展。根據“結構決定功能”的基本法則，針對各項高等級需求，優(yōu)化設計結構體系，增強傳輸能力逐漸成為有效解決以上問題的關鍵。

1.3 網絡安全

TCP/IP網絡設計的初衷為促進科研交流，其對應的網絡規(guī)模局限在一個極為封閉的空間內，雖然具有一定可行度與可控性，但安全性問題仍不夠突出，也使得設計初期沒有對內嵌安全機制進行充分的考慮。然而，隨著網絡應用的快速發(fā)展，當前的互聯網已經出現巨大的改觀，逐漸變成一個多樣、開放的體系。管理難度隨之擴大，會面臨到種種的問題和威脅，網絡欺詐、數據泄密以及異常流量等實際問題對互聯網應用造成了極大的影響[2]。從本質上講，缺少安全可控的服務性能是目前互聯網存在的根本問題之一。研究表明，網絡的結構要素與功能決定了它的安全性和可控性，通過內嵌式安全機制等構建，提升安全性服務水平，是解決上述問題的有效舉措。

2 可重構信息通信基礎網絡體系

2.1 關鍵技術

為使新型網絡可以按照業(yè)務的基本需求實施結構與功能重組，繼而實現業(yè)務多樣化等目標，所選核心技術為創(chuàng)建可重構網絡理論體系，具體內容有：元能力理論、認知及重構機理和多態(tài)尋址路由機制（Polymorphic Addressing Routing Mechanism），可重構網絡理論體系如圖1所示。

圖1 可重構網絡理論體系示意圖

圖1中，元能力理論重點考慮業(yè)務需求多樣及能力有限確定間存在的差異。研究將業(yè)務特征需求作為基礎的“網絡業(yè)務—網絡元服務—網絡元能力”模型與機制。認知及重構機理主要側重于網絡管理，探究重構功能，并對底層資源實施認知，同時根據認知結果構建承載網的基本結構；多態(tài)尋址路由機制的目的在于研究路由協議體系，這一體系不僅可表示成通過基態(tài)協議特化的體系，也能表示成某種體系對應的多種運行態(tài)[3]。

2.2 創(chuàng)新性

（1）網絡元能力。為處理剛性結構無法適應新業(yè)務的現實問題，決定從業(yè)務、元能力以及元服務三個角度對功能與資源實施劃分，提出一種可對元能力理論提供支撐作用的結構模型。（2）宏電路機制。為切實加強網絡傳輸能力，提出一種可滿足新型業(yè)務需求的信息傳輸通道，即為宏電路，并創(chuàng)建了和該通道相匹配的路由交換機制。對于宏電路機制而言，其在解決當前網絡傳輸能力較弱的問題上，有著極其重要的作用和意義?；谠摍C制的研究團隊陸續(xù)參加了IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任務組）與ITU（International Telecommunication Union，國際電信聯盟）等會議，和國外相關研究組保持著緊密的聯系與溝通，進一步推動了此技術與框架的發(fā)展。（3）安全理論模型。為處理安全性無法滿足系統(tǒng)復雜需求的實際問題，實現根本上的安全可管可控，創(chuàng)建了一個將安全基片作為基礎的理論模型，構建了全新的管控機制。這一研究成果也得到了國外許多知名院校學者的認同與肯定。

3 結束語

綜上所述，結合可重構信息通信基礎網絡體系的開展實情，從解決問題以及研究的主要內容出發(fā)對相關的研究工作實施論述與總結。實踐表明，可重構信息通信基礎網絡體系的實行對國內網絡發(fā)展帶來了全新的發(fā)展契機，具有提升信息技術影響力的重要作用。

[1]蘭巨龍，程東年，胡宇翔.可重構信息通信基礎網絡體系研究[J].通信學報，2014（1）：128-139.

[2]蘭巨龍，熊鋼，胡宇翔，劉釋然，程東年.可重構基礎網絡體系研究與探索[J].電信科學，2015（4）：63-71.

[3]李幸一.芻議可重構信息通信基礎網絡體系[J].中國新通信，2015（12）：7.

TP393.09

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1009-6434（2016）05-0025-01