后IP网络体系结构及其机理探索

物联网、移动计算、云计算以及社会网络等新型业务的发展，对IP地址为核心、以传输为目的TCP/IP体系结构提出巨大挑战，后IP未来网络体系结构及其机理成为研究热点。本项目在充分分析互联网现状和未来发展趋势的基础上，研究以网络服务为中心的未来互联网体系结构，通过服务路由与服务迁移机制，解决TCP/IP面临的可扩展性、动态性与安全性等难题。项目围绕服务和传输的复杂耦合、海量服务的动态高效映射两大关键科学问题，拟重点探索未来互联网体系结构理论模型，研究基于服务迁移的网络资源动态优化机理、服务属性驱动的直接路由和自适应传输理论、服务感知的细粒度安全和可信方法以及基于复杂网络理论的网络行为科学模型。通过搭建未来互联网试验床，验证并评估体系结构和核心机理的可行性和有效性。本项目将形成一系列未来互联网理论和机理，研究成果将有力推动我国后IP网络的研究。

随着网络向以万物互联、泛在移动、多网融合等为特征的方向转变，以IP地址为核心、以传输为目的而设计的TCP/IP互联网面临扩展性、动态性、多态性以及可管可控等无法克服的问题。本项目探索IP后的网络结构，研究其核心机理和实现机制。具体来说，提出面向服务的未来互联网体系结构－SOFIA，通过身份和位置的分离、服务标识和网络标识的动态映射，以及SDN/NFV实现技术，可有效解决IP网络面临的问题。项目多项创新成果，包括：面向服务的未来互联网体系结构，二维分割路由查找，绿色互联网逐跳路由机制，网络内存储资源最优分配，智能拥塞控制机制，网络、服务和用户相互作用机理等。此外，设计并实现了面向服务的未来互联网协议栈原型系统，研制了具备可编程和虚拟能力的服务路由器，搭建了未来网络小规模试验设施，为后IP网络体系结构及其机理的研究提供支持。在本项目的资助下，已发表（收录）论文103篇，其中中国计算机学会推荐的A类会议论文13篇， IEEE/ACM汇刊论文19篇，ACM CoNEXT、IMC、IEEE ICNP等领域高水平国际会议论文7篇，申请国内发明专利17项。培养国家杰出青年基金获得者1人，博士13名。