CCN调研报告_v1.0解读.doc

CCN调研报告 版本号 说明 作者 V1.0 第一轮调研结果 网络传播系统与控制实验室 CCN的产生背景 随着互联网上应用的不断发展变化，基于TCP/ IP 的现有互联网也逐渐暴露出许多的不适应，当前，互联网上主要暴露出的问题有：不安全、移动性差、可靠性差、灵活性差。为了解决这些问题，当前国内外主要有“改良”和“革命”两种思路，简单地讲，凡不改变互联网IP 的主体地位，则属于“改良”，而想要替代IP 的主体地位的网络就叫“革命”。目前国际上有很多研究机构进行未来的网络的设计研究。2010年，美国NSF 资助4个3年的未来互联网体系结构FIA（Future Internet Architecture）项目[1]，分别是：NDN（Named Data Networking） [2]、MobilityFirst [3]、NEBULA [4]、XIA（ eXpressive Internet Architecture）[5]。 这四个项目都宣称能解决当前互联网的主要问题，但其侧重点各不相同： NDN 项目的主要思想来源于对当今互联网上应用的改变的观察。当今互联网在起源之初，主要的应用需求是计算资源共享，而经过50 多年的发展，互联网的使用已发生了巨大的变化，现在互联网的主要使用需求是内容的获取和分发。虽然应用发生了这么大的变化，但互联网的体系结构仍然是Host-to-Host 通信模式，对于以发布和获取信息为主的互联网，Host-to-Host 通信模式存在明显的不足，比如每次存取内容，都要间接映射到内容所在的设备。为了解决这个问题，NDN 从UC-Berkeley 的Scott Shenker 教授等提出的DONA 体系结构[26] 出发，它采用名字路由，通过路由器来缓存内容，从而使数据传输更快，并能提高内容的检索效率。NDN 的具体实现例子是施乐公司的帕洛阿托研究中心（PARC）的Van Jacobson 等提出的内容中心网络，简称CCN（Content-Centric Networking）。 MobilityFirst 项目主要针对移动问题，以移动为正常，而非例外，该体系结构使用普遍的延时可容忍网络DTN（Delay-Tolerant Networking）提供鲁棒性，再结合自认证公钥的使用，就可提供一个具有天然可信任属性的网络。把移动作为第一属性，使得环境和位置感知服务自然的适合于该网络，该项目集中在移动、可扩展性和公平使用网络资源之间的权衡，实现移动终端间的有效通信。 NEBULA 项目将更多的存储、计算和应用都迁移到了“云”上。NEBUL A 是一个体系结构，它把云计算的数据中心作为主要的数据仓库和主要的计算场所，数据中心被高速的、可靠的和安全的骨干网连接，实现了一个可以快速提供计算服务的计算基础设施。 XIA 项目主要针对网络使用的多样化、可信通信的需求以及同时提供网络服务的利益相关者在不断增长，XIA 是一个可信的并可演化的体系结构。XIA内在支持多个第一类责任者（X-centric），也支持未出现的应用模式，XIA 创建了一个单一网络，在当前主要的通信主体（主机、内容、服务以及未来不可知的应用）之间提供固有的通信支持[5]。 基于TCP/ IP 协议，互联网的可扩展性和有效的内容分发问题已经引起了覆盖网（Overlay Network）和内容分发网络（Content Delivery Network）学者们的研究热潮。经过多年的研究，P2P 和CDN 在解决内容分发问题时仍存在一些不足[6]。因此，现在又提出了信息中心网络（ICN, Information Centric Networking）的解决方案，不同的是该方案是针对整个网络的体系结构的，其目标不只是解决内容分发问题，而是要解决当今互联网存在的所有问题。已有研究证明了信息中心网络能够更好地解决当今互联网中存在的各种问题[7]。在这些未来网络的研究项目中，CCN 属于信息中心网络范畴，是目前较为主流的研究热潮。 所谓的信息中心网络，就是网络中的一切都可以看做是信息，可以说是一个信息互联的网络，而非主机互联，其核心对象是信息，通过信息的名字标识每一个信息。对网络来说，其中流动的都是有名字的信息，网络系统能区别每一个 信息，但具体信息意义，网络系统却无法分析，靠生产者和消费者的上层应用解释。整个网络及其终端就在各种信息的驱动下运行起来了，而网络的作用就是管理所有信息的流动和缓存，并用正确的信息快速响应信息的接受者，用户或应用只直接关注信息本身，而与该信息块的其他属性没有关系。当今，信息中心网络体系结构的主要的研究机构和项目在欧洲（PSIRP/PURSUIT，4WARD，and SAIL）和美国（CCN 和 DONA）[7]。美国加州伯克利大学的Sc