未來網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)

1、未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)研究 及其對物聯(lián)網(wǎng)影響李樂民2010.09.08內(nèi)容提要1.網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與存在問題2.解決可擴(kuò)展性的方案 2.1 名址分離 2.2 邊緣網(wǎng)與骨干網(wǎng)分離3.對物聯(lián)網(wǎng)影響4.結(jié)語 1. 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與存在問題n為了適應(yīng)數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)向分組化發(fā)展。n傳統(tǒng)的internet采用了ip，但是，當(dāng)初的設(shè)計(jì)思想與目前情況不適應(yīng)。下列幾點(diǎn)n認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)用戶是基本友好的。n欠考慮商業(yè)應(yīng)用。n欠考慮用戶移動性、邊緣的多樣化。n網(wǎng)絡(luò)不透明，對管理者和用戶的可知性差。n欠考慮應(yīng)用的多樣性需求。因此，國內(nèi)外對未來互聯(lián)網(wǎng)的研究十分重視。由于三網(wǎng)融合，現(xiàn)在常說要研究“未來網(wǎng)絡(luò)”。在日本，他們說要研究“新一代網(wǎng)

2、絡(luò)”未來網(wǎng)絡(luò)也包括傳感器網(wǎng)絡(luò)等。日本 akari 項(xiàng)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 研究考慮的問題1.可擴(kuò)展性 路由表的擴(kuò)大2.安全性 原地址欺騙，ddos 攻擊3.移動性 快速切換4.多歸宿（multi-homing)5.業(yè)務(wù)量工程（traffic engineering）2. 可擴(kuò)展性ipv4采用了32比特的地址碼，有約40億個(gè)地址碼，但是，現(xiàn)在面臨地址枯竭的境遇。采用了128比特的地址碼,地址空間比ipv4增加了2的96次方倍。但是，ipv6還存在可擴(kuò)展性問題，主要是憂慮核心網(wǎng)中路由器的路由表擴(kuò)大得太快，超過了電子器件的實(shí)現(xiàn)能力。即使不超過，電能消耗大也是不利的。、可控可管等問題。bgp

4、路由器中轉(zhuǎn)發(fā)信息表?xiàng)l目數(shù)傳統(tǒng)的ip地址碼既有位置標(biāo)識的功能，又有身份標(biāo)識的功能，這會使路由表的條目數(shù)增加，影響可擴(kuò)展性。從壓縮路由表的角度，一個(gè)用戶單位內(nèi)的ip地址最好由提供商分配，使他們可會聚，合用前綴。但是，換提供商時(shí)，用戶的ip地址要改，不方便，且易出錯(cuò)。因此，有的用戶采用獨(dú)立的ip地址，會增加路由表的條目數(shù)。采用多歸宿、流量工程，也會增加條目數(shù)。名址分離解決可擴(kuò)展性的方案之一是采用名址分離。hip-host identity protocollisp等2.1 hip主機(jī)標(biāo)識協(xié)議（hip）方案： 在傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層之間增加了主機(jī)標(biāo)識層。 應(yīng)用層和傳輸層通信，基于加密的主機(jī)標(biāo)識。 ip地址只

5、用于選路。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 分層功能link layerforwardingipsectransport layerend-to-end, hithop-by-hop, ip

6、addresshipmobilitymulti-homingv4/v6 bridge2.2 lisphip要對主機(jī)進(jìn)行更改，主機(jī)要有相當(dāng)?shù)倪\(yùn)算能力，這影響hip的推廣應(yīng)用。cisco公司提出了lisp（locator identifier split protocol），。而把分離放在邊緣網(wǎng)和骨干網(wǎng)連接處。在連接處再采用全球路由地址。lispneid endpoint identifier (您是誰？）nrloc routing locator (您連在網(wǎng)絡(luò)何處？） 分離后，rloc可有效地會聚。nlisp采用了邊緣網(wǎng)和骨干網(wǎng)分離的概念。名址映射（mapping)在名址分離的網(wǎng)絡(luò)中，需要解決名

7、址映射，是一個(gè)新問題。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、局部位置和身份分離lisp中，邊緣網(wǎng)中身份和位置仍合在一起，因此提出再加local locator。成為：global locator, local locator, and identifier split但要改變

8、主機(jī)。究竟哪種體系結(jié)構(gòu)好，還在研究中。3. 對物聯(lián)網(wǎng)影響3.1 物聯(lián)網(wǎng)的傳感器網(wǎng)若在局部地區(qū)使用，可用其自己的體系結(jié)構(gòu)（作為邊緣網(wǎng)）。 例如，6lowpan（ipv6 over low power wireless personal area networks ） 在802.15.4 無線網(wǎng)上運(yùn)行ipv6協(xié)議。若要連到骨干網(wǎng)去，需作地址變換。如將來用lisp，則用其連至骨干網(wǎng)的路由器。3.2 物聯(lián)網(wǎng)中要考慮安全功能，可參考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，對象名服務(wù)） ons系統(tǒng)主要處理電子產(chǎn)品碼與對應(yīng)的信息