基于SDN的ICN网络架构的搭建及关键技术的研究

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在“互联网+”蓬勃发展的今天,人们的需求越来越多的倾向于多媒体化、移动化、物联网和大数据。在这种大趋势下,当前网络规模已经远远超出了当初设计网络时的设想。当前网络,为了应对复杂多变的网络环境和逐渐增多的网络需求,同时也为了更加方便地管理网络、增加路由功能,产生了许多复杂的路由协议。然而,基于IPv4的网络体系结构无法从根本上解决这些问题。因此,新一代网络体系结构的设计也在逐渐演进,由斯坦福大学设计的基于OpenFlow协议的网络体系,无疑是其中一颗非常耀眼的新星。由此而产生的软件定义网络(Software Defined Network,SDN),已经逐渐成为新一代网路研究的主流,并受到许多大型的网络公司,如思科、日本电器股份有限公司(NEC)和华为等公司的大力支持,并且已经在数据中心和云计算领域有了广泛的应用与发展。信息中心网络(ICN,Information Centric Network)是未来网络演进方案中的研究热点,逐渐得到越来越多的研究人员的关注。信息中心网络以信息为中心,与传统的TCP/IP网络中的主机-主机(Host-to-Host)通信方式不同的是,信息网络中的信息请求者并不关心内容存储的具体位置,而是只需要告诉信息网络所需信息的名称。在网络中多媒体流量呈爆发式增长的今天,TCP/IP网络的细腰结构越来越难以满足人们对网络需求的快速增长。信息中心网络架构的出现无疑是对现有网络需求的一种积极回应。软件定义网络和信息中心网络作为网络领域两颗颇受关注的新星,其各自所具有的特性和优势都具有很高的研究价值。而其两者的结合,运用软件定义网络的控制转发分离和信息中心网络的以信息为中心的通信方式,必定能极大地满足现代网络飞速增长的流量需求。新的技术和新的理念,对网络领域的发展无疑具有非常良好的促进作用。本文首先分析了软件定义网络和信息中心网络各自的研究成果和架构特性。并基于软件定义网络的数控分离思想,提出了一种具有信息中心网络特性的网络架构SD-ICN,针对软件定义网络的特性,设计了逻辑分离的各个功能模块以及流量的转发过程,并对缓存和多路径以及信息中心网络订阅模式的设计提出了一定的构想及展望。最后对所提出SD-ICN的设想,进行了仿真平台的测试。文章的最后对软件定义网络与信息中心网络相结合的研究做出了展望。
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