現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模已經(jīng)非常龐大,又分別為不同運營商和機構(gòu)擁有和管理。要想同步改變體系結(jié)構(gòu)幾乎是不可能的,而等待各個子網(wǎng)逐步改變又太慢,所以解決這些問題的方法是在保持現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)繼續(xù)工作的同時實現(xiàn)無縫的演進。近年來,國際上正研究在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)展重疊網(wǎng),以便進行分布式控制并支持P2P重疊網(wǎng)。與電信業(yè)發(fā)展的具有集中控制的下一代網(wǎng)NGN的思路不同,這是一種分布式的控制管理,保持了互聯(lián)網(wǎng)分布自治的特性,我們稱之為無所不在的NGI。這方面研究工作最突出有代表性的是:彈性重疊網(wǎng)、Tapestry和Planetlab。
1、彈性重疊網(wǎng)
彈性重疊網(wǎng)(RON)被作為應(yīng)用層重疊在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)選路層上。RON的結(jié)點監(jiān)視互聯(lián)網(wǎng)路徑的機能和質(zhì)量,并根據(jù)這些信息決定是直接傳輸數(shù)據(jù)還是通過其他RON的結(jié)點。用RON可以減少丟包率,降低時延,提高吞吐量,可以在幾秒鐘內(nèi)發(fā)現(xiàn)路徑損耗和周期性性能下降并且使之恢復(fù)正常,而目前使用的廣域路由協(xié)議BGP等為此要耗費幾分鐘。
RON的結(jié)點被放置在不同的選路域中,它們之間可以協(xié)同工作并互相轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。因為接入服務(wù)器(AS)是獨立行政管理、配置和選路的,屬于不同的運營商,很少有共享的內(nèi)部鏈路,所以AS發(fā)生的故障彼此之間是相互獨立的。
RON通過主動探測和監(jiān)視結(jié)點之間的鏈路來發(fā)現(xiàn)問題:如果接下來的互聯(lián)網(wǎng)路徑是最好的,就使用這路徑,不需要其他結(jié)點介入;如果接下來的互聯(lián)網(wǎng)路徑不是最好的,RON就將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到其他結(jié)點,用以建立最佳路徑。每一個RON的結(jié)點通過綜合主動(探針)探測和被動觀察運行的數(shù)據(jù)傳輸,建立包括丟包率、時延和吞吐量等參數(shù)在內(nèi)的路徑質(zhì)量表,與其他結(jié)點之間相互交換這些質(zhì)量信息,并進一步在此基礎(chǔ)上通過路由協(xié)議建立轉(zhuǎn)發(fā)表。
RON的第二個目標是將路徑選擇與分布應(yīng)用綜合起來,使之具有根據(jù)應(yīng)用特性來選擇路徑的能力。在多媒體會議業(yè)務(wù)中,用戶可以直接使用RON的數(shù)據(jù)庫來透明地構(gòu)成包括所有參會成員的重疊網(wǎng),從而實現(xiàn)低丟包率、低時延抖動和高吞吐量。網(wǎng)絡(luò)管理員可以利用RON路由器在若干個局域網(wǎng)之間構(gòu)成重疊網(wǎng),成為“重疊虛擬專用網(wǎng)(VPN)”。這個概念進一步發(fā)展成為“重疊互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商(ISP)”,即向傳統(tǒng)運營商購買帶寬,通過RON連接不同的傳統(tǒng)ISP的匯聚接入點(POP),利用RON的選路機制,為用戶提供更有彈性和容錯能力的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。
RON的第三個目標是提供框架,以實現(xiàn)管制路徑選擇的顯式路由策略,用來管理網(wǎng)絡(luò)中路徑的選擇。RON很容易對數(shù)據(jù)包進行識別分類,這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)可接受的使用方式,或能夠強制性地控制轉(zhuǎn)發(fā)速率。
2.、有組織的P2P重疊網(wǎng)
1)Tapestry
Tapestry是一種有組織的P2P重疊網(wǎng),是可擴展的基礎(chǔ)設(shè)施。分布式的目標定位和選路(DOLR)機制使其具有高性能,并可擴展與位置無關(guān)的選路,利用局部資源將消息送到最靠近的終點。這樣可以提高效率、減少消息時延并提高吞吐量。
2)PlanetLab
這是一個全球性的民間研究計劃,旨在用類似發(fā)展Linux開放源代碼時的開放合作精神,建立全球分布的研究實驗床,連接各處的智能結(jié)點,建立Tapestry分布式的目標定位和選路(DOLR)網(wǎng)絡(luò)。
PlanetLab在全球互聯(lián)網(wǎng)的主要地區(qū)設(shè)置了智能結(jié)點(初期1 000個),連接骨干網(wǎng),構(gòu)成了分布的虛擬計算環(huán)境。這些智能結(jié)點可以實現(xiàn)諸如異常檢測、魯棒選路、儲存內(nèi)容分發(fā)(盡量接近數(shù)據(jù)源)、數(shù)據(jù)融合、提供分散在多個獨立域的高生存性存儲等功能。而連接這些智能結(jié)點的重疊網(wǎng)是重疊在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)上的,故便于擴展演化。
Planetlab已經(jīng)構(gòu)建了上百種可以在該平臺上運行的全新服務(wù),中國的CERNET2已經(jīng)和Planetlab簽約,并在若干大學建立了結(jié)點。