在计算,存储和编程发生了巨大的变化,成为在过去20年中简单和更便宜,但是,IP网络还没有。IP联网还停留在90年代中期的时代。
实际上,当我看着方式升级或改进网络,该办法分为两个独立的水桶。一个是战术行动,另一种是战略性的。例如,当我看着IPv6的,我认为这是一个战术行动。不会有太多的商业价值,补充道。
事实上,也有对立,如额外开销和IPv4与零所应用感知,仍然缺乏安全的V6之间的最小互联网络的QoS。在这里,我不打算说,人们不应该升级到IPv6,但它给你更多的IP地址(如果需要的话)和更好的组播功能,但它是一个战术行动。
然而,当我采访索雷尔斯莱梅克并研究通过命名数据网络(NDN),我发现这非常的战略举措,增加值到下一代应用程序,如AR / VR,物联网,无人驾驶汽车和5G。
有问题的景观
IP网络的核心问题是基于位置的。每样东西都有一个IP地址,它定义了位置的“位置”。然而,我们生活在一个以信息为中心的世界。因此,与其使用IP地址,也就是“在哪里”,为什么不使用一些描述内容的东西;“什么。“你明白我的意思吗?”
用于指定的数据网络,在应用数据层的命名架构成为在网络层的名称。因此,没有必要对IP地址了或升级到IPv6。我们仍然有开放系统互连模型(OSI)模型和协议栈,但我们只是采取了IP的一部分。
让我们用一个例子了解它。今天,当我们拨打电话号码,尽管它们都是数字,但物理地址实际上的名称。如果我想包发送给某人,我把它发送到连接到它的名称的物理地址。这些名称可以是描述性和层次。只要看看邮政编码格式。比方说,我想船一箱有100人在附近。我能做到这一点,而不必每个人的完整地址。它可以根据邮政编码的层次结构的名称来完成。这种层次结构命名的概念类似于命名的数据网络的。
什么是命名的数据网络?
名为数据网络的项目始于2010年,是美国国家科学基金会的一个研究项目,用于创建未来互联网的架构。今天,它完全改变了传统网络使用的模式。
命名数据网络是一种网络服务,它发展了Internet的基于主机的数据包传递模型。NDN以安全、可靠、高效的方式通过名称直接检索对象。主要目标是保护从用户到数据的所有信息,而不是像传输层安全性(transport layer security, TLS)通常所做的那样,仅从主机或客户机-服务器通信保护信息。
不像TLS,承载用户一路主机或容器,NDN把我们从用户的实际数据的一个新的水平,并确保数据安全。TLS仅加密通道和从用户通过应用程序的数据不进行加密。
当您在数据级别加密时,您不再需要middlebox。所有的工作都在一个可以在任何地方运行的软件栈中完成。
路由器是无状态
今天的路由器不是有状态的。这就是为什么网络中存在“中间”的原因,比如广域网(WAN)优化器、防火墙和负载平衡器,它们都有状态。
然而,NDN将状态放回到路由器中。将元数据(用于在应用层描述数据的数据模式)放到网络层中。这样,在网络层,您就可以根据名称的层次结构(而不是IP地址)进行路由。
由于元数据向下级联到网络级别,所以现在可以缓存和分发它。在路由数据报时,使用元数据进行路由,而不是使用IP地址。这样就可以在两者中使用相同的名称;应用程序/数据层和网络层,创建一个层次命名模式。此外,通过创建有状态的路由器,您可以缓存数据并在不同的网络(如多路径网络)上提供额外的特性。
从本质上讲,与IP你有一个单一的路径。虽然也有像等价多路径路由机制(ECMP),这是只在一个单一的网络。BGP多路径可以使用,但不能跨越多个AS的。因此,机会是有可能,你要在这里打的限制。
然而,NDN可以让你同时使用多个网络。今天,您的手机只能在任何给定时间使用一个网络。如果它的变化到另一个,它会导致与每下降切换时间会话的IP地址的变化。然而,NDN,你的手机可以同时在未来使用多个网络。
它是如何工作的?
而不是使用IP和域名系统(DNS)的,你的名字嵌入到路由。今天,所有的命名是通过DNS来完成。DNS转换的名称为IP地址和路由是基于IP地址进行。
使用NDN,您可以使用名称本地管理路由和安全性,同时删除IP地址。它使用自己的路由协议,与OSPF链路状态协议具有相似的属性。
它的一个路由协议被称为链路状态路由。这是一个开放的源代码,您可以下载作为一个实例到虚拟服务器,IOS和Android设备上运行。同时,它仍然是可能的NDN有IP。您可以在中间具有IP和NDN可以在IP上运行。所以,如果你有一个IP网络和运行NDN的叠加,它可以在一个Kubernetes容器,或开源的Linux软件栈,但不是在思科专有或瞻博网络设备上运行。
性能
传输控制协议(TCP)窗口已经存在了几十年,和WAN优化可以添加聪明的方法提高吞吐量,但最终你还是处理TCP和窗口大小。
TCP可以成波运行。例如,您可能有20个TCP会话,而突然间您开始丢弃数据包,每个人都下降窗口并减慢速度。最终,你的交通会更少。
但是,如果您不再丢弃数据包,那么窗口大小将变得更大,您可以再次更快地开始传输。但并不是那么简单,因为它仍然依赖于缓冲区大小,无论是大还是小,以及是否智能缓冲使用。
相反,NDN消除了所有这些复杂性。它提供了较低的延迟,为您提供了一种机制,以更快地传输文件比您使用TCP窗口。
它发送数据通过命名管道的数据更快地相比,现在你可以在传统的IP / TCP的世界。这实现了非常低的延迟,对于一个AR / VR应用程序,这需要为5ms或更小的等待时间是有用的。这些应用程序必须在运行边缘计算网站。事实,它是复杂到传统的IP网络上达到5ms的用户标记。
用例
很多下一代应用都更好地与这种架构的支持。今天的多播是广播世界更多。例如,假设你想要做反向组播,你必须在你的手机的视频,你希望它去到10000人。今天你就需要去到YouTube或其他一些传输信。然而,在未来与NDM,你可以这样做本身在出版及兴趣模型。
除了移动性,有了命名数据网络,我们进入了“什么”而不是“在哪里”,因为我们是独立于IP地址的。您可以在许多不同的位置拥有数据,并且不必将应用程序或实例绑定到特定的IP地址。
摘要
命名数据网络的未来会是什么样子?好吧,让我们这么说吧,我们是伴随着IP成长的,这打破了范式。虽然,我知道这很难想象,但如果你和devops交谈,这是一个很容易的胜利。
命名数据网络有许多衍生工具,如信息中心命名和内容中心网络。在FD中有一个开源项目。Linux基金会的io社区,称为社区ICN (CICN)。此外,思科也参与其中,并将贡献自己的ICN软件,包括theCCN软件从PARC收购,为了加快ICN的开发,才加入了这个开源项目。
准确地说,这两个命名数据网络和AR是最有趣的和前瞻性的技术更新。英特尔公司和美国国家科学基金会赞助了在这方面的研究,他们有一定的工作原型。目标识别和分类真的来了一起。
不过,也有不少仍然需要解决的安全问题。其中一个仍然巍然屹立的显著问题是,名字都没有加密,它只是数据。这个名字可能会放弃,而不是显露出来它应该太多的信息。在这个时刻,没有陷害的命名/数据模型协议。有关更多NDN的信息,请访问:named-data.net。