未来网络与物联网

1、未来网络体系结构研究 及其对物联网影响李乐民2010.09.08内容提要1.网络的发展与存在问题2.解决可扩展性的方案 2.1 名址分离 2.2 边缘网与骨干网分离3.对物联网影响4.结语 1. 网络的发展与存在问题n为了适应数据等多种业务，网络向分组化发展。n传统的internet采用了ip，但是，当初的设计思想与目前情况不适应。下列几点n认为网络用户是基本友好的。n欠考虑商业应用。n欠考虑用户移动性、边缘的多样化。n网络不透明，对管理者和用户的可知性差。n欠考虑应用的多样性需求。因此，国内外对未来互联网的研究十分重视。由于三网融合，现在常说要研究“未来网络”。在日本，他们说要研究“新一代网

2、络”未来网络也包括传感器网络等。日本 akari 项目whats “new generation network” or nwgn?present networkrevisednxgnnew generationnetwork (nwgn)200520102015past networknext generationnetwork (nxgn)2) modification1) clean-slateexamples: cell phones 2g 3g 4g?internet ipv4 ipv6 ipv?next generationsnew generationsakari a small

3、 light in the dark pointing to the future 研究考虑的问题1.可扩展性 路由表的扩大2.安全性 原地址欺骗，ddos 攻击3.移动性 快速切换4.多归宿（multi-homing)5.业务量工程（traffic engineering）2. 可扩展性ipv4采用了32比特的地址码，有约40亿个地址码，但是，现在面临地址枯竭的境遇。采用了128比特的地址码,地址空间比ipv4增加了2的96次方倍。但是，ipv6还存在可扩展性问题，主要是忧虑核心网中路由器的路由表扩大得太快，超过了电子器件的实现能力。即使不超过，电能消耗大也是不利的。、可控可管等问题。bgp

4、路由器中转发信息表条目数传统的ip地址码既有位置标识的功能，又有身份标识的功能，这会使路由表的条目数增加，影响可扩展性。从压缩路由表的角度，一个用户单位内的ip地址最好由提供商分配，使他们可会聚，合用前缀。但是，换提供商时，用户的ip地址要改，不方便，且易出错。因此，有的用户采用独立的ip地址，会增加路由表的条目数。采用多归宿、流量工程，也会增加条目数。名址分离解决可扩展性的方案之一是采用名址分离。hip-host identity protocollisp等2.1 hip主机标识协议（hip）方案： 在传输层和网络层之间增加了主机标识层。 应用层和传输层通信，基于加密的主机标识。 ip地址只

5、用于选路。hip- host identity protocolnthe new host identity layerip addrprocesstransportip layerlink layerip addresshost identityhost idnthe host identity layertranslates his to ip addressess and vice versaip layerfragmentationhip 分层功能link layerforwardingipsectransport layerend-to-end, hithop-by-hop, ip

6、addresshipmobilitymulti-homingv4/v6 bridge2.2 lisphip要对主机进行更改，主机要有相当的运算能力，这影响hip的推广应用。cisco公司提出了lisp（locator identifier split protocol），。而把分离放在边缘网和骨干网连接处。在连接处再采用全球路由地址。lispneid endpoint identifier (您是谁？）nrloc routing locator (您连在网络何处？） 分离后，rloc可有效地会聚。nlisp采用了边缘网和骨干网分离的概念。名址映射（mapping)在名址分离的网络中，需要解决名

7、址映射，是一个新问题。hongbin luo, yajuan qin, hongke zhanga dht-based identifier-to-locator mapping approach for a scalable internetieee trans. on parallel and distributed systems, 20(10),oct.2009 全局位置、局部位置和身份分离lisp中，边缘网中身份和位置仍合在一起，因此提出再加local locator。成为：global locator, local locator, and identifier split但要改变

8、主机。究竟哪种体系结构好，还在研究中。3. 对物联网影响3.1 物联网的传感器网若在局部地区使用，可用其自己的体系结构（作为边缘网）。 例如，6lowpan（ipv6 over low power wireless personal area networks ） 在802.15.4 无线网上运行ipv6协议。若要连到骨干网去，需作地址变换。如将来用lisp，则用其连至骨干网的路由器。3.2 物联网中要考虑安全功能，可参考hip。p. urien, et al. hip-tags, a new paradigm for the internet of things. wireless days,1st ifip 20083.3 ons（object naming service，对象名服务） ons系统主要处理电子产品码与对应的信息