随着新场景、新应用的不断出现,标识网络的专网部署已无法满足自身发展的需要。采用公网部署的方式,能够进一步加快标识网络的推广与应用。然而,在以IPv4地址为特例的标识网络环境下,标识数据包在转发过程中极易出现路由不可达的现象,难以保证数据的可靠传输;采用数据中继的设计思路虽然能应对该问题,仍面临着数据中继服务器被攻击的风险。针对上述问题,本文在深入研究标识网络机制的基础上,采用客户端服务器模式与点对点传输模式,设计了一种面向标识网络的数据中继机制,实现了标识数据包在核心网中的可靠与安全传输,满足标识网络不同接入网间端到端的通信需求。具体工作如下:首先,介绍了标识网络的通信流程,总结了标识通信的实际场景类型,并分析了标识数据包路由不可达的原因;描述了面向标识网络的数据中继机制设计需求,并给出了总体设计方案;设计了智能接入路由器和数据中继服务器的功能。为实现不同接入网间的通信传输,提出了客户端服务器和点对点传输两种中继策略;为缓解数据中继服务器的负载压力,提出了标识数据中继算法;为提高数据中继服务器的服务安全能力,提出了标识数据安全机制。其次,实现了数据中继机制在智能接入路由器和数据中继服务器上的功能模块。为完成打洞与心跳机制建立、标识终端上线工作,智能接入路由器实现用户模块;为完成标识数据包的封装与解封装工作,实现内核中继模块;为提供标识数据包封装所需的地址与端口信息,实现用户空间与内核空间的接口。为标识数据包提供中继控制与转发功能,数据中继服务器响应智能接入路由器的数据请求、建立转发映射表;为标识数据包不同接入网间通信提供传输通道,协助源与目的智能接入路由器建立打洞与心跳机制;为完成对网络攻击行为的预测和拦截,采用机器学习算法实现标识数据安全机制。最后,在搭建的标识网络中继测试环境基础上,验证了中继策略的有效性与可靠性;验证了数据中继服务器的标识数据安全机制的功能。结果表明,面向标识网络的数据中继机制能够实现标识数据包在核心网中的可靠传输;有效抵御网络攻击,提高中继服务的安全性。本文设计的数据中继机制保证了标识数据包在核心网中的可靠与安全传输,加快了标识网络实际部署与应用的进程。