浅谈未来网络架构之信息中心网络（一）

刷了知乎很久，不知道为什么知乎上从来没有看到关于未来网络架构的文章。也许是因为这个问题太学术了吗？所以没有人关注这个问题。于是，本人打算成为第一吃“螃蟹”的人。在知乎上和大家聊一a未来网络架构。既可以说说自己的看法，又可以帮助不做学术研究的人普及一些科学知识，何乐而不为。

在写之前，需要申明一下。接下来关于信息中心网络的内容，有些是自己的观点。有些是翻译自文献，RFC等。如有问题，希望大家包涵，并多多讨论。

另外，既然写到了知乎，就不会写成学术论文survey的形式，因此，如果为了学术的目的了解，建议大家还是去搜索一些survey的Paper看看来的实在。

信息中心网络-Information centric networking

首先，简单聊聊什么是信息中心网络、以及我们为什么需要信息中心网络。

现有互联网我们知道是OSI七层的网络模型。简化为5层后，从下到上分别为物理层，数据链路层，网络层，传输层，应用层。计算机网络从设计指出，只是用来在美国的5所大学之间共享昂贵的计算资源。那时候一个计算随随便便就是一间屋子。随着摩尔定律的提出，和计算机硬件的飞速发展。计算机变得更加实用。这时，人们就有了通过建立计算及网络来传输，共享知识，传递资料、信息的需求。由于需求相对简单，设计之初，并没有想象到后来计算机网络会发展的如此迅速，并且极大的改变人们的生活方式。从设计者的角度，并没有考虑到后来出现的安全、内容发布（多播广播）、IP地址不够用、移动通信、空天地一体化（传输协议）、缓存等等问题。而是采用了相对简单，实用的TCP/IP的沙漏模型。

随着近几年来，IP资源的耗尽，科研人员和工业界，也在积极地寻求未来计算机网络发展的可行办法。有人提出在现有的IP网络上进行改进，提出了IPv6。也有人提出，我们与其在现有网络上“缝缝补补”，不如提出一种全新的、颠覆性的网络架构。于是，就有了内容中心网络，或者称之为信息中心网络，ICN的提出。目前，信息中心网络还停留在学术研究的阶段。大公司的预研机构，例如华为2012实验室，据说有研究ICN的，不过本人并没有考证过。

ICN与传统网络最大的不同之处在于，它使得内容、或者数据独立于计算机的应用方式，存储位置、传输路径。并天然的支持一些IP网络不能解决的问题，例如，移动性，In-network caching网络缓存，内容分发等。此外，还有提高用户隐私，网络安全等好处。学术界也提出了很多的ICN架构，NDN/CCN,DONA,PURSUIT, MobilityFirst,CoLoR等等。由于是科普文，就不一一详细描述这些架构的内容。感兴趣的朋友可以联系我做进一步讨论。

ICN的问题

ICN虽然发展了很多年，但是仍然存在很多问题。其中一个最大的难题就是部署，不考虑网络设备的替换，应用和软件的通信模式，现有计算机的协议栈，很可能都需要重新设计。因此，这成为了ICN短时间内难以产生经济效益的重要原因。（除了学术圈，公司的人估计没几个听过ICN的）

除了部署问题。ICN也还存在着其他很多问题。概述有以下一些问题：

1. 命名问题 2. 隐私性问题 3. 内容认证、授权问题 4. 安全问题 5. 内容路由（内容名解析）扩展性问题 6. 移动性问题（IOT,5G） 7. 新模式的拥塞控制 8. In-Network Caching 9. 网络管理 10. 建立ICN架构上的应用程序。

以上10个方面，又包含许许多多小的问题。在后续的文章更新中，我会逐一展开描述。

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这是本人在知乎的第一篇文章，关于ICN的话题，希望能申请通过专栏，在之后以每周一到2更的速度为大家普及ICN的东西。欢迎感兴趣的朋友关注。