来源:学术plus(caeit-e)
摘要:当前网络已经发展了40余年,存在许多问题亟待解决。随着美国产业互联网、德国工业4.0以及“互联网+”等战略的提出,当前的互联网所支撑的方向正在由消费型向生产型转变,但是基于TCP/IP的网络体系架构在可扩展性、安全性等方面都无法适应这一转变,因此未来网络受到了全球范围的重视,比较有代表性的工作包括软件定义网络和信息中心网络,另一方面,大数据技术也在各个行业崭露头角,这些新兴的技术都处于发展初期,仍存在许多问题亟待解决。本文将这些新技术的优势加以利用,提出了一种数据驱动的网络架构,旨在通过该架构来解决新兴的未来网络在发展中所面临的问题和挑战。
关键词:软件定义网络;信息中心网络;大数据;数据驱动网络
引言从年互联网在中国出现至今,互联网在中国的发展已有了0年的历史,纵观这0年,主要包括个发展阶段,分别是:测试研究阶段(-99)、初步发展阶段(-)和全面发展阶段(-今)。经过这0年的发展,当前基于TCP/IP的互联网体系存在着很多挑战,这些挑战主要包括:、网络结构僵化,不能应对新业务的需求。在传统网络中,层次化的结构是互联网得以发展的关键,但是网络规模不断增大,层次化结构中封闭的网络设备中内置的大量复杂的协议,大大增加了网络优化运营的难度,使得科研和管理人员都无法在网络中部署新的协议,增加新的业务能力。
、网络不能进行自适应配置。现有网络中,网络不能进行自适应配置,必须预先留有足够的冗余,用来防止峰值时出现网络拥堵的情况。根据上海贝尔和诺基亚的调查研究表明,我国现阶段网络峰值利用率在60%以下,平均网络利用率只有5%,也就是说,运营商建设G的宽带,平均只有50M可以被用户利用,剩下的65%只能作为“备胎”,长此以往再加上流量的急速增长,运营商需要投入的带宽建设资源的数量可想而知。
、信息网络正在与传统行业进行深度的融合,深度融合之后所带来的对实时性、安全性等需求是当前网络难以满足的。例如在车联网中,要求网络的时延非常小,需要达到0毫秒以下,但是当前互联网的传输时延80%都高于90毫秒,离车联网的目标还相差很远。
因此,面对当前互联网的这些问题和挑战,全球正在积极展开未来网络基础架构的研究来解决问题。比较有代表性的工作包括软件定义网络(Software-DefinedNetworking,SDN)[],信息中心网络(Information–CentricNetworking,ICN)[]等,此外,大数据技术也在各个行业崭露头角[]。但是这些新兴的未来网络架构和技术仍处在最初的发展阶段,其自身仍存在许多问题亟待解决。因此在本文中,将这些新架构、新技术的优势加以利用,综合的提出了数据驱动的网络架构,旨在通过该架构来解决新兴的未来网络在发展中所面临的问题和挑战。
新兴网络技术与相应挑战.软件定义网络..产生背景软件定义网络来自年斯坦福大学CleanSlate研究课题[4],年,NickMcKeown教授在Sig