未来互联网测量与性能评价方法研究

To avoid the lessons from the Internet researches recurring to those of the Future Internet (FI), it is of vital importance to the scientific developent of FI to research and develop FI performance evaluation and modeling methods. The aims of this research project run as follows: the FI measurement, performance evaluation and modeling methods are innovatively developed to provide a quantificationally analytic means for the scientific develop FI mechanism and services. Some techniques such as software defined networking, mathematical analysis and simulation experiments are used. The research includes as follows. The FI performance metrics set is studied, together with the relationship between the functions and performance metrics, and the attributes of the performance metrics, and a performance evaluation metrics system of FI is proposed. The core control management functions set supporting FI measurement in the network equipment is studied, the architecture of FI measurement system and the measurement techniques are studied, and the core control management functions of the network equipment are proposed. The evaluation performance methods based on measurement data are studied, the FI evaluation performance methods and the modeling methods are studied. The content central network is used as an instance, and the above research results are applied to analyze it quantificationally. Our performance evaluation and modeling methods will be verified by simulation and the experimental platform.

研究发展未来互联网(FI)测量与性能评价方法对于FI的科学发展至关重要，能够避免重蹈因特网研发中的覆辙。项目研究目标是：创新发展FI测量、性能评价和建模方法，为科学发展FI机制和服务提供量化分析手段。研究使用软件定义网络、数学分析和仿真试验等技术进行。研究内容包括：研究FI性能评价测度集合、功能与性能测度的关系及性能测度属性，提出FI性能评价指标体系；研究网络设备为支持FI测量应具备的管控核心功能集，提出FI测量系统架构与测量方法；研究基于测量数据评估性能的方法，提出FI性能评价方法和性能评估模型；以内容中心网络为实例，应用上述研究成果进行定量分析；通过仿真和试验平台验证性能评价和建模方法。

本项目研究目标是以定量化的方式来分析和评价未来互联网（Future Internet）的机制和技术。随着对未来互联网研究的深入以及国际上对未来互联网研究的最新动向，我们判断风靡一时的“革命式”的未来互联网解决方案如Named Data Networking (NDN)难以达到预定的研究目标，而可演进未来互联网应当能够以逐步演进的方式达到解决面临难题、继承现有资源并适应新需求等目标。项目在可演化未来互联网的体系结构、模型、测量方法以及量化评价、基于SDN的网络智能安全机制和技术以及基于SDN的数据中心网络流量工程机制和技术等方面取得了原创性理论和实用成果。主要研究内容包括：.1. 面向可演进的未来互联网，其中：提出了一种具有核心网高速数据传输和边缘网灵活信息处理功能的“双空间”体系结构；提出了一种面向大规模网络环境的多SDN控制器轻量级协作机制；提出了一种在多SDN控制器之间进行高效信息共享的Easyshare方法；建立了一种综合采样和流表测量的两阶段SDN大流检测机制FlowMon；提出了一种支持广域部署的软件定义双空间信息中心网络机制SD-ICN；设计了一种OpenFlow主动测量模型，实现了原型系统；设计实现了一种结合主动和被动测量机制的OpenFlow网络综合测量系统。.2. 基于SDN的互联网智能安全机制，其中：提出了一种安全互联网体系结构SIASDN；提出了一种基于SDN防御DDoS攻击的安全机制SDSNM；提出了一种基于可信源-目的IP地址数据库的SDN可用性保障机制；提出了一种部署于边缘SDN面向流的接入控制机制SDFAC；提出了一种多域环境下的移动实体鉴别移交机制AHMMD；提出了一种基于OpenFlow的网络安全审计系统OpenAudit。.3. 基于SDN的数据中心网络流量工程机制，其中：提出了一种流量并行传输的网络负载均衡方法；提出了一种基于Lyapunov方程的最小化流完成时间方法；提出了一种基于需求感知的混合流路由方法；提出了一种基于优先级的最大化网络性能的方法。