《未来网络架构与设计：4WARD项目》 - 台灣·大書城 - [葡萄牙]Luis M. Correia[路易斯?M.克里亚 - 电子工业出版社

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『簡體書』未来网络架构与设计：4WARD项目

書城自編碼： 2975936
分類：簡體書→大陸圖書→計算機/網絡→網絡與數據通信
作者： [葡萄牙]Luis M. Correia[路易斯?M.克里亚
國際書號(ISBN)： 9787121309953
出版社：电子工业出版社
出版日期： 2017-03-01
版次： 1 印次： 1

書度/開本： 16开釘裝：平塑

售價：NT$ 612

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編輯推薦：

这是一本了解未来网络，设计未来网络的基础性读物。

內容簡介：

未来互联网架构与设计》从技术和非技术角度对未来网络和未来互联网进行了研究，主要介绍4WARD（未来互联网架构与设计）项目的一些研究成果。4WARD是欧洲第七框架计划内的一个综合项目，采取创新性方式方法来研究未来互联网问题。今天的网络架构压制创新，特别是限制了应用层面的创新，因此急需在结构上进行改变。由于目前没有哪种设备可以设计、优化和兼容新的网络，因此必须对那种对许多应用而言并不完美、互联网自身不能支撑创新的架构进行融合。4WARD利用移动和无线技术，采用激进的架构方式突破了这种瓶颈。本书的主题包括：提升能力，设计具有兼容性且互补性的网络架构体系；通过组网资源的电信级虚拟化实现通用平台上多个网络的共存；通过网络自我管理增强网络的公用性；利用多元化提高网络的鲁棒性和效能；通过一种全新的信息中心范式来代替旧有的主机中心方法，提高应用支撑能力。这些解决方案涵盖了整个技术领域，包括光线骨干网到无线网和传感器网络。

關於作者：

计宏亮，中国电子科学研究院高级工程师，主要从事电子信息情报与国际安全问题研究，承担中央网信办、国家发改委、国防科工局等多项战略与情报研究课题，在《指挥控制与仿真》、《理论导刊》、《飞航导弹》、《指挥与控制学报》、《中国电子科学研究院学报》等核心期刊发表论文多篇，出版《安全领域军民协同研究》、《无人机发展概览》、《科技预见未来》等译著、编著。 Luis M. Correia
1958年10月出生于葡萄牙波尔蒂芒（Portimao），1991年毕业于里斯本理工大学，获得电子与计算机工程专业博士，目前在该校任电信学教授，主要从事无线移动通信方面的研究，包括传播、信道特性、无线网络、流量和服务等。他是葡萄牙GSM运营商和电信管理部门的顾问，积极参与了一些欧洲框架（RACE， ACTS， IST和 COST）下的*研究项目，参与并作为COST（欧盟科学与技术合作计划）231最终报告的合作编者，COST259和COST273最终报告的主席和编者，在国际期刊和会议上发表了大量学术论文和报告，同时担任了这些期刊和会议的审稿人、编委等。他是欧洲先进通信技术与业务（RACE）、信息技术战略研究（ESPRIT）和信息社会技术（IST）框架计划的评估和审计专家，2002年IEEE第三代及后三代无线通信国际会议主席，欧洲电动交通（eMobility）平台专家委员会和执行委员会成员。

第1章简介 1
1.1当前互联网存在的问题概述 1
1.1.1互联网核心架构和演进模型已不再适用 2
1.1.2互联网骨化状态 2
1.1.3不受欢迎的流量浪涌，包括但不限于垃圾邮件 3
1.1.4配置和管理的复杂性 3
1.1.5隐私和可信度缺乏 4
1.1.6对移动性和多宿主的支持不足 5
1.24WARD项目简介 5
1.34WARD项目在欧洲、欧盟项目和其他地区的地位 7
1.3.1欧盟第七框架计划（FP7） 7
1.3.2美国FIND（Future Internet Design）项目 7
1.3.3美国GENI项目 8
1.3.4日本的AKARI项目 8
1.4本书内容 9
第2章系统概览 12
2.1背景与动因 12
2.24WARD系统模型 13
2.3架构框架 15
2.3.1分层（Strata）、Netlet和设计库（Design Repository） 15
2.3.2设计过程 16
2.4网内管理 18
2.5网络虚拟化 19
2.6通用路径 20
2.7信息网络 21
2.8结论和导读 22
参考文献 23
第3章社会经济议题 24
3.1简介设定背景 24
3.1.1概论 24
3.1.2应用与服务 25
3.1.3社会经济问题 26
3.1.4管理制度 27
3.2非技术需求 28
3.3重要推动力量评估的想定 30
3.3.1想定概念 30
3.3.2商业环境 31
3.4业务应用案例 33
3.4.1网络虚拟化 33
3.4.2新的信息传递方式 40
3.4.3物联网概览 43
3.4.4面向社区的应用概览 44
3.5结论 45
参考文献 47
第4章网络设计 49
4.1简介 49
4.2网络架构及其基本概念 51
4.3网络设计：层 53
4.4节点设计：节点架构 55
4.5组件设计：组件式架构 57
4.6设计流程 58
4.7设计流程的各个阶段 58
4.8设计库 60
4.9网络虚拟化概述 61
4.10虚拟网络的生命周期 64
4.11虚拟网络创建 66
4.12虚拟网络实例化与管理 67
4.13支持虚拟化的下层节点架构 68
4.14虚拟链接 70
4.15将终端用户与虚拟网络相连 71
4.16结论 71
参考文献 73
第5章命名与寻址关于基础组网的几点评论 75
5.1名称和地址的作用 75
5.2基础观点：名称、地址和分隔间 76
5.2.1什么是名称、什么是地址 76
5.2.2名称的结构性方面 77
5.2.3通信系统中的结构 78
5.2.4名称、地址和结构 81
5.3核心：名称解析 90
5.3.1名称解析就是邻居发现 90
5.3.2一个特例：发现所有邻居 91
5.3.3名称解析与路由 91
5.3.4配置名称解析 92
5.3.5特例：晚解析 94
5.4结论 95
参考文献 96
第6章安全与原则 97
6.1简介 97
6.2商业模型和安全含义 99
6.2.1数字世界中的一个概念：拥有 99
6.2.2金鱼缸中的生活 101
6.2.3管理安全与安全管理 103
6.3与4WARD架构支柱相关的安全问题 103
6.3.1物理基层的虚拟化 103
6.3.2构建路径4WARD通用路径 104
6.3.3信息网络 105
6.3.4网络内管理 107
6.4结论 109
参考文献 110
第7章域间的概念和服务质量我们如何互联网络，以及如何管理服务质量（QoS） 113
7.1简介 113
7.2域的概念 114
7.3互联模式 114
7.3.1互联网中的互联 114
7.3.2移动数据领域中的互联 116
7.3.3服务泛在性 116
7.4迈向新的互联模式 117
7.4.1互联要求 117
7.4.2新的对等互联模式 119
7.5域间DoS 121
7.5.1简介 121
7.5.2供应商之间的QoS问题 122
7.5.3未来网络中的QoS新的挑战和工具 124
7.5.4网络虚拟化环境中的QoS 125
7.6结论 127
参考文献 127
第8章网络管理 129
8.1简介 129
8.1.1现有方法的局限性 130
8.1.2INM法 130
8.1.3范围和贡献 131
8.2INM框架 131
8.2.1INM原则 132
8.2.2INM过渡程度 132
8.2.3INM框架架构 133
8.3INM实时态势感知 136
8.3.1实时监控的算法问题 136
8.3.2分布式异常检测 138
8.3.3避免网络崩溃 139
8.4INM中的自适应 142
8.4.1确保INM稳定性 142
8.4.2基于行为的紧急拥塞控制 143
8.5与其他4WARD技术的关系 145
8.6结论 145
参考文献 146
第9章如何建立和管理连接 148
9.1简介 148
9.2以路径为中心的网络架构组成部分 150
9.2.1实体 150
9.2.2分隔间 151
9.2.3通用路径 151
9.2.4插件接口 151
9.2.5端点 151
9.2.6选项：ForMuxer 152
9.2.7选项：中介点 152
9.3功能映射到架构构建模块 153
9.3.1端点和实体状态信息保留者 153
9.3.2端点和实体数据处理与控制 154
9.4建立通用路径的先决条件机制 154
9.4.1GP服务发现 155
9.4.2资源描述框架 155
9.4.3名称解析 157
9.5建立连接 158
9.6管理连接 161
9.7合作和编码框架（CCFW） 162
9.7.1CCFW构件 163
9.7.2GP架构中的CCFW 163
9.8管理移动性的三种方法 165
9.8.1动态移动锚定 165
9.8.2无锚点移动设计 167
9.8.3多宿主的端到端移动 168
9.9触发器和交接决定 169
9.10结论 170
参考文献 170
第10章如何管理和搜索检索信息对象 173
10.1简介 173
10.2信息一种用户观点 175
10.3架构要求 176
10.4螺母和螺栓（细节） 179
10.5操作 185
10.6演进 187
10.7结论 190
10.8相关工作 190
参考文献 191
第11章应用案例从商业想定到网络构架 194
11.1背景 194
11.1.1基于社区的网络 194
11.1.2商业模式 195
11.2临时社区业务想定 197
11.2.1概述和细节 197
11.2.2角色、参与者及业务关系 198
11.3 AdHC业务想定分析派生与业务相关的要求 201
11.4细化派生技术要求 202
11.5运用设计过程来界定一个合适的网络构架 203
11.5.1简介 203
11.5.2需求分析 203
11.5.3抽象服务设计 206
11.5.4组件设计 208
11.6可部署的网络构架组件和接口 209
11.7结论 210
参考文献 210
第12章原型实现 211
12.1简介 211
12.2网络架构的设计、运行和应用 212
12.2.1设计Netlet编辑器 212
12.2.2运行节点架构原型 213
12.2.3虚拟网络管理环境原型 215
12.2.4应用虚拟网络 217
12.2.5结论 219
12.3网络虚拟化架构原型 219
12.3.1基础设施和软件 220
12.3.2原型概述 220
12.3.3虚拟网络提供 221
12.3.4管理访问 223
12.3.5结论 223
12.4紧急想定下的实时适应 224
12.4.1原型要素 224
12.4.2实现的想定 226
12.4.3结论 228
12.5通用路径与信息网络（NetInf）的集成 228
12.5.1通用路径原型应用 229
12.5.2NetInf原型实现 230
12.5.3通用路径NetInf原型结合 232
12.5.4结论 232
12.6通用路径使用的网络内管理跨层服务质量 233
12.6.1简介 233
12.6.2用于通用路径的基于跨层服务质量的试验平台 233
12.6.3成果 235
12.6.4试验结果 236
12.6.5结论和未来的研究工作 237
12.7结论 237
参考文献 237
第13章结论 240
13.1社会经济 240
13.2技术成果 241
13.2.1网络设计 242
13.2.2命名和寻址 243
13.2.3安全性 244
13.2.4互联 244
13.2.5网络管理 244
13.2.6连接性 245
13.2.7信息对象 245
13.2.8原型 246
13.3从研究到现实未来网络的迁移路径 248
译者后记 263

內容試閱：

序言 Foreword
我们直到最近才知道，计算和资源共享的发展方向即将大逆转，因为其重心正随着技术和服务架构的改变而改变，从而使应用程序迁移到云环境中。这种从Web 2.0到Web 3.0的转移使服务互联网达到了前所未有的范围和规模。我们现在正在进入一个由信息通信技术（ICT）驱动并基于服务互联网的新的创新发展阶段。通过所谓的移动无线网络，人们将越来越容易访问服务互联网。如今，无线技术的应用程序已成为欧盟经济体内经济价值的主要驱动力。这些价值据估计达到了2500亿欧元或GDP的2%～3%，而且这些数字还在上升。未来5年，预计将近70亿用户或整个地球的人口会使用移动电话，其中绝大多数移动电话为智能手机。
这是一种前所未有的发展态势，其发展速率已经超过了电视甚至纸笔等技术。这不仅体现在普及率和使用率上，还体现在市场占有速度上。我们应当预料到会有一批新的应用程序出现，并可能彻底改变我们的生活方式和工作方式。这方面的例子不胜枚举：供应链中的工商业应用程序，为移动工作者提供的移动服务，通过将重要信息交到现场急救员手中从而挽救生命的远程环境监测系统或防灾安全系统，以及卫生和教育服务。
在这个重塑的世界中，新的联盟将会形成，新的利益相关者会出现，新的互动模式会惠及商务活动，新的商业模式会激增。互联网本身将不再是将计算机和服务器简单连接的网络之网，而是成为将各种事物连接起来的互联网：数十亿人使用的通信设备、汽车、各种机器、家用电器、电表、窗户、灯等。围绕这种新型互联网，将会诞生一种由基于网络服务与应用程序构成的新经济体。
这个新型互联网蕴含着两种重要意义。首先，这个由会思考的东西组成的新型互联网会创造一种感知网络，让人类对我们生活的这个世界的认知实现一次飞跃。这个互联网适宜于各种新用途，如能源效率、卫生与福利服务、高效运输等。如果在这方面做得好，那么我们的生活质量和可持续性会大为改善，这不只是因为服务，不只是因为作为早起的鸟儿所具有的竞争优势，还因为欧洲的开放与民主价值观将决定着互联网的表现形式。
其次，我们必须解放单一欧洲市场的经济潜力这种潜力现在还被禁锢在碎片化的各国市场中。尤其重要的是，我们现在必须通过刺激在高价值商品及服务方面与真实市场需求相适应的稳健而可持续的业务增长，使实体经济增强。随着不可避免的结构变化在当前的不确定时期中出现，从未来世界中寻找发展机遇显得很重要。当然，集聚在未来网络架构会议上的工业团体和研究团体是有能力塑造未来的。我们所需要的只是克服市场碎片化的雄心，以及通过为创新型产品及服务创建单一开放市场及努力实现创新和变革使我们的实力增强的意愿。
在创造可使欧洲从新兴商机中受益的条件时，我们必须确保未来网络仍然是开放的。当前互联网的主要经济特性是它为新服务的创新和发展创建了一个从未如此开放的平台。我们必须确保以开放标准并最终以开源软件作为我们行动的核心，从而保持这种开放特性。虽然全世界有很多公司的财务健康仍基于专有模式和把关人业务模式，但我们前方的世界需要的是能通过其经济基础为消费者或企业提供更大自由度的那些模式。
随着未来网络在我们面前展开，基础设施要求更智能、更环保。这不仅是个重大挑战，还是个大好机会，因为它将使互联网的范围延伸到新的应用领域和工业部门。的确，现在到了在已有成果的基础上超前一步的时候了。我们必须将我们的未来网络技术研发与社会价值高的应用领域（如卫生、城市交通、能源网或智能城市）紧密结合。这样就能够针对我们当前面临的众多社会挑战提早做出互联网响应。
为定义未来的互联网，目前世界上已出现了多个区域性计划。日本和韩国公布了宏大的u-日本和u-韩国计划。中国正通过雄心勃勃的综合产业政策为这个领域提供支持。在美国，全球网络创新环境（GENI）计划及设施正在引发关于互联网未来前景的争论。这些计划并非都把解决互联网发展问题作为其核心目标的一部分，但肯定与定义未来网络时显然需要考虑的技术与社会经济情境［Ubiquity（泛在性）软件、连接装置］有关。
从欧盟的角度来看，在这些不同计划的基础上创造条件以使与定义、测试和验证工作有关的所有参与方形成更密切的互补合作关系是一件有益的事情。多边伙伴关系的其中一个主要目标应当是出台全球标准。的确，标准是实现互操作性和开放性的一个关键因素，而互操作性和开放性是促成互联网成功的两大基本特性。事实上，不断增加的参与方多重性及不同部门的合并已导致标准制定过程变得越来越复杂。围绕知识产权组合及开放度、透明度和可访问度进行的辩论足以说明这一点。
因此，在新技术上的提早合作及国际伙伴关系是促成关键参与方在标准上达成更广泛共识并提早达成一致意见的关键，同时也是纾解后续知识产权争端的前提。
我们要注意的一个要点是由互联网创建的新经济，除掀起商业革命外，还带来了可创造巨大环境效益的独一无二的机遇尤其是在基础设施层面上做出正确技术选择时。除减少由商业消耗的能源及材料用量及提高总体生产力外，新互联网还有望彻底改变经济增长与环境之间的关系。
在上述背景下，我很高兴能与您分享我对欧盟研发项目4WARD成果的满意心情。您正要阅读的这本书详述了该项目对开发未来网络的坚实科技基础所做出的大量独特贡献。其中关键性的贡献与新架构框架有关。移动性、多宿主性和安全性已成为新架构框架的固有组成部分，而不是附加的方案，因此可以让各种网络发展成为一个网络间彼此协作、互为补充同时各网络各自达到其各项要求（如移动性、服务质量、安全性、恢复力、无线传输和能量意识等要求）的网络体系。另外，4WARD很好地解决了虚拟化如何让网络服务供应商有机会推出新的架构、协定和服务并共享通用实体基础设施的问题。网络管理已经与虚拟化紧密耦合。在这种情况下，4WARD 通过提倡一种使管理职能嵌入装置中的方法，开辟了新的领域。4WARD还比其他网络更前进了一步，即认识到了从以节点为中心的时代向以信息为中心的时代转变所带来的模式变化。
我们要恭贺4WARD的合作伙伴和科研人员所做的工作。他们还完善地阐述了欧洲的承诺和创造力将如何撬动未来这一点也可喜可贺。
Joao Schwarz da Silva博士
欧盟委员会DG-INFSO前主管
前言 Preface
当前的互联网已在商业上取得巨大成功，而且在作为学术研究网络投入使用之后便广泛普及，成为普通人日常生活中的网络。如今的互联网起源于20世纪70年代，它本质上简单，对新应用程序开放，而且是为固定网络设计的。不过，一方面互联网正不断受到基于无线电和光纤等新传输技术的挑战，另一方面的挑战则来自于日益依赖叠层网络来弥补核心互联网架构不足之处的新应用程序和新类型媒体。尤其值得一提的是，移动网络的更大成功让人们更加质疑当前的互联网，因为互联网在移动性支持、互操作性、配置和管理及（在不可靠的世界里）易受攻击性方面达到了高度复杂的状态。
4WARD项目始于2008年1月，终止于2010年6月，其任务是研究未来网络的架构和设计。本项目采用了从头开始（革命性）的研究方法，意思是在研究中不受当前互联网的约束。但这并不意味着本项目赞成采用全新部署。相反，在关于如何将研究成果应用于当前互联网方面，我们看到本项目采用了迁移法。
本项目在欧盟第七框架计划下，从欧盟那里获得了部分资助，并由33个合作伙伴组成。项目中有120多名工作人员，为此我们不可能列出所有对本项目及其成果做出贡献的人员。但我们要感谢他们做出的有价值的贡献。除此之外，我们要感谢项目经理苏萨（Paulo de Sousa）博士给予的帮助和支持，以及与我们之间的良好合作。我们还要感谢丹尼尔?塞巴斯蒂奥［Daniel Sebastiao，里斯本高等理工学院（IST）］为编辑工作付出的努力。
本书描述了本项目的显著成果，不仅阐述了技术成果，还探讨了社会经济问题。
编者

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