未来互联网体系结构与协议

前言

本书结构

致谢

第一部分 使能技术

第1章 T比特分组交换机的光学交换结构

1.1 光学交换结构

1.1.1 波长选择架构

1.1.2 波长路由架构

1.1.3 平面交换架构

1.2 光学设备建模

1.2.1 物理模型

1.2.2 设备特征化

1.2.3 多平面的具体问题

1.3 可扩展性分析

1.4 成本分析

1.5 结果

1.5.1 总交换带宽的可扩展性

1.5.2 CAPEX估计

1.6 结论

参考文献

第2章 宽带接入网络：现在和未来的方向

2.1 引言

2.1.1 当前的宽带接入方案

2.1.2 无源光网络

2.1.3 扩展范围：LR-PON

2.2 技术和演示

2.2.1 使能技术

2.2.2 LR-PON的演示

2.3 LR-PON研究的挑战

2.3.1 低成本器件：无色ONU

2.3.2 资源分配：多线程轮询的动态带宽分配

2.3.3 流量控制：行为感知的用户指定

2.4 到达终端用户：无线光学宽带接入网络

2.4.1 WOBAN体系结构

2.4.2 WOBAN的动机

2.4.3 WOBAN研究的挑战

2.5 结论

参考文献

第3章 IP/WDM网络的光学控制平面和一种新型统一控制平面架构

3.1 引言

3.2 光学控制平面设计概述

3.2.1 链路管理协议

3.2.2 GMPLS路由协议

3.2.3 GMPLS信令协议

3.3 IP-over-WDM组网体系结构

3.3.1 叠加覆盖模型

3.3.2 点和增广模型

3.4 光学控制平面设计的一种新方法：一种光学层结构统一的控制平面架构

3.4.1 统一控制平面的节点架构

3.4.2 光学层结构配置

3.5 结论

参考文献

第4章 认知路由协议及体系结构

4.1 引言

4.2 移动感知路由协议

4.2.1 背景

4.2.2 方法

4.2.3 好处

4.2.4 协议架构

4.3 频谱感知路由协议

4.3.1 背景

4.3.2 方法

4.3.3 好处

4.3.4 协议架构

4.4 结论

参考文献

第5章 网格组网

5.1 引言

5.2 网格

5.2.1 网格计算

5.2.2 Lambda Grid网络

5.3 云计算

5.4 资源

5.4.1 网格网络资源

5.4.2 光网络试验床和项目

5.4.3 计算资源

5.4.4 其他资源

5.5 调度

5.6 光电路交换和光突发交换

5.6.1 对基于OCS的网格的研究

5.6.2 对基于OBS的网格的研究

5.7 结论

参考文献

第二部分 网络架构

第6章 主机标识协议概览

6.1 介绍

6.2 当前互联网的主要问题

6.2.1 通用连接的断开

6.2.2 对移动和多宿主支持不佳

6.2.3 不必要的流量

6.2.4 缺乏验证、隐私和可靠性

6.3 HIP架构和基础交换

6.3.1 基础

6.3.2 HITs和LSIs

6.3.3 协议和包格式

6.3.4 详细的分层

6.3.5 功能模型

6.3.6 潜在弊端

6.4 移动性、多宿主和连接

6.4.1 基于HIP的基本移动性和多宿主

6.4.2 促进网络交汇

6.4.3 寻址领域间的移动性

6.4.4 子网移动性

6.4.5 应用级的移动性

6.5 隐私、可靠性和不必要流量

6.5.1 隐私和可靠性

6.5.2 减少不必要的流量

6.6 HIP现状

6.7 总结

致谢

参考文献

第7章 合约交换：管理跨域动态

7.1 合约交换格式

7.2 架构因素

7.2.1 对等点间的动态合约

7.2.2 合约路由

7.3 合约链接：救助和远期

7.3.1 救助远期合约（BFC）

7.3.2 正式化BFC的定价

7.3.3 BFC性能评估

7.4 总结

参考文献

第8章 PHAROS：下一代核心光纤网络架构

8.1 引言

8.2 背景

8.3 PHAROS架构：概述

8.4 资源分配

8.4.1 资源管理策略

8.4.2 保护

8.4.3 剧本

8.4.4 子拉姆达疏导

8.5 信令系统

8.5.1 控制平面操作

8.5.2 故障通知

8.6 核心节点实现

8.7 性能分析

8.8 结论

参考文献

第9章 网络服务的定制化

9.1 背景

9.1.1 互联网架构

9.1.2 下一代互联网

9.1.3 数据路径可编程性

9.1.4 技术挑战

9.1.5 网络内处理方案

9.2 网络服务

9.2.1 概念

9.2.2 系统架构

9.3 终端系统接口和服务规范

9.3.1 服务管道

9.3.2 服务组合

9.4 路由选择和服务安置

9.4.1 问题陈述

9.4.2 集中式的路由寻址和安置

9.4.3 分布式选路和安置

9.5 运行时资源管理

9.5.1 工作负载和系统模型

9.5.2 资源管理问题

9.5.3 任务复制

9.5.4 任务匹配/映射

9.6 总结

参考文献

第10章 支持互联网创新和演变的架构

10.1 面向一个新的互联网框架

10.2 当前架构的问题

10.3 SILO架构：为改变而设计

10.4 之前相关的工作

10.5 建模和案例研究

10.6 未来工作：SDO、未定、虚拟、silo镜像

10.6.1 虚拟化

10.6.2 SDO：“软件定义的光学器件”

10.6.3 其他开放性问题

10.7 用例研究

参考文献

第三部分 协议与实践

第11章 网络层中的分离路由策略

11.1 引言

11.2 后现代互联网架构项目的设计目标

11.3 架构概述

11.3.1 PFRI网络结构和寻址

11.3.2 PFRI转发

11.3.3 PFRI路由策略

11.3.4 PFRI数据包头机制

11.4 PFRI架构的扩展性

11.5 讨论

11.6 实验评价

11.7 其他新的方法

致谢

参考文献

第12章 多路径边界网关协议：动机和解决方案

12.1 引言

12.2 Trilogy项目

12.2.1 目标

12.2.2 Trilogy技术

12.3 多路径路由

12.3.1 更高的网络容量

12.3.2 可扩展的流量工程能力

12.3.3 改进的路径变化响应

12.3.4 增强安全

12.3.5 提高市场透明度

12.4 多路径BGP

12.4.1 域内多路径路由

12.4.2 域间多路径路由

12.4.3 其他解决方案的动机

12.4.4 mBGP和MpASS

12.5 总结和下一步工作

参考文献

第13章 显式拥塞控制：命令、公平和准入管理

13.1 公平

13.2 比例公平的速率控制协议

13.2.1 局部稳定性的充分条件

13.2.2 说明性的仿真

13.2.3 两种形式的反馈

13.2.4 均衡调整

13.3 准入管理

13.3.1 阶梯式算法

13.3.2 阶梯式算法的鲁棒性

13.3.3 网络管理指南

13.3.4 阐述利用率和鲁棒性的权衡

13.3.5 缓冲区大小和阶梯算法

13.4 结束语

致谢

参考文献

第14章 KanseiGenie：用于无线传感器网络结构的资源管理和可编程性的软件基础设施

14.1 引言

14.2 传感结构的特征

14.2.1 通用服务

14.2.2 特定领域服务

14.3 KanseiGenie架构

14.3.1 结构模型

14.3.2 KanseiGenie架构

14.3.3 GENI扩展KanseiGenie

14.3.4 KanseiGenie的实现

14.3.5 KanseiGenie联合

14.4 KanseiGenie的定制和使用

14.4.1 如何定制KanseiGenie

14.4.2 垂直API和定制中的角色

14.4.3 KanseiGenie用法的逐步浏览

14.5 下一代网络中进化研究问题

14.5.1 传感器结构的资源规范

14.5.2 资源发现

14.5.3 资源分配

14.5.4 数据作为资源

14.5.5 网络虚拟化

14.6 结论

参考文献

第四部分 理论和模型

第15章 互联网交换机的缓存和调度理论

15.1 引言

15.2 缓存大小和端到端拥塞控制

15.2.1 缓存大小的四个启发性争论

15.2.2 流量往返模型和排队模型

15.2.3 排队延迟、利用率和同步

15.2.4 流量颠簸

15.3 交换机排队调度理论

15.3.1 交换网络模型

15.3.2 容量区域和虚拟队列

15.3.3 性能分析

15.4 报文级架构提议

参考文献

第16章 随机网络效用最大化和无线调度

16.1 引言

16.2 LAD（作为优化分解的分层）

16.2.1 背景

16.2.2 关键思想和程序

16.3 随机NUM（网络效用最大化）

16.3.1 会话层动力学

16.3.2 数据包级动力学

16.3.3 约束层动力学

16.3.4 多个动力学的组合

16.4 无线调度

16.4.1 无冲突算法

16.4.2 基于冲突的算法

16.4.3 性能复杂度的权衡

16.4.4 下一步的研究方向

致谢

参考文献

第17章 双向网络和对等网络中的网络编码

17.1 网络编码背景

17.2 双向网络中的网络编码

17.2.1 无向网络中的单一多播

17.2.2 线性规划视角

17.2.3 类似互联网的双向网络中的单一多播

17.2.4 更严格的界限

17.2.5 多个通信会话

17.2.6 多播的源自主属性

17.3 对等网络中的网络编码

17.3.1 网络编码下的节点辅助内容分发

17.3.2 网络编码下的节点辅助流媒体

17.4 总结

参考文献

第18章 网络经济：中立性、竞争和服务差异化

18.1 中立性

18.1.1 模型

18.1.2 单边和双边定价的分析

18.1.3 用户福利和社会福利

18.1.4 比较

18.1.5 结论

18.2 竞争

18.2.1 模型

18.2.2 电路类比

18.3 服务差异化

致谢

参考文献

索引

随着对容量、服务质量、速度以及可靠性要求的不断提高，现有互联网系统已经疲于应对，人们也开始对它重新审视。《未来互联网体系结构与协议》从设计、架构、协议、机制等几个方面，集成了本领域相关专家最新的创新性贡献，使得研究人员可以成功构建出下一代互联网。《未来互联网体系结构与协议》视角广泛，涉及的话题既包括有线和无线介质的物理层/传送层创新成果，也包括设备层和子系统层面的新型交换和路由的最佳范例。《未来互联网体系结构与协议》还讨论了在日益复杂的环境中，数据传送层应该选择使用TCP还是UDP，并讨论了NOVEL模型及其理论基础，以便于理解网络的复杂性。最后，还讨论了定价和网络经济等内容。