对新型网络路由机制的多方位探讨

对新型网络路由机制的多方位探讨

路由是网络的结构基石，新型网络路由机制是构建新型网络体系的必需。目前网际层的路由本质上是所谓的“单下一跳路由”机制，解决网络传输拥塞问题的一个根本措施在于改变当前网络单下一跳的选路模式，允许多条路径的并行传输。边界网关协议(BGP)是目前Internet唯一采用的域间路由协议，针对当前域间路由系统面临的规模可扩展性问题，文章提出了一个规模可扩展的新型分层域间路由架构(s-idra)。除了可扩展性以外，路由体系还面临其他挑战，比如安全性、服务质量(QoS)、组播、移动、动态网络拓扑等等。路由协议尤其是未来新型信息网络体系结构的路由协议的研究任重而道远。

    作为一种日益重要的信息网络，Internet以“数据信息传递”为基本宗旨，从为人类科学研究提供便利开始，朝着促进人类社会的政治、经济、教育、军事等等各个领域发生深刻变革的方向演变。被极大拓展的应用范围使得Internet的设计结构所对应的基本能力与当今对它的能力要求产生了明显的矛盾。针对这一矛盾的解决，学术界目前达成了这样的共识，即，为Internet构建新型的体系结构是满足应用环境对其要求、全面而显著提升其能力进而解决这一矛盾的根本途径。学术界的这一共识构成了新型信息网络体系结构研究的强大推动力，美国的GENI[1]和NewArch[2]计划、欧盟的Euro-NGI计划[3]、中国的863计划和973计划等都展开了针对未来新型信息网络体系结构的全面研究。

    对于新型的Internet体系结构，需要重新反思的重点包括Internet网络结构的功能划分、协议层定义、透明性、鲁棒性、端到端、异构互联等根本问题。尽管目前学术界尚未在Internet新型体系结构的具体形态上取得实质性突破并达成共识，但是在“新型Internet体系结构依然需要网际互联功能”上取得了较为广泛的一致，就是说，仍由网际互联层以“信息转发”的形式承担整个Internet最为基本的“信息传递”功能。在Internet新型体系结构的背景下，需要重新反思其协议体系中网际互联层的信息传递模式、寻址、转发、路由、汇聚、拥塞控制等根本问题。网际互联层的根本功能在于“在多个异种物理网络之间发现和建立信息传递的路径并在实施通信的多个实体之间完成信息的传递”，显然路由是构成网际互联层完成“互联、选路、转发”这一根本任务所必备而重要的基础功能。

    1Internet路由结构的研究

    当前Internet中的路由系统是一种层次式的结构，在划分不同管理域的基础上，将路由分为“域内路由”和“域间路由”两个不同层面。这种层次式路由结构的本质是在微观和宏观两个层面实现局部路由结构与全局路由结构的“分离&rdq