未来网络应用场景与网络能力需求

以TCP/IP为体系架构的互联网已经发展为当前信息社会的重要基础设施。但随着网络流量的迅速增长和各种新兴应用的不断出现,现有网络体系结构在各方面的问题日益突出。分析了未来网络的新型应用,并明确了未来网络应用的性能需求会给网络体系结构的研究和设计提供更清晰的方向。对浸入式体验、物联网、触觉互联网和智能交通这几类典型未来网络应用的应用场景进行了分析,总结出未来网络应用对未来网络的能力需求,导出关键的网络性能指标需求。     

SDN中基于图分割的自适应带内网络遥测探测路径配置

软件定义网络（SDN）是一种将控制与转发平面分离的新型网络架构,可以基于全局信息进行网络资源的调度和优化,而精确的调度需要对全网信息（包括网络中所有交换设备状态及拓扑中所有链路信息）进行准确的测量.带内网络遥测可以在转发数据包的同时实现相关信息的采集,其中配置全网覆盖的探测路径是带内网络遥测需要解决的关键问题之一.但现有SDN网络中全网覆盖的带内网络遥测路径配置方案存在以下问题：（1）需要提前部署大量探测节点导致维护开销增大;（2）探测路径过长导致探测分组长度超过网络中的MTU值;（3）冗余的探测路径导致测量引入的流量负荷在网络整体流量中占比过大;（4）动态变化拓扑下探测路径调整恢复时间长等.为解决上述问题,提出了SDN中基于图分割的自适应带内网络遥测探测路径配置（ACGS）方法,其基本思想是：利用图分割对网络拓扑图进行划分,通过控制拓扑规模来限制探测路径长度;在分割后的子图中求解欧拉回路得到只遍历子图中有向边一次的探测路径,以避免探测节点数量过多、探测路径冗余度高的问题;并利用局部调整与整体调整相结合的方式解决拓扑动态变化时探测路径恢复时间长的问题.实验结果证明ACGS方法能够在SDN网络环境下,实现探测路径长度适中、探测节点数量较少、探测路径冗余程度更低的全网覆盖带内网络遥测探测路径配置,并实现其在拓扑动态变化后更快速的调整.     

基于未来应用的未来网络固定特征

越来越丰富的网络应用对网络功能和性能提出了更高的要求。车联网需要网络满足低时延和高可靠性要求;远程医疗需要网络有确定性时延和安全保证;工业互联网要求网络满足大连接要求;AR/VR应用要求低时延和高带宽;量子计算也对网络安全等方面提出了新的要求。现有的IP网络由于自身架构的局限性,只提供尽力而为的服务,无法满足未来网络应用需要。调研未来20年内的网络应用,分析未来网络应该具有的功能和性能,通过对车联网、远程医疗、工业物联网、AR/VR和量子计算应用场景的描述,分析满足这些场景分别需要的网络性能,得出未来网络的性能指标。