摘要：针对未来网络高速、高效等需求,并有效解决现有网络体系在资源利用率、网络安全及对移动性支持等方面暴露出的弊端,北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室提出了智慧协同网络体系结构。本文依托国家973项目“智慧协同网络理论基础研究”,设计并实现了智慧协同网络下基于路由族群标识的数据包查询转发方案,对智慧协同网络原型系统的研制,乃至对验证智慧协同网络体系的正确性与可行性具有重要的意义。首先,本文分析了目前互联网的现状,从资源利用率与能耗两个方面分析了现有互联网原始设计思想存在的不足,并简要介绍了智慧协同网络“三层”“两域”的体系架构模型。其次,本文阐述了目前国内外比较前沿的两种新型分组转发机制(MPLS和OpenFlow)的设计理念和实现方式,同时详细介绍了智慧协同网络的路由机制、服务注册机制、服务获取机制与分组转发机制等。再次,本文根据智慧协同网络中各个自治系统的不同组网策略,设计并实现了数据包在域内的两种路由转发方案,即基于传统路由机制的转发方案与基于路由族群标识的转发方案。在基于传统路由机制的转发方案中,主要完成了入口路由器、出口路由器与资源管理器转发模块的设计与实现；在基于族群标识的转发方案中,主要完成了路由组件的存储与转发模块的设计与实现。对两种设计方案进行了功能验证与性能分析。测试结果符合方案设计要求,基于路由族群标识的转发方案性能优于基于传统路由机制进行的转发方案。最后,本文基于族群标识设计并实现了智慧协同网络的控制与转发分离机制,主要包括控制协议的设计,资源管理器、路由器与控制器中关键模块的设计与实现,对设计方案进行了功能验证与性能分析。测试结果符合方案设计要求,并表明智慧协同网络控制转发分离方案性能优于现有互联网的SDN设计方案OpenFlow。