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项目标书面向服务的未来互联网体系结构与机制分析研究 项目标书面向服务的未来互联网体系结构与机制分析研究 项目标书面向服务的未来互联网体系结构与机制分析研究 工程名称： 面向服务的将来互联网系统构造与体制研究 首席科学家： 刘韵洁 中国科学院计算技术研究所 起止年限： 依靠部门： 中国科学院 一、要点科学识题及研究内容 现行互联网是鉴于 TCP/IP 系统构造成立的，其假定用户和终端是可信和智能的，网络自己只是需要供应全力而为的数据包转发服务，这类理念切合最先以主机互联和资源共享为主要目标的互联网设计需求。跟着应用及计算模式的日趋丰富及社会对互联网依靠程度的加强，互联网接入方式和网络功能定位发生了巨大的改变， TCP/IP 系统构造已经没法知足互联网连续发展的需求，在可扩展性、动向性以及安全可控性等方面表现出没法解决的问题。为了从根本上解决上述问题，适应互联网将来连续发展的需求，需要设计新的互联网系统构造并研究有关要点机理。本工程中，新的系统构造的设计主要考虑下边两个因素： 一）转变互联网设计理念：从传输通道到服务池 在互联网设计之初，用户主要关注与特定地点的其余用户实现互联，依照该场景设计的 TCP/IP 系统构造能够很好地知足这类需求。而现在，互联网应用范围已经远远超越了互联网设计初衷，成为目前信息社会的重要基础设备之一。用户更关注的是服务自己，比如信息搜寻、内容分享、云计算服务等，而 1/24 不再特别关注服务供应者的地点。从这一设计理念来说将来的互联网有原因被看作是服务池，而不是简单的数据传输通道。 二）硬件技术进步：新的互联网设计理念的支撑技术 硬件技术依照摩尔定律迅速发展，计算和储存价钱也以近乎直线的速度下 降。研究报告指出过去 25 年每字节的储存价钱以每周 3%的速度降落。恰好相 反，长距离传输的价钱却几乎保持不变，并且高于储存的价钱 [38] 。这类变化促进我们考虑用储存和计算来换取带宽，即在网络中增添储存和计算功能，从 而把纷纷复杂的服务推向距离用户更近的地点，提高互联网服务的性能，提高用户的服务质量。 综上，本工程旨在研究面向服务的将来互联网系统构造，服务能够理解为“数据”和“办理”的联合体，此中“办理”包含对数据的计算和储存。该系统构造的基本理念是以服务驱动路由，增添网络侧的智能使得互联网成为集传 输、储存和计算为一体的服务池。新的系统构造依照沙漏模型 又称细腰模型），在细腰地点将 TCP/IP 构造中的 IP 地点替代成服务表记 图 1）。细腰模型使得面向服务的将来互联网系统构造拥有更好的灵巧性和可扩展性：为纷纷复杂的上层服务供应支持，同时也能够连结到各式各种的基层传输网络上。基 于细腰模型的互联网系统构造都需要解决三个问题： 1）细腰部分的作用； 2）细腰与上层的交互机理； 3）细腰与基层的交互机理。由此，本工程需要解决以下三个要点科学识题： 传输和服务的动向复杂耦合问题 细腰部分的作用）。 海量差别化服务透明映照问题 细腰与上层的交互机理）。 可扩展服务路由与高效传输问题 细腰与基层的交互机理）。 2/24 图 1 工程的科学识题及其定位 2.1 要点科学识题 1）科学识题之一：传输和服务的动向复杂耦合问题 本科学识题旨在解决怎样在网络中增添智能，使之成为支持计算、储存和传输功能的服务池的问题，此中的要点问题包含： － 服务命名和一致表记理论 借鉴网络分层模型，探究地点没关的、层次化服务命名系统和一致表记理 论。 － 设备的虚构化智能化机理 传输和服务的耦合需要鉴于路由设备来实现，包含路由设备怎样储存服务内容，怎样感知用户服务需求，怎样鉴于服务内容进行路由决议等。 － 服务能力共享方法 服务能力共享解决服务根源多样化的问题，包含网络怎样获取和管理服务资源，怎样依据服务性能最大化需求选择适合的服务供应方式知足用户需求，怎样设计鉴于协作的散布式服务储存体制并实现服务在不一样节点之间的动向迁徙等。 2）科学识题之二：海量差别化服务透明映照问题 本科学识题旨在解决三层模型中细腰层对上层的支持以及这两个层次之间的高效交互问题，此中的要点问题包含： － 服务描绘模型 实现差别化服务的一致透明映照，第一需要解决服务描绘问题，包含怎样从元建模的角度，研究一致的服务属性描绘元模型，怎样界定服务与详细应用之间的关系，怎样使得服务属性模型拥有可扩展性以适应将来业务创新的需 求，怎样保证服务的安全与可信。 － 服务表记一致映照方法 在服务属性模型仔细刻画服务的基础上，研究鉴于不确立信息的服务属性 模型到服务一致表记的透明映照理论和方法，包含服务表记的分层构造设计、 3/24 属性的表记映照方法等。 3）科学识题之三：可扩展服务路由与高效传输问题 本科学识题旨在解决三层模型中细腰层对基层的覆盖及这两个层次之间的高效交