信息中心网络提出背景、未来发展前景及著名实验室研究现状
信息中心网络何时提议？未来的发展前景？什么著名的实验室在做什么？ 1。提出背景：互联网出生于1960年代：
（1）网络设备的数量呈指数增加
截至2022年底，全球有超过280亿个终端设备，互联网用户的数量将达到48亿，占全球人口的60％以上。同时，网络场景逐渐多样化。互联网不再限于主机主持人和主机服务器之间的传统端到端通信。新兴网络方案，例如物联网，车辆互联网和世界上综合信息网络正在蓬勃发展。网络节点显示出高动力和高移动性，整个网络体系结构也在发展方向与异质性和权力下放化。其次，内容分销服务和整体数据流量正在迅速增长，其中多媒体服务（尤其是视频内容）在网络流量中占据了绝对的主导地位。
（2）网络空间安全
此外，随着信息技术的发展和通信方法的转换，网络安全和信息通信安全也越来越多。安全可靠的信息网络已成为社会发展的重要保证之一，我的国家也将网络安全问题包括在国家安全的基本内容中。在增加复杂的网络攻击环境中，如何确保网络信息和用户信息的安全性不会违反，如何防止在数据传输过程中泄漏，被盗甚至篡改和删除信息，以及如何确保在逐渐严重的网络威胁下的网络系统的强大操作已成为重要的问题和挑战，这些问题和挑战需要在开发中迫切解决。
（3）TCP/IP限制
由于当前的体系结构本身的局限性，它最初旨在通过网络实现长距离数据通信，或共享硬件设备和计算多个实体之间的资源。因此，仅需要为一些通信节点或设备提供稳定的链接连接和受信任的数据通信。随着互联网的巨大增长以及为满足新兴需求的应用程序的增加，上述开发趋势为互联网体系结构提供了新的要求，例如大规模终端访问，高效且可扩展的内容分布，移动性支持以及安全性和可靠性保证。
出现了许多新的网络架构研究：（两个类别）（1）第一个是使用修补的想法来帮助互联网“进化”
新的功能补丁可以在一定程度上减轻问题，例如移动IP和安全协议。
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但是，这些补丁中的大多数会增加整体体系结构的复杂性，使整个互联网结构更加肿，并被证明只是临时解决方案，而不是从根本上解决问题。
（2）第二种类型是“革命性的”想法，即设计一个全新的未来网络体系结构并替换现有的以IP为中心的网络体系结构。
已经沿着这个想法形成了一个未来的网络研究社区，并且已经在学术界提出了一系列新的网络体系结构和范例，包括由软件定义的网络（，SDN）等代表性工作，该网络（，SDN）是软件定义的网络（，SDN）在 effer and and and -FirSt and -FirSt（ FirSt）（第一个MFIR）（第一个MF），以及MFST（ Firs）（MFIR）（MFIR）（MFIR）（MFIR）（MF），MFST（sdn）的第一名， ，ICN）以数据内容为核心。
其中，信息中心网络ICN自出生以来就广泛关注了学术和工业界，并已成为未来网络体系结构的有前途的候选人。通过将命名的数据作为核心，ICN有利于实施网络内缓存和多播机制，以促进信息的有效，及时传输信息，并且可以更好地适应的当前特征，即的核心功能越来越偏向于信息传播，而不是终端主机之间的交流。同时，ICN可以通过引入无处不在的网络缓存功能来有效提高内容传输效率和用户体验，从而大大减少网络中的冗余流量传输。此外，ICN还可以有效地减轻关键问题，例如当前体系结构中的移动性支持和内容安全认证。
信息中心网络：
ICN架构的研究可以追溯到斯坦福大学的综合动态目录的转型继电器互联网体系结构项目（TRIAD）。自2007年以来，包括伯克利面向数据的网络体系结构（Data-，Dona），欧盟资助的-（ - ，）以及由美国自然科学基金会NSF资助的命名数据网络（命名Data，NDN） 。其中，命名的数据网络NDN从Paul Alto研究中心的内容中心网络（CCN）项目继承，并进一步扩展。由于其相对完整的协议设计，方便的分布式部署功能以及对开源仿真平台的支持，因此它已成为最流行的ICN实现。
最早的追溯：斯坦福大学的综合动态目录转换继电器互联网体系结构项目
2007年产生了一系列项目：
伯克利提出了面向数据的网络体系结构DONA EU资助的出版物订阅互联网技术，名为数据网络NDN NDN由美国自然科学基金会资助
信息中心网络ICN的核心设计概念：
（1）命名数据内容
与传统网络相比，信息中心ICN已实现了从端到端主机通信作为核心转换为内容作为核心传输想法的转变。在ICN中，具有全局唯一标识符的命名内容数据块，即内容名称，取代了传统网络模型中的IP Slim腰围，并将命名内容用作整个网络协议堆栈的核心，以实现内容名称和位置的分离。在此基础上，得出了基于内容名称的转发，路由和网络内存函数。内容名称可以是平坦的或层次的，具体取决于特定的ICN架构实现。例如，DONA体系结构采用全球独特且不变的平面命名，而NDN默认使用层次命名来支持基于最长的前缀匹配的自适应请求转发。
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（2）基于内容名称的内容获取
ICN中的内容可能位于网络中的任何位置，包括具有缓存功能的内容服务器和异质网络设备，例如路由器，交换机，网关等。内容的命名，地址和匹配内容匹配的内容独立于其位置。这也将ICN中的内容采集从基于传统网络中的“推送”的服务器指定的表单更改为基于用户指定的表单，基于“ pull”，它更适合于内容获取。用户不需要注意内容的来源，而只需要注意内容本身，这极大地改善了网络中内容的便利性，传输效率和资源利用的便利性，并且更符合中当前的大规模内容分发方案。具体而言，用户通过特定的内容名称将相应的请求发送到网络。收到请求后，带有缓存的服务器或中间节点会根据解析的内容名称返回相应的内容，或者继续转发请求。内容名称的分辨率和检索可以集中或分发。在DONA和其他ICN架构中，采用了IP网络中类似于IP网络中域名系统（名称，DNS）的层次名分辨率系统。每个网络自主系统都包含一个本地内容分辨率服务器，并且以同行或分层的方式连接不同的内容分辨率服务器，以实现全局内容名称的分辨率和检索。在NDN体系结构的请求转发过程中，每个中间节点根据内容名称匹配最长的索引，并根据本地路由协议从所有可行的转发端口中选择最佳的Next Hop，或直接从本地存储中返回相应的内容CACHE COPY。
（3）网络中的缓存
中间节点的内容存储（即网络中的缓存）在以低成本为中心的ICN中以内容为中心的点对点数据传递模型中起着至关重要的作用。 ICN中的节点具有一定的缓存空间，并且可以在本地缓存收到的内容，并用于满足附近相同内容的后续请求。缓存其他节点的内容可以将内容与生产者分开。通过在网络中提供相同内容的多个副本，可以有效地减少内容服务器的工作负载和开销，从而避免单点故障的影响。同时，网络缓存为动态多播和数据包丢失重传提供了有效的支持，从而大大减少了冗余数据传输。此外，通过网络缓存部署内容副本更接近用户可以大大减少网络负载和数据传输延迟，从而促进用户内容获取经验的改善，整体内容分配效率和网络资源利用率。但是，考虑到经济成本和资源利用效率的局限性，ICN中的整体缓存空间相对有限。如何通过适当的缓存策略将有限的缓存资源分配到正确的位置，并提高缓存率和缓存收入也是一个具有挑战性的问题，并且仍处于公开勘探阶段。
（4）移动性支持
与传统IP网络中基于地址的端到端通信模型相比，ICN网络对宿主移动性具有自然支持。其用户驱动的发布/订阅内容获取模型将内容采集过程从时间和空间维度分离出来，并且内容本身不再需要绑定到特定的主机或物理位置。 ICN中内容的发布和获取可能是异步的。内容生产者不需要了解特定信息，例如用户数量或发布内容时请求分发。同样，内容消费者可以在发布内容后的任何时候向网络启动内容获取请求，并且不需要有关内容生产者的任何身份或位置信息。当内容消费者因移动访问而切换访问时，他们只需要再次通过访问节点向相同的内容发送请求或订阅。此外，由于支持无处不在的网络缓存函数，ICN网络可以将消费者的新请求转发到附近的内容缓存副本而不是远程内容服务器。另一方面，对ICN中内容生产者移动性的支持相对复杂，并且通常需要路由协议的支持。生产者移动后，需要更新相应的路由表信息。根据特定ICN体系结构使用的不同名称分辨率系统，移动后的位置信息分别是解析服务器或每个中间节点的反馈。
（5）安全
TCP/IP网络中的安全性主要依赖于端到端主机身份验证，但是由于IP是无状态的，因此在现有的IP网络体系结构中不能从根本上内置安全性。 ICN网络支持分层或平面化信息名称与内容对象的可验证关联，以实现内容级安全性身份验证。具体而言，ICN中的每个数据包都可以包含相应的加密签名，携带内容本身以及内容提供商等的身份信息以及钥匙，并且用户和网络节点都可以安全地验证它。
信息中心网络的当前状态：
由于提出了ICN的基本设计思想，因此学术和工业界进行了深入的研究超过十年，但总体而言，它们仍处于相对较早的阶段。相关的网络架构和协议设计仍在不断改进。许多具有挑战性的问题，例如缓存资源管理，传输控制，有效的内容检索和可扩展的内容命名尚未得到完美解决。
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