一

wochina

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><b><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt;">3<span>  </span>FARA</span></b><b><span style="font-size: 12pt; font-family: 宋体;">的体系结构</span></b><b><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt;"><op></op></span></b></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(1)</span><span style="font-family: 宋体;">设计理念：</span><span lang="EN-US">FARA</span><span style="font-family: 宋体;">网络体系结构是</span><span lang="EN-US">MIT(</span><span style="font-family: 宋体;">美国麻省理工</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">与其它技术机构合作的研究成果，旨在采用自顶·向下的方法，从需求出发，提出一种更适合未来业务与应用的网络体系结构。</span><span lang="EN-US">FARA</span><span style="font-family: 宋体;">是针对下一代互联网而设计的，并没有考虑下一代电信网</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">承载网</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">的需求，在设计时没有着重考虑对现有</span><span lang="EN-US">IP</span><span style="font-family: 宋体;">网络的兼容性问题。</span><span lang="EN-US">FARA</span><span style="font-family: 宋体;">模型还在逐步完善之中，这种研究思路代表了互联网发展的重要方向之一。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(2)</span><span style="font-family: 宋体;">结构模型：</span><span lang="EN-US">FARA</span><span style="font-family: 宋体;">支撑互联网拓扑是分层的，这种分层不同于现有互联网只是简单的包含骨干网络和接入网，而是包括更为严格的层次结构。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(3)</span><span style="font-family: 宋体;">功能分布：坚持网络协议栈分层模型，层与层之间、不同功能模块之间的依赖性要最小化。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(4)</span><span style="font-family: 宋体;">传输模式：坚持分组交换，分组是可变长的；坚持网络端到端透明性原则；支撑对多种异构底层网络的支撑</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">兼容</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(5)</span><span style="font-family: 宋体;">编址与命名：采用层次化的编址与命名体系，全局编址与命名</span><span lang="EN-US">(GlobalAddressing)</span><span style="font-family: 宋体;">。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(6)</span><span style="font-family: 宋体;">寻址与路由：支撑局部路由方式、支撑移动性。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(7)</span><span style="font-family: 宋体;">服务质量保证方式：坚持采用面向五连接的技术。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(8)</span><span style="font-family: 宋体;">可运营可管理能力：网路的控制与管理是分布的。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(9)</span><span style="font-family: 宋体;">业务支撑能力：支撑多种业务，成为公共承载网络。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><b><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt;">4<span>  </span>3TNet</span></b><b><span style="font-size: 12pt; font-family: 宋体;">的体系结构</span></b><b><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt;"><op></op></span></b></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>3TNet</span><span style="font-family: 宋体;">是国家“八六三”计划信息领域重大专项，主要面向流媒体业务等高带宽需求应用。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>3TNet</span><span style="font-family: 宋体;">的网络拓扑遵循分层拓扑结构，采用电路和·分组混合的交换体制，主要包括</span><span lang="EN-US">T</span><span style="font-family: 宋体;">比特级核心层和</span><span lang="EN-US">G</span><span style="font-family: 宋体;">比特级边缘层。核心层是由</span><span lang="EN-US">T</span><span style="font-family: 宋体;">比特级的自动交换光网络和</span><span lang="EN-US">T</span><span style="font-family: 宋体;">比特级的路由器组成的支撑双模双协议栈</span><span lang="EN-US">(IPv4</span><span style="font-family: 宋体;">／</span><span lang="EN-US">v6)</span><span style="font-family: 宋体;">的骨干传输层，边缘层是由</span><span lang="EN-US">G</span><span style="font-family: 宋体;">比特级的光传送网络和</span><span lang="EN-US">G</span><span style="font-family: 宋体;">比特级的路由器组成的边缘汇接传输层。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt; text-indent: 21.75pt;"><font size="3"><span lang="EN-US">3TNet</span><span style="font-family: 宋体;">提出了一种新的网络拓扑架构，提高了互联网络的性能，对流媒体、</span><span lang="EN-US">VolP</span><span style="font-family: 宋体;">等多媒体业务能够很好地支撑。但是它基本没有对现有的网络协议体系结构作根本性改变，因此并没有解决移动、安全、可信等突出问题。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><b><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt;">5<span>  </span>MP</span></b><b><span style="font-size: 12pt; font-family: 宋体;">的体系结构</span></b><b><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt;"><op></op></span></b></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>MP(MedianetProtoc01)</span><span style="font-family: 宋体;">是流媒体宽带网络的协议，是流媒体网络的基础技术，是包含流媒体信息传输、储存和处理的相对完整的技术体系。媒体网</span><span lang="EN-US">(Medianet)</span><span style="font-family: 宋体;">是一个定位为提供多媒体服务的下一代网络的平台，其核心是视频流媒体加上宽带网络。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(1)</span><span style="font-family: 宋体;">分组交换模式：在</span><span lang="EN-US">ISO</span><span style="font-family: 宋体;">的网络协议栈模型中，</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">技术主要工作在第二层，即数据链路层。分组交换技术在网络统计复用方面的高性能</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">技术本质上依然属于分组交换技术，与</span><span lang="EN-US">p</span><span style="font-family: 宋体;">技术</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">和以太网技术</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">、</span><span lang="EN-US">ATM</span><span style="font-family: 宋体;">技术等主要分组交换技术不同的是：</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">技术中的分组</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">包</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">只包含三个固定长度，分别对应不同的业务数据的封装需求，而</span><span lang="EN-US">IP</span><span style="font-family: 宋体;">技术的帧长是可变长的，这种变长包在提高了网络的业务数据承载效率和提高封装灵活性的同时，也给网元的处理带来了难度，尤其是对于分组的硬件处理实现带来不便，影响了分组处理效率的提高。而</span><span lang="EN-US">ATM</span><span style="font-family: 宋体;">中的信元是固定长度的</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">只有</span><span lang="EN-US">53</span><span style="font-family: 宋体;">个字节</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">，这种单一长度的分组便于分组的硬件实现，也在一定程度上影响了业务数据封装的灵活性和效率。</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">技术中的三种固定长度的分组是对以太网分组和</span><span lang="EN-US">ATM</span><span style="font-family: 宋体;">信元的优点的结合。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(2)</span><span style="font-family: 宋体;">面向无连接为主，连接为辅：</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">是面向五连接的异步分组技术，可以理解成是一种经过优化的以太网技术。之所以</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">技术选用五连接方式工作，是由视频流媒体业务数据的特性所决定的，流媒体对于网络时延和时延变化较为敏感，但是能够容忍一定的网络损伤</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">如丢包率等</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">。面向连接的重传机制对于实时性很强的流媒体业务来讲是无效的、也是没有必要的、甚至是灾难性的，但是面向连接对于信令流是十分必要的。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(3)</span><span style="font-family: 宋体;">包结构：</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">网络考虑到和广泛使用的以太网技术的兼容，采用了和以太网帧相同的帧结构，只是对于以太网帧中的比特位进行了重新的命名并赋予了不同和含义。</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">分组的地址部分由</span><span lang="EN-US">4</span><span style="font-family: 宋体;">个参数组成，共计</span><span lang="EN-US">14BYTE</span><span style="font-family: 宋体;">：网络目标地址</span><span lang="EN-US">(DA</span><span style="font-family: 宋体;">：</span><span lang="EN-US">6BYTE)</span><span style="font-family: 宋体;">、网络源地址</span><span lang="EN-US">(SA</span><span style="font-family: 宋体;">：</span><span lang="EN-US">6BYTE)</span><span style="font-family: 宋体;">、用户子网目标地址</span><span lang="EN-US">(HAD</span><span style="font-family: 宋体;">：</span><span lang="EN-US">1BYTE)</span><span style="font-family: 宋体;">、用户子网源地址</span><span lang="EN-US">(HSD</span><span style="font-family: 宋体;">：</span><span lang="EN-US">IBYTE)</span><span style="font-family: 宋体;">。其中，</span><span lang="EN-US">DA</span><span style="font-family: 宋体;">和</span><span lang="EN-US">SA</span><span style="font-family: 宋体;">实现骨干网和接入网的寻址，</span><span lang="EN-US">HDA</span><span style="font-family: 宋体;">和</span><span lang="EN-US">HAS</span><span style="font-family: 宋体;">实现多种媒体流的区分和用户子网的寻址。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(4)</span><span style="font-family: 宋体;">层次化的编址体系：</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">技术采用了有序化结构的地址体系，</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">地址不仅具备惟一性，同时具备可定位和可定性功能，如同个人身份证号码一样，隐含了该用户端口的地理位置、设备性质、服务权限等其它特征。</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">交换机可以根据这些特征规定分组的行为规则，不同性质的数据分组实现骨干网细分、接入网融合的</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">网络结构模式。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(5)</span><span style="font-family: 宋体;">有序化的寻址方式：</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">采用了类似于正</span><span lang="EN-US">164</span><span style="font-family: 宋体;">地址寻址方式的层次化寻址方式，由于</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">地址中定义了明确的网络层次，因此寻址只需要在同一层次中进行，即寻址具有局部特性，并不需要全程搜索。</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">采用了局部地址路由算法，可将每一层交换机的寻址范围限定在局部空间之内，使得</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">交换机无需存储路由表，无需实时计算路由，提高了交换机的处理效率、降低了交换机的复杂度。</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">网络的各个层次均可以成为一个自治域，</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">网络的建立、调整和路由选择在每个自治域中独立实现，因此无论哪个层</span><span lang="EN-US">[</span><span style="font-family: 宋体;">次的自治域中网络结构的改变，均不会影响上下以及其它</span><span lang="EN-US">[</span><span style="font-family: 宋体;">自治域的正常运行。这种分层自治结构确保了在不增加复杂度的前提下将网络规模进行扩大。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US">(6)</span><span style="font-family: 宋体;">流量预测和离线路由算法：由于</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">技术的处理对象是数据流量稳定的流媒体，因此可以对</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">业务流量进行预测和资源预留，这种资源预留要求网络中的网元</span><span lang="EN-US">(MP</span><span style="font-family: 宋体;">交换机</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">要保存每个流的状态信息，由于流的带宽是固定的，因此</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">交换机所保存的状态信息是有限的。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(7)</span><span style="font-family: 宋体;">带内信令</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">随路信令</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">：</span><span lang="EN-US">MP</span><span style="font-family: 宋体;">分组中包含了长数据包、短数据包和信令包，即信令包与其它数据包用同一逻辑网络来承载，这样既省去了同步系统，又省去了独立的信令系统。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><b><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt;">6<span>  </span></span></b><b><span style="font-size: 12pt; font-family: 宋体;">结束语</span></b><b><span lang="EN-US" style="font-size: 12pt;"><op></op></span></b></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span></span><span style="font-family: 宋体;">通过对上述网络的体系结构的比较可以发现，这些网络体系结构在面对目前的应用需求时，都存在着一些问题，对这些问题的反思对于未来网络体系结构的研究有着重要意义，是研究的出发点。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(1)</span><span style="font-family: 宋体;">在安全性方面</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">安全</span><span lang="EN-US">)</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span></span><span style="font-family: 宋体;">通常认为传统电信网络是安全的，因为电信的网络层次和网络区域是严格定义的，用户只能看到</span><span lang="EN-US">UNI</span><span style="font-family: 宋体;">接口，而</span><span lang="EN-US">NNI</span><span style="font-family: 宋体;">和</span><span lang="EN-US">SNI</span><span style="font-family: 宋体;">以上的网络和应用用户是不能直接访问的。在互联网缺乏一个系统的安全体系结构，在</span><span lang="EN-US">TCP</span><span style="font-family: 宋体;">／</span><span lang="EN-US">IP</span><span style="font-family: 宋体;">底层协议没有完善的内置安全机制，现有的安全技术都是以修修补补的形式增加进来的，因此难免会出现安全漏洞、功能重叠、实现复杂等各种问题。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(2)</span><span style="font-family: 宋体;">在移动性方面</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">泛在</span><span lang="EN-US">)</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span></span><span style="font-family: 宋体;">泛在要求网络能给用户提供无时不在、无处不在、无所不有的综合服务。由于最初的</span><span lang="EN-US">TCP</span><span style="font-family: 宋体;">／</span><span lang="EN-US">IP</span><span style="font-family: 宋体;">协议体系是面向固定位置的主机而设计的，</span><span lang="EN-US">IP</span><span style="font-family: 宋体;">地址被赋予双重功能。一是表示主机所处的位置，用于网络层路由；二是标识主机本身，用于建立传输层的连接。这种功能耦合导致无法支撑主机和</span><span lang="EN-US">IP</span><span style="font-family: 宋体;">地址的动态绑定，进而无法很好地解决主机的移动问题。传统电信网络的体系结构形成时，移动通信需求还不是十分强烈，因此其体系结构中未考虑终端的移动性。移动性是后来才补充到电信网络中的</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(3)</span><span style="font-family: 宋体;">在网络性能方面</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">性能</span><span lang="EN-US">)</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span></span><span style="font-family: 宋体;">在目前的互联网协议体系结构中，网络性能和服务质量保证是一个难题。互联网本质上提供的是一种“尽力而为”的五连接的服务。由于传统电信网络是有信令存在的，是面向连接的，两端在通信之前已经建立好了通道</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">虚电路</span><span lang="EN-US">)</span><span style="font-family: 宋体;">，并且已经进行了资源预留，因此只要通过接纳控制的通信要求均能在后续通信中对其服务质量进行保证。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(4)</span><span style="font-family: 宋体;">在可管和可控方面</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">可管、可控</span><span lang="EN-US">)</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span></span><span style="font-family: 宋体;">互
联网的核心理念之一是对于数据进行无记忆传送，在网络中尽量不保存或少保存状态信息，从而保证网络设备的简单和高效。这种理念使得网元中缺少用于管理的必
要信息，使得管理员无法高效对网络进行管理和控制。电信网络中是十分注重网络的可管理性的，在其体系结构中已经包含了对网络和业务状态信息的搜集和管理，
并且在行业内也已经制订并形成了系统的网络管理体系，因此一般认为电信网络的体系结构在网络管理性方面并不存在欠缺。</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt;"><font size="3"><span lang="EN-US"><span>    </span>(5)</span><span style="font-family: 宋体;">在可信性方面</span><span lang="EN-US">(</span><span style="font-family: 宋体;">可信</span><span lang="EN-US">)</span></font></p>

<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0pt; text-indent: 21.75pt;"><font size="3"><span style="font-family: 宋体;">互联网的开放和匿名特征使得互联网的可信任性一直无法保证。电信网中由于有严格的区域划分，存在</span><span lang="EN-US">UNI</span><span style="font-family: 宋体;">，</span><span lang="EN-US">NNI</span><span style="font-family: 宋体;">，</span><span lang="EN-US">SNI</span><span style="font-family: 宋体;">接口，同一运营商</span><span lang="EN-US">NNI</span><span style="font-family: 宋体;">以上部分均认为是可信任的，不同运营商之间的网络通常也认为是可信任的，因此一般认为，传统电信网络的网络体系结构在可信任机制方面是不存在缺陷的。</span></font></p>