1、未來互聯網現狀與發展趨勢王興偉東北大學提綱n未來互聯網的由來n未來互聯網面臨的重大挑戰n未來互聯網研發現狀n關于未來互聯網發展的幾點思考n東北大學未來互聯網研發簡介n未來互聯網的由來未來互聯網的由來nInternet的出現和發展Internet創始于1969年最初是由美國國防部高級研究計劃局（DARPA）建設的軍用網ARPANET1982年，TCP/IP被DARPA接受并認可1983年，ARPANET被劃分為兩部分MILNET（軍用）和ARPANET（民用）1988年，由美國國家自然科學基金會（NSF）建立的NSFNET取代ARPANET成為Internet的主干網 1989年，ARPANET

2、被撤銷，Internet正式從軍用轉為民用未來互聯網的由來nInternet的出現和發展當今的Internet規模巨大n到2013年6月，全球網民超過24億，占全球總人口數的1/3以上，發達國家每百人網民比例超過70%n到2013年6月，全球活躍網站約6.73億個n僅在中國大陸，到2013年5月，互聯網普及率43.6 % ，網民5.84億以上，手機網民4.3億以上，微博用戶3.1億以上， 手機微博用戶規模2.02億以上未來互聯網的由來n根據中國互聯網行業“十二五”發展規劃網民數超過8億，普及率超過57%，其中農村網民超過2億人網頁規模超過4000億個互聯網固定寬帶接入端口超過3.7億個城市家庭

3、帶寬接入能力基本達到20Mbps以上，同時滿足至少2路高清電視和1路高速上網農村家庭帶寬接入能力基本達到4Mbps以上，同時滿足至少1路標清電視和1路高速上網未來互聯網的由來n未來互聯網的提出現有的Internet基于IPv4用戶數量不斷增長，新型應用不斷涌現用戶在地址空間、服務質量（Quality of Service, QoS）支持、移動支持以及安全支持等方面提出更高要求促使人們展開對下一代互聯網（Next Generation Internet , NGI)乃至未來互聯網（ Future Internet ）的研究與開發n未來互聯網面臨的重大挑戰未來互聯網面臨的重大挑戰n理論落后于工程難

4、題：測量，分析，模型n自適應網絡缺乏認知能力和智慧網絡體系結構缺乏進化能力難以適應上層應用和底層通信技術的飛速發展n擴展性聯網對象：機機互聯人機物互聯人機物融合網絡規模、功能、服務、安全未來互聯網面臨的重大挑戰n高性能更高的傳輸速率更高性能的應用n服務質量QoS（Quality of Service）保證網絡QoS控制用戶體驗質量QoE（Quality of Experience）保障n單播為核心，缺乏對組播等的內在支持n可用資源地址IPv4 IPv6頻譜未來互聯網面臨的重大挑戰n動態性滿足移動支持、生存/容錯能力、節能等需求n安全性安全事件頻發確保實體、運行、數據、內容安全確保信息的真實性、

5、機密性和可用性行為可信，事件可追第五維空間網絡空間n陸、海、空、天、網n領土、領海、領空、領天、領網n陸權、海權、空權、天權、網權網絡空間可管可控 網絡安全可信未來互聯網面臨的重大挑戰n高效運行運行低效綠色節能 ICT產業已經是全球第五大耗能產業 ICT設備二氧化碳排放已經占全球的22.5n經濟性商業模式n改變基礎網絡運營商投資巨大、盈利甚微乃至虧損而增值業務開發商投資少、盈利豐的局面公平合理的多方盈利模式n管理體制、流量、內容版權和隱私n美國5的網民消耗全網50的帶寬，其中的90是非法下載嚴密的管理體系和齊全的管理手段精細管理n未來互聯網研發現狀未來互聯網研發現狀n國外相關研發項目1992年

6、美國提出“信息高速公路”2005年美國啟動兩項未來互聯網研究計劃nFIND(Future Internet Design )滿足未來15年社會需求的新型網絡nGENI (Global Environment for Network Innovations)嶄新的、高安全的、能夠連接一切設備的互聯網2007年歐盟啟動第七科技框架計劃（FP7）n未來互聯網研究和實驗（Future Internet Research and Experimentation）日本AKARI未來互聯網研發現狀n國外相關研發項目2010年美國啟動FIA(FUTURE INTERNET ARCHITECTURE )研究計劃

7、nNamed Data NetworkingnMobilityFirstnNEBULAcloud-computing-centric network architecturenXIA(eXpressive Internet Architecture)security issue未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uData-Oriented Network Architecture(DONA) u主要研制者 Teemu Koponen, Mohit Chawla, Byung-Gon Chun, Andrey Ermolinskiy, Kye Hyun Kim, Scott Shenker,

8、 Ion Stoica, u主要研制機構 International Computer Science Institute (ICSI), Helsinki Institute for Information Technology (HIIT), UC Berkeley, Computer Science Division, u資助機構 NSF, British Telecom未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uData-Oriented Network Architecture(DONA) u系統組成示意圖 未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uData-Oriented Networ

9、k Architecture(DONA) u主要技術特點p扁平結構的命名空間p名稱具有不可讀性和自認證性p命名對象為完整的數據對象 p 根據發布者進行路由聚合，形成明確的名稱定位映射p采用基于名稱的路由方式p數據的交付路徑與請求路徑相反或者直接采用IP連接p應用程序同步獲得數據對象p傳輸過程依賴IP 未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uData-Oriented Network Architecture(DONA) u優點p簡化的、更可靠的安全模式p減少整體延遲、簡化整體過程u缺點p需要額外手段將自認證名稱與可讀的應用層名稱進行綁定p緩存受限于轉發路徑p內容的移動性會帶來解析處理器中路由狀

10、態的更新 未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uNamed Data Networking(NDN)u主要研制者 Van Jacobson, Jeff Burke, Deborah Estrin, Lixia Zhang Beichuan Zhang, Gene Tsudik, Kim Claffy, Dmitri Krioukov Dan Massey, Christos Papadopoulos, Tarek Abdelzaher Lan Wang, Patrick Crowley, Edmund Yeh, Paul Ohm Katie Shilton, Ersin Uzun, 未來互聯

11、網研發現狀u幾個重要的體系結構uNamed Data Networking(NDN)u主要研制機構 University of California, University of Arizona, University of California, University of California, Colorado State University, University of Illinois Urbana-Champaign, University of Memphis, Washington University Northeastern University, University

12、of Colorado University of Maryland, PARC, u資助機構 NSF 未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uNamed Data Networking(NDN)u系統組成示意圖未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uNamed Data Networking(NDN)u主要技術特點p分層的命名空間p名稱具有可讀性p數據包作為最小命名粒度p根據發布者進行路由聚合p采用基于名稱的路由方式p數據交付路徑與請求路徑相反p應用程序同步獲得數據對象p傳輸過程部分依賴IP 未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uNamed Data Networking(NDN)u優點p

13、路由系統的可擴展性（分層命名空間）p用戶可以評估名稱與其實際所需數據的相關性（可讀性）p請求聚合（PIT）p減少整體延遲、簡化整體過程u缺點p需要外部信任源保障名稱數據的完整性p緩存受限于轉發路徑p內容的移動性會帶來相關路由表的更新并可能破壞名稱的前 綴聚合 未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uPublish-Subscribe Internet Technology(PURSUIT)u主要研制者 Arto Karila, George Polyzos, Dirk Trossen, George Parisis, Leandros Tassiulas, Martin Long, Stuar

14、t Porter, Martin Reed , Kun Yang, Pekka Nikander, Petri Mhnen, 未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uPublish-Subscribe InternetTechnology(PURSUIT)u主要研制機構 Aalto University (Aalto-HIIT), Athens University of Economics and Business (AUEB), Cambridge University , Centre for Research and Technology Hellas (CERTH) CTVC, Es

15、sex University, Ericsson Research (LMF) RWTH Aachen (RWTH)u資助機構 EU PF7 (European Commissions seventh framework program) 未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uPublish-Subscribe Internet Technology (PURSUIT)u系統組成示意圖未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uPublish-Subscribe Internet Technology (PURSUIT)u主要技術特點p扁平結構的命名空間p名稱具有不可讀性和自認證性p命名對象為完

16、整的數據對象 p根據作用域進行路由聚合，得到明確的名字定位映射p請求的路由采用名稱解析的方式p數據的交付路由采用源路由方式p應用程序通過發布/訂閱方式得到對象p傳輸過程依賴IP與PSIRP（Publish-Subscribe Internet RoutingParadigm）未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uPublish-Subscribe Internet Technology (PURSUIT)u優點p簡化的、更可靠的安全模式p提供任意可用對象副本的定位p遷移過程簡化為路由選擇，不需要修改底層的轉發u缺點p需要額外手段將自認證名字與可讀的應用層名字進行綁定p請求可能被轉發到沒有接收

17、方的接口上p缺乏有效的興趣聚合方式p緩存受限于數據對象的作用域p內容的移動性會造成交匯節點處路由狀態的更新未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uScalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL) u主要研制者 Michael Soellner, Bengt Ahlgren , Matteo D. Ambrosio , Dominique Dudkowski , Claudio Imbrenda , Dirk Kutscher , Fabian Schneider , Benoit Tremblay , Peter Schoo, Elwyn Davi

18、es , Anders E. Eriksson , Stephen Farrell , Hannu Flinck , Bruno Kauffmann , Gerald Kunzmann , Anders Lindgren , Ian Marsh , Brje Ohlman , Karl-Ake Persson , Petteri Pyhnen , Jarno Rajahalme , 未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uScalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL) u主要研制機構 Ericsson AB , Alcatel-Lucent, N

19、okia Siemens Networks, NEC Europe , France Telecom, Telefonica I&D, Telecom Italia, Fraunhofer AISEC, Portugal Telecom Inovacao, University of Paderborn, Aalto University, IST Technical University of Lisbon, Hewlett-Packard, Tecnalia, INRIA , KTH Royal Institute of Technology, University of Bremen,

20、SICS, Institut Telecom, Technion Israel Institute of Technology, Lyatiss, DOCOMO Communications Laboratories Europe, Trinity College Dublin, National ICT Australia, University of Cantabria, u資助機構 EU PF7未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uScalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL)u系統組成示意圖未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uSca

21、lable and Adaptive Internet Solutions (SAIL) u主要技術特點p扁平結構的命名空間p名字具有不可讀性和自認證性p命名對象為完整的數據對象 p具有信息抽象模型p根據發布者進行路由聚合p請求的路由采用名稱解析與基于名稱路由相混合的方式p數據的交付路徑與請求路徑相反或者直接采用IP連接p應用程序直接得到對象p傳輸過程部分依賴IP未來互聯網研發現狀u幾個重要的體系結構uScalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL) u優點p靈活、可擴展 ，適應不同的網絡類型p簡化的、更可靠的安全模式p請求聚合p提供任意可用對象副

22、本的定位p支持當前互聯網到未來互聯網的平滑演進p支持 用戶/內容/網絡的移動性u缺點p需要額外手段將自認證名字與可讀的應用層名字進行綁定p缺乏有效的興趣聚合方式未來互聯網研發現狀u大規模部署面臨的挑戰u可擴展性 u數據對象數量遠大于主機數量u路由及名稱解析系統面臨的任務比目前IP路由與DNS名稱解析更加艱巨u有效的路由聚合手段及可擴展的名稱解析方案仍待驗證u隱私性u對內容的請求在網絡中可見u關聯請求到特定的人可能不可行u隱私問題需要更詳細地研究，以便找到有效的處理方案 未來互聯網研發現狀u大規模部署面臨的挑戰u法律問題u網絡中緩存可能造成數據對象的非法傳播u需要技術、法律、監管等聯合解決u部署

23、u要有針對參與者的獎勵措施u需要標準化支持u支持增量部署，降低部署難度未來互聯網研發現狀n國內相關研發項目20世紀90年代后期開始，中國啟動了一系列相關研發計劃n教育部建設了CERNET-IPv6試驗網n國家自然科學基金委員會資助建設了中國高速互聯研究試驗網絡（NSFCNET）n863計劃支持了高性能寬帶信息網 3TNET等重大專項Tbps級的路由、交換、傳輸 n中科院組織“IPv6關鍵技術以及城域示范網 ”項目n原國家計委組織“下一代互聯網中日IPv6合作項目” 未來互聯網研發現狀n國內NGI的相關研究2003年CNGI正式啟動n中國NGI示范項目（China Next Generation

24、 Internet）n6個主干網未來互聯網研發現狀n國內相關研發項目CNGI-CERNET2是CNGI中唯一的學術網，也是其中規模最大的主干網2004年3月CNGI-CERNET2試驗網開通并提供服務2008年依托CNGI-CERNET2建成100個IPv6高校駐地網，IPv6用戶約30萬未來互聯網研發現狀n國內相關研發項目教育科研基礎設施IPv6技術升級和應用示范n2008年底，國家發改委、教育部啟動，國撥經費4億元n2010年底，100所學校（97所大學+3所中學）實現IPv6技術升級n2011年底，IPv6用戶達到100萬，10010個校園信息系統IPv6升級未來互聯網研發現狀n國內相關

25、研發項目教育科研基礎設施IPv6技術升級和應用示范n2011年底，實現關鍵技術試商用基于真實地址的跨域統一標識、認證和信息服務系統IPv4/IPv6過渡系統可控大規模組播服務系統主干網運行管理與安全監控系統支持全網漫游的校園網接入業務管理系統校園網網絡管理與安全監控系統未來互聯網研發現狀n國內相關研發項目教育科研基礎設施IPv6技術升級和應用示范n2011年底，推廣20個IPv6教育科研重大示范應用中國教育和科研計算機網門戶系統IPv6升級重點學科信息資源系統IPv6升級中國教育科研網格IPv6升級中國高等教育文獻保障系統IPv6升級高等學校儀器設備和優質資源共享系統IPv6升級百萬冊數字圖書

26、服務系統IPv6升級大學數字博物館IPv6升級高等學校招生網上錄取系統IPv6升級全國高等教育教學資源平臺IPv6升級遠程教育系統IPv6升級 未來互聯網研發現狀n國內相關研發項目教育科研基礎設施IPv6技術升級和應用示范n2011年底，推廣20個IPv6教育科研重大示范應用大規模視頻直播點播系統應用示范大規模高清視頻會議系統應用示范大規模無線寬帶通信系統應用示范校園學習生活交流平臺應用示范教師教育創新支持系統應用示范分布式搜索引擎應用示范虛擬現實科研交流平臺應用示范輿情管理系統應用示范醫學教學科研平臺應用示范大規模遙感數據融合共享系統應用示范未來互聯網研發現狀n國內相關研發項目教育科研基礎設

27、施IPv6技術升級和應用示范n2012年通過了國家驗收n目前，正在將100所高校IPv6試商用的成果向CERNET連接學校推廣，CERNET主干網核心設備支持IPv6協議，通過CERNET和CERNET2的互通并存，引導應用系統和用戶逐步向IPv6遷移n到2015年，CERNET主干網全面支持IPv6，校園網實現IPv6接入，同時繼續保留CERNET2試驗網，開展未來互聯網技術研究與試驗n鼓勵學校申請IPv6地址CNGICERNET2 國家中心國家中心nCNGICERNET2國家網絡中心由清華大學承擔建設n部署了高端IPv6核心路由器n與其他24個核心節點互聯形成CERNET2主干網n通過CN

28、GI-6IX與中國電信、中國移動、中國聯通、美國Internet2、歐洲GEANT2和亞太地區APAN互聯CERNET2國家網絡中心機房CERNET2國家網絡中心拓撲圖CNGICERNET2 沈陽節點沈陽節點nCNGICERNET2主干網沈陽節點由東北大學承擔建設n部署了高端IPv6核心路由器n與清華大學核心節點等互聯n基于IPv6部署了Web服務、DVTS（高清視頻傳送系統）、CGAG （訪問網格系統）等應用CERNET2沈陽節點機房未來互聯網研發現狀n973項目 2012-2016 面向服務的未來互聯網體系結構與機制研究2012-2016 可重構信息通信基礎網絡體系研究2012-2016

29、能效與資源優化的超蜂窩移動通信系統基礎研究2012-2016 高移動性寬帶無線通信網絡重點理論基礎研究2011-2013 物聯網的技術理論與實踐研究2011-2013 物聯網體系結構基礎研究2011-2013 物聯網基礎理論和設計方法研究2009-2013 新一代互聯網體系結構理論研究2007-2011 可測可控可管的IP網的基礎研究2007-2011 一體化可信網絡與普適服務體系基礎研究未來互聯網研發現狀n973項目 信息科學領域信息科學領域2013年重要支持方向年重要支持方向智能協同網絡理論研究面向多維資源與新應用環境的傳輸理論與方法網絡環境下密碼安全研究社交網絡分析與網絡信息傳播的基礎研

30、究信息科學領域信息科學領域2014年重要支持方向年重要支持方向新型通信復用體制基礎理論深空與臨近空間的信息傳輸理論未來互聯網研發現狀n國家自然科學基金重點項目 2013-2017 未來網絡體系結構與關鍵技術2012-2016 后IP網絡體系結構及其機理探索2012-2016 移動網絡用戶智能主動服務理論與關鍵技術研究2010-2013 移動容遲網絡理論與關鍵技術研究2009-2012 未來互聯網體系理論及關鍵技術研究2009-2012 無線多媒體傳感器網絡設計理論與關鍵技術未來互聯網研發現狀n國家自然科學基金重點項目 2013年度科學部優先資助重點領域 群智感知網絡理論與關鍵技術：研究群智計算

31、的網絡系統結構、數據組織與挖掘等，探索新型感知網絡的信息收集與處理技術，突破大規模自組網絡建設的關鍵技術2013年度科學部資助重點領域基于X射線的深空無線通信基礎理論與關鍵技術車聯網跨層設計基礎理論與關鍵技術 面向云服務數據中心的Exascale全光交換網絡 n關于未來互聯網發展的幾點思考關于未來互聯網發展的幾點思考n互聯網經過40余年的發展取得了巨大成功，已經從只有少數高端用戶才能使用的通信平臺發展成為當今世界的信息基礎設施n同建設之初相比，互聯網的運行與應用環境已經發生了巨大變化n主要用途已經從主機間分組提交模式轉變為圍繞服務、內容、數據和用戶而非圍繞主機通信的更為多樣化的模式，關于未來互

32、聯網發展的幾點思考n現有互聯網體系結構中存在的先天設計缺陷導致其面臨諸多亟待解決的問題IP作為互聯網體系結構的“細腰”難以適應網絡使用范型發生的重大改變巨大的網絡規模和豐富的網絡應用導致網絡的時空復雜性急劇提高，網絡管理面臨嚴重挑戰，現有網絡地址空間也瀕臨枯竭網絡與信息安全事件造成巨大的經濟損失和嚴重的社會影響關于未來互聯網發展的幾點思考n現有互聯網體系結構中存在的先天設計缺陷導致其面臨諸多亟待解決的問題基于固定端點互聯而設計并發展起來的現有互聯網難以滿足日趨普及的移動上網設備與移動網絡應用的實際需要網絡耗電量與溫室氣體排放量快速增長，節能減排需求強烈網絡空間與物理空間、社會空間分離，難以支持

33、數字世界和物理世界、現實社會的集成，普適聯網和遍在訪問能力弱關于未來互聯網發展的幾點思考n現有互聯網體系結構中存在的先天設計缺陷導致其面臨諸多亟待解決的問題計價和商業模型不很合理，難以協調網絡運營方、服務提供方和用戶等之間的利益訴求靈活性不夠，難以提供對云計算、物聯網等的內在支持n構建和發展未來互聯網，以適應變化了的網絡運行環境和層出不窮的新型網絡應用的需要關于未來互聯網發展的幾點思考n未來互聯網的基本需求和關鍵特征網絡體系結構的變革可以是革命式的，但其實現應該是漸進式的未來互聯網應該是軟件定義網絡，多形是其基本屬性，虛擬化和云聯網是其應該具備的基本能力聯網規模巨大與范圍廣闊，從微觀世界的毫微

34、網絡到浩瀚宇宙的深空網絡無所不在，逐漸向全域覆蓋的一體化網絡發展關于未來互聯網發展的幾點思考n未來互聯網的基本需求和關鍵特征網絡向用戶提供的是服務，未來互聯網應以服務為中心，服務應該成為未來互聯網體系結構中的“細腰”，圍繞內容等構建網絡（DATA or CONTENT or INFORMATION or SERVICE CENTRIC NETWORKING）聯網的本質是協作，未來互聯網應是自感知和自管理的，能夠感知網絡、感知應用、感知情景、感知服務、感知內容、感知數據、感知環境、感知社會和感知經濟等（X-AWARE），具備自管理、自組織、自配置、自適應、自定位、自保護、自愈合、自優化和自進化等

35、能力（SELF-X）關于未來互聯網發展的幾點思考n未來互聯網的基本需求和關鍵特征移動支持應該成為未來互聯網的內在屬性，支持網絡、設備、服務、用戶、情景等的移動隱私保護、信任管理、安全性等應該成為未來互聯網的基本屬性，具備防入侵、抗攻擊甚至反制能力存儲和計算成為網絡的基本能力，網絡內緩存和計算成為網絡的基本特征考慮經濟因素，具有靈活、合理的計價和商業模型，平衡供方與需方利益內在支持QoS，提供QoE和SLA（Service Level Agreement）保障內在支持組播，網絡服務構建以組播為核心關于未來互聯網發展的幾點思考n未來互聯網的基本需求和關鍵特征未來互聯網應該是綠色的，節能減排成為對網

36、絡建設與發展的基本要求，能量高效型設計成為網絡硬軟件研發需遵循的基本準則社交關系對聯網模式的影響日益增強，社交網絡與物理網絡的聯系日益緊密網絡空間與物理空間、社會空間的無縫銜接成為未來互聯網的重要發展方向，支持數字世界和物理世界、現實社會的有機集成應該成為未來互聯網的重要能力從E2E（端到端）到T2T（信任到信任）關于未來互聯網發展的幾點思考n現有路由機制不能直接照搬或經簡單修補后即應用于未來互聯網以IP為核心，基于IP地址尋路，難以滿足未來互聯網以服務為中心的需要基于靜態網絡拓撲，難以滿足網絡因自管理、移動支持與節能等需要而導致網絡拓撲時變的要求路由基于精確信息，不能適應網絡狀態難以精確測量

37、和用戶需求難以精確表達的需要關于未來互聯網發展的幾點思考n現有路由機制不能直接照搬或經簡單修補后即應用于未來互聯網資源分配未充分考慮供需各方訴求，難以適應網絡運營商業化客觀上要求各方利益共贏的需要路由器功能以路由和交換為主，計算和存儲功能薄弱，難以提供對安全、移動、自管理、彈復性、多形、虛擬化等的內在支持感知能力弱，對網絡無尺度結構、小世界原理和社交關系等利用不充分，路由舍近求遠現象時有發生，資源利用效率還需提高關于未來互聯網發展的幾點思考n現有路由機制不能直接照搬或經簡單修補后即應用于未來互聯網智能不高，路由時通過簡單局部交互實現全局尋優的能力弱路由節點速率自適應能力弱，功能結構對節點高能效

38、運行的內在支持不足，難以支持能耗感知型路由的實現以單播為核心，難以提供對組播等的內在支持n研究和發展新型路由機制及其相關技術，以適應未來互聯網新的需求n東北大學未來互聯網研發簡介 支持服務質量 提高生存能力 改善工作效率 研究和發展新型路由、保護和疏導等技術世界各國競相發展和全力爭奪戰略高技術領域優先主題未來互聯網n背景n智能路由機制難點所在主要研究問題由來路由機制是網絡的核心技術n傳統路由機制p不支持QoSp基于精確狀態信息p不考慮成本和收益n多加性或乘性參數QoS單播路由問題、QoS組播路由問題是NP完全的采用智能方法在不精確信息和經濟約束下尋找滿足應用QoS需求的路由n隨著網絡發展，新型

39、網絡應用呈現多樣化QoS需求n拓撲復雜等使路由依賴的狀態難以精確測量n用戶QoS需求難以準確表達n網絡商業化運營要求兼顧各方利益n智能路由機制智能路由模型n受生物演化和群體自組織現象啟發n支持網絡自組織n支持總最佳連接不精確信息和經濟約束處理方法n鏈路適合隸屬度n用戶QoS滿意度n資源定價n用戶效用n網絡提供方效用n智能路由機制跨層聯合，集成優化n負載感知型鏈路選擇n旁通分流轉發啟發式和智能優化相結合的QoS路由算法n鏈路博弈n優化尋路QoS路由請求成功率明顯提高n保護機制難點所在主要研究問題由來如何使用盡可能少的備份資源，盡可能地提高網絡生存能力、滿足故障恢復時間約束、降低業務阻塞率n隨著網

40、絡承載業務量急劇增加，網絡一旦發生故障可能導致大量業務中斷，造成嚴重影響n傳統保護機制p備份資源消耗多 p故障恢復時間長 p多故障保護能力弱如何在條件允許情況下為盡可能多的業務提供多路徑/多子路徑保護，盡可能共享保護資源n受漢密爾頓圈在物流配送等領域成功應用啟發n多域邏輯拓撲p域間全局保護圈p域間故障保護n單域物理拓撲p域內局部保護圈p域內故障保護n備份資源與工作資源之比明顯下降n保護機制全局和局部漢密爾頓圈多域路由保護方法n把具有相同風險屬性的鏈路歸入同一SRLGn不同風險對應不同SRLG等級n對不同需求業務,按需分配子保護路徑n業務阻塞率顯著降低基于區分共享風險鏈路組(SRLG)的子路徑保護算法n保護機制n將工作路徑劃分成可部分重疊覆蓋的子工作路徑n為子工作路徑分配鏈路分離的子保護路徑n故障恢復時間約束滿足率大為提高多子路徑多故障路由保護機制n疏導機制難點所在主要研究問題由來n單纖波長數、單波長帶寬容量迅速提高p4-160-p2.5G-100G-n如