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4 面向主机和面向内容的联网
4.1 面向主机的联网
传统的互联网都是面向主机(含终端和子网),提供主机间的互联的,即设备间信息传递的基本互通性。因此,无论IPv4还是IPv6技术,IP编址的对象仍然是一台主机(终端或子网),而不是互联网上的其他对象(如一个网页、一个视频片段等);其次,编址的含义仍然是表示主机连接到互联网上的接口位置信息(Where),而不是主机的身份信息(Name),IPv6只是改变了IPv4编址的语法(拉长到128位)而没有改变基本语义。
面向主机联网的未来互联网研究,主要是希望提出新型网络架构,以及与之对应的命名、编址和路由机制等,以重点解决IPv4和IPv6没有考虑到,或者难以解决的一些问题。比如,主要希望解决未来互联网通信中的扩展性(泛在)、可靠性、安全性、服务质量、移动性支持和绿色通信等。而为了更好地解决这些问题,IETF正在研究下一代将目前IP地址中的位置信息和身份信息分离的技术,已经出现了ID/Locator(身份地址分离)和Map/Encaps(映射封装)两种主要思路。仿照和借鉴电信网E.164编码,国内外也有多个课题和试验,研究未来互联网的层次化路由问题。而互联网通信中的地址真实性问题,也已经取得了一些进展。另外,基于虚拟化技术的可重构路由,也已经成为一种重要的研究方向。
4.2 面向内容的联网
面向主机联网的IPv4和IPv6技术,解决了通信中最基本的内容传递问题,而用户在真正使用互联网的时候,关心的问题要更广。比如,内容如何发现、叫什么名字和如何展现给用户等,这些都是IP无法实现的,都需要借助高层技术(如URI,HTTP和XML)以及之上的应用(搜索引擎,P2P等)来实现。互联网的这种内容传递与内容处理分层(分离)的模型,导致内容存储的位置与内容本身、内容的组织(发现)方式和与内容传递方式,没有直接联系,内容重复和传递效率低下甚至找不到内容的问题经常出现。
随着互联网内容重要性的日益突出,以内容为中心的联网(即如何将内容传递与内容的组织和存储有效结合起来),开始成为未来互联网研究的重要分支了。面向内容的联网让用户将注意力集中在需要的内容而不是位置上,因此直接对所请求的数据和内容进行命名和编址,不关心所请求的内容具体在哪个主机上,也就不必根据主机的位置进行寻址和路由,从而可以提高内容组织、存储和传递的效率。
比如,伯克利大学的DONA(Data-Oriented Network Architecture)项目结合了IP层和内容服务时的一些需求。为实现数据和服务的持久性和安全性,命名体系采用了扁平结构和可自我认证的方式。路由机制为实现数据和服务的可用性,其映射机制为用户请求提供较近的数据副本或服务,以避免请求失败或服务器过载的情况出现等。
而美国国家自然基金委资助的NDN(Name-based Networking)项目以数据的名称(Name)作为数据的惟一标识符在网络中进行路由,不再需要主机地址的间接转换。 在NDN网络中,当一个节点需要获得某个内容时,它向周围所有连通的通路发出请求数据包,任何节点侦听到这一请求数据包并拥有该请求数据包所请求的内容时,可以返回含有请求内容的内容数据包。无论请求数据包还是内容数据包,都以名字为依据来交换数据。
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