新IP:面向泛在全场景的未来数据网络
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作者陈哲 等
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115608345
出版时间2023-03
装帧平装
开本16开
定价199.8元
货号1202889626
上书时间2024-07-02
商品详情
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作者简介
陈哲，男，博士，华为技术有限公司高级技术专家，CCSA TC614网络5.0技术标准推进委员会接口与协议组组长。主要研究方向为未来网络体系架构和路由协议。发表多篇论文。输出标准提案10余件。申请通信网络领域专利50余件。
周旭，男，博士，中国科学院计算机网络信息优选网络技术与应用发展部主任、研究员、博士生导师，科技部重点研发计划项目首席科学家。专业方向为计算机网络体系结构、5G移动网络、网络人工智能技术等。作为项目负责人完成省部级重大项目10余项，获得省部级科学技术奖一等奖、二等奖各一次。发表论文70余篇，申请专利60余项（其中已授权16项），主持/参与制定国际标准/行业标准8项。
雷波，男，中国电信股份有限公司研究院网络技术研究所副所长、正高级工程师，中国科学院计算机网络信息中心客座研究员，北京邮电大学兼职教授，中国通信学会第八届信息通信网络技术委员会委员，中国通信学会第一届算力网络技术委员会委员。主要研究方向为未来网络技术、新型数据中心网络、边缘计算与算力网络等，主导编写了首份算力网络ITU-T国际标准、编著业界算力网络专著，目前累计已完成4本专著，发表论文数十篇。
蒋胜，现任北京邮电大学教授，2007-2022历任华为技术有限公司标准主任工程师、产业&标准专家。担任IETF ANIMA工作组主席、CCSA TC614网络5.0技术标准推进委员会副主席。发布29篇IETF RFCs国际标准。获中国国家科技发明奖二等奖、中国专利优秀奖、中国通信标准化协会科学技术奖一等奖、通信学会科学技术奖一等奖。获中国授权专利40+项，国际授权专利20+项。目前研究方向为6G网络、智简通信网络、数据通信网络、互联网协议创新、自组织网络及相关国际国内标准。
郑秀丽，女，华为技术有限公司主任工程师，主要研究领域为未来网络架构与协议、SDN、网络虚拟化、移动性管理等，申请专利30余项（其中授权19项），发表论文10多篇。目前担任网络5.0产业和技术创新联盟副秘书长。
吴楠，女，中国电信股份有限公司研究院工程师，主要从事新型IP网络技术、云网融合、未来网络架构等创新领域的研究工作。目前担任CCSA TC614网络5.0技术标准推进委员会接口与协议组副组长。
目录
第1章 概述 1
第2章 互联网体系协议设计 4
2.1 网络协议发展历程 4
2.1.1 协议体系发展初期 5
2.1.2 IP得到认同统一 5
2.1.3 IP技术能力不断扩张阶段 6
2.2 典型技术发展演进分析 7
2.2.1 NCP到TCP/IP 7
2.2.2 TCP/IP和OSI 8
2.2.3 TCP/IP和ATM 9
2.2.4 TCP/IP到人机物互联 10
参考文献 11
第3章 TCP/IP网络协议架构及演变 12
3.1 TCP/IP网络协议架构 12
3.1.1 协议分层设计 12
3.1.2 网络协议体系基础组成部分 18
3.1.3 网络协议过渡方案 24
3.2 网络体系设计原则及演变 26
3.2.1 TCP/IP网络体系设计初始原则 27
3.2.2 TCP/IP网络体系设计原则演进 29
3.3 网络协议能力扩展 31
3.3.1 软件定义网络 31
3.3.2 网络隧道技术 34
3.3.3 SRv6 35
3.3.4 低功耗网络协议技术 37
3.4 网络体系演进推动 39
3.4.1 网络演进动力分析 39
3.4.2 网络演进推动组织 42
第4章 面向未来互联网协议的新需求 48
4.1 面向未来互联网协议应用多样性需求 49
4.1.1 工业互联网应用场景 49
4.1.2 物联网应用场景 53
4.1.3 天地一体化应用场景 55
4.1.4 多媒体应用场景 57
4.2 面向未来互联网协议的技术能力扩展 59
4.2.1 多语义标识变长能力要求 59
4.2.2 网络确定性能力要求 60
4.2.3 网络内生安全能力 63
4.2.4 网络资源感知和管控能力要求 66
4.2.5 网络层多播技术能力要求 68
4.2.6 高通量传输能力要求 69
4.3 面向未来互联网协议作用域需求 71
第5章 泛在全场景新IP设计 74
5.1 泛在全场景新IP体系设计原则 75
5.2 泛在全场景新IP体系架构与能力愿景 78
5.3 泛在全场景新IP概览 82
5.3.1 泛在IP体系架构设计 82
5.3.2 泛在IP数据面协议组成 84
5.3.3 泛在IP控制面协议组成 85
5.3.4 泛在IP管理面协议组成 87
5.4 泛在IP技术要素 87
参考文献 93
第6章 泛在全场景新IP基础技术 94
6.1 地址编址技术 95
6.1.1 地址编址需求 95
6.1.2 地址编址结构 96
6.1.3 可变长多语义地址的表达方式 100
6.2 报文封装技术 100
6.2.1 报文封装设计需求 100
6.2.2 报文封装规范 101
6.2.3 灵活IP封装子类格式 102
6.3 灵活IP寻址技术 106
6.3.1 基于Bloom Filter的变长地址高效寻址技术 107
6.3.2 灵活IP地址寻址的可扩展性 111
6.4 泛在发现协议 113
6.5 灵活IP路由协议 116
6.5.1 服务路由 117
6.5.2 身份路由 119
6.5.3 地理位置路由 120
6.6 灵活IP与现有协议互通技术 121
6.7 灵活IP应用实例 123
6.7.1 卫星灵活IP组网 123
6.7.2 IoT物联传感器网络 124
6.7.3 面向服务的网络寻址 125
6.7.4 工业互联网和全互联工厂网络 126
第7章 泛在全场景新IP关键使能技术 127
7.1 确定性IP技术 127
7.1.1 确定性网络概念和特征 127
7.1.2 确定性网络业界研究进展 129
7.1.3 确定性IP架构 133
7.1.4 确定性IP组网设计 142
7.1.5 确定性IP试验验证 144
7.1.6 确定性IP网络演进趋势 149
7.2 网络自组织协议 150
7.2.1 网络自组织需求 150
7.2.2 网络自组织研究进展 153
7.2.3 网络自组织架构 156
7.2.4 网络自组织技术实现 160
7.2.5 网络自组织技术发展趋势 177
7.3 内生安全协议 177
7.3.1 IPv4/IPv6安全分析 178
7.3.2 内生安全是未来网络安全的重要趋势 181
7.3.3 互联网内生安全架构 182
7.3.4 内生安全相关技术 187
7.3.5 内生安全发展展望 200
7.4 运营级优简多播协议 201
7.4.1 多播业务发展需求 201
7.4.2 网络多播研究现状 202
7.4.3 优简多播技术框架 216
7.4.4 优简多播关键使能技术 220
7.4.5 优简多播应用场景 230
7.5 新传输层协议 241
7.5.1 网络应用的传输需求 241
7.5.2 传输层协议发展综述 245
7.5.3 应用感知的协议设计 254
7.5.4 灵活智能的传输功能 259
7.5.5 新传输层的演进方向 265
参考文献 267
第8章 泛在全场景新IP基础设施 274
8.1 互联网中心化管控问题分析 274
8.1.1 互联网基础设施 274
8.1.2 互联网中心化问题 276
8.1.3 互联网去中心化相关研究工作 276
8.2 去中心化互联网基础设施架构 277
8.3 去中心化互联网技术 280
8.3.1 分布式账本技术 280
8.3.2 名字空间管理层 283
8.3.3 应用层 286
8.4 互联网基础设施演进方案 288
8.4.1 IP地址管理和ROA能力的迁移 289
8.4.2 ASN管理和域间邻居关系的迁移 290
8.4.3 域名系统的迁移 291
参考文献 292
第9章 泛在全场景新IP体系实践案例 294
9.1 智慧城市 294
9.1.1 智慧城市场景实现 294
9.1.2 智慧城市实践案例 297
9.2 车联网 299
9.2.1 车联网场景实现 299
9.2.2 车联网实践案例 300
9.3 工业互联网 302
9.3.1 工业互联网场景实现 303
9.3.2 工业互联网实践案例 304
9.4 能源互联网 306
9.4.1 能源互联网场景实现 306
9.4.2 能源互联网实践案例 308
9.5 互联网智慧通信 310
9.5.1 互联网智慧通信场景实现 310
9.5.2 互联网智慧通信实践案例 311
9.6 互联网安全防护 314
9.6.1 互联网安全防护场景实现 315
9.6.2 互联网安全防护实践案例 317
参考文献 318
附录 泛在IP协议栈开源实践 319
内容摘要
本书首先以时间为顺序分析了网络协议各个阶段的代表性技术及发展概况，以及其发展过程中面临的问题。现有的网络协议设计难以满足日新月异的应用对于网络的需求，泛在全场景新IP体系旨在提供一个具有共性基础的、可面向多需求演进的协议框架。结合传统的网络协议设计架构，针对泛在全场景新IP体系进行介绍。从网络目前面临的需求和挑战入手，总结梳理了泛在全场景新IP体系的背景、设计原则和能力愿景。之后，结合协议整体框架和对应技术，详细介绍了泛在全场景新IP涉及的灵活IP技术、确定性IP技术、网络自组织协议、内生安全协议、运营级优简多播协议、新传输层协议和去中心化互联网基础设施等多项优选性技术及其应用、开源实践。本书主要针对网络协议行业从业人员、数据通信技术研发人员、计算机行业人员以及对新IP体系发展感兴趣的相关人员，有助于读者学习了解与泛在全场景新IP体系相关的技术框架和发展现状。
主编推荐
1.业内多位网络技术研究专业人员联合撰写，来自华为、中国科学院、中国电信等企业和机构。内容深入浅出，对未来网络协议体系的发展方向和核心技术进行了深刻的探讨。
2.从时间顺序出发，全面分析网络协议各个阶段的代表性技术及发展概况，重点介绍了目前IP协议的发展方向以及各个方向维度的发展现状和技术进展情况，讲解精彩生动、案例详实。
3.聚焦未来8～10年的应用对于数据网络的需求，通过持续增强IP自身能力，以解决万物互联的智能世界所需要的内生安全可信、网络可规划和性能可预期，丰富人们的沟通与生活。
4.涵盖网络协议体系的设计原理、技术分析、发展现状、问题与挑战等方面内容，适合从事计算机网络领域研究和开发的专业人士阅读，也是广大网络技术爱好者深入了解未来网络趋势的重要参考资料。
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