未来互联网原理、技术及应用

目录前言第1章 绪论 11.1 未来互联网概述 11.1.1 未来互联网定义 11.1.2 未来互联网发展历程 21.2 未来互联网体系结构 51.2.1 渐进式演进 51.2.2 革命式演进 71.3 未来互联网研究状况 141.3.1 国外研究现状 141.3.2 国内研究现状 181.4 未来互联网产业发展状况 231.4.1 国内产业发展状况 231.4.2 国外产业发展状况 23参考文献 25第2章 下一代互联网协议 302.1 IPv6协议概述 302.2 国内外IPv6主干网发展及应用 352.2.1 国内外IPv6主干网发展现状 352.2.2 国内外IPv6主干网应用情况 472.3 IPv6网络安全研究进展 482.3.1 IPv6网络安全概述 482.3.2 SAVA协议 492.3.3 SAVI技术 542.4 CERNET2 IPv6主干网建设 692.4.1 国家CNGI战略 702.4.2 CERNET2主干网建设 72参考文献 78第3章 软件定义网络 803.1 SDN概述 803.2 SDN运行机制 833.2.1 基础运行机制 833.2.2 性能优化机制 843.3 SDN控制平面 853.3.1 控制网络结构 853.3.2 多核控制器 853.3.3 逻辑集中式控制器 863.3.4 完全分布式控制器 883.4 SDN控制平面的性能和可扩展性 893.4.1 控制器性能 893.4.2 控制器的可扩展性 903.4.3 控制器的部署问题 913.5 SDN数据平面 913.6 SDN的主要接口协议 953.6.1 南向接口 953.6.2 北向接口 963.6.3 东西向接口 973.7 SDN未来面临的挑战 973.7.1 SDN应用部署 983.7.2 SDN信息一致性维护 983.7.3 SDN可扩展性问题 983.7.4 SDN安全 99参考文献 99第4章 网络功能虚拟化 1044.1 NFV概述 1044.1.1 NFV相关概念 1044.1.2 NFV标准化组织与活动 1054.1.3 NFV发展历史 1074.2 NFV基本架构 1094.2.1 NFV整体框架 1094.2.2 NFVI层 1104.2.3 MANO层 1124.2.4 VNF层 1144.3 NFV用例分析 1154.3.1 NFVI即服务 1164.3.2 VNF转发图 1174.3.3 移动网络虚拟化 1184.3.4 内容分发网络虚拟化 1194.4 NFV机遇与挑战 1204.4.1 VNF部署 1204.4.2 性能评估 1214.4.3 能耗与能效 1224.4.4 可靠性 1234.4.5 安全性 124参考文献 126第5章 信息中心网络 1325.1 ICN概述 1325.1.1 ICN出现 1325.1.2 ICN特性 1325.1.3 ICN发展及研究现状 1355.2 ICN典型架构 1365.2.1 DONA 1365.2.2 PSIRP/PURSUIT 1385.2.3 CCN/NDN 1405.2.4 SAIL 1455.3 ICN应用 1475.3.1 视频、直播、多用户聊天 1475.3.2 灾难救援 1485.3.3 对IoT、边缘计算及机会网络的支持 1485.4 ICN挑战 1495.4.1 路由可扩展性 1495.4.2 缓存机制 1505.4.3 拥塞控制 1515.4.4 移动支持 1535.4.5 安全与隐私 153参考文献 155第6章 移动社交网络 1636.1 MSN概述 1636.1.1 MSN典型结构 1636.1.2 MSN特征 1666.1.3 MSN应用 1686.2 MSN协议涉及问题及相关对策 1716.2.1 社区发现技术 1716.2.2 内容分发 1746.2.3 上下文感知数据传输 1766.2.4 移动建模 1766.2.5 安全与隐私 1796.3 MSN中的社交属性和度量 1806.3.1 社交关系 1806.3.2 中心性 1816.3.3 边缘扩展 1836.3.4 聚类系数 1836.4 MSN面临的挑战与展望 184参考文献 188第7章 时延容忍网络 1957.1 DTN概述 1957.2 物理层技术 1967.2.1 Wi-Fi网络 1977.2.2 无线传感器网络 1987.2.3 蓝牙 2007.3 媒质接入技术 2037.3.1 Wi-Fi网络 2037.3.2 无线传感器网络 2057.3.3 蓝牙 2077.4 路由 2077.4.1 无基础设施路由技术 2077.4.2 基础设施辅助路由技术 2097.5 DTN安全 2107.5.1 DTN面临的传统安全威胁 2107.5.2 卫星通信中DTN的安全威胁 2117.5.3 DTN安全要求 2117.6 DTN应用 2127.6.1 星际网络通信 2127.6.2 移动车载通信 2137.6.3 应急无线通信 2147.6.4 野生动物跟踪 2157.6.5 偏远地区通信 215参考文献 216第8章 数据中心网络 2208.1 数据中心的起源与发展 2208.1.1 数据中心的概念及发展历程 2208.1.2 数据中心的分类 2218.1.3 新一代DCN的发展趋势 2218.2 DCN体系结构 2248.2.1 DCN拓扑 2248.2.2 DCN传输协议 2298.3 云数据中心网络 2328.3.1 云环境对DCN的要求及挑战 2328.3.2 云分布式系统 2348.3.3 云环境下DCN拓扑 2358.3.4 云环境下DCN联网技术 2378.3.5 云环境下DCN路由 2388.4 DCN虚拟化 2408.4.1 概念 2408.4.2 数据中心虚拟化 2418.4.3 DCN虚拟化面临的挑战 2438.4.4 未来研究方向 2458.5 DCN软件定义化 2468.5.1 DCSDN自动配置 2468.5.2 DCSDN安全 2488.5.3 DCSDN资源分配 2488.5.4 DCSDN节能 2508.6 DCN面临的挑战与展望 2518.6.1 面临的挑战 2518.6.2 展望 253参考文献 253第9章 5G网络 2599.1 5G概述 2599.1.1 发展历史 2599.1.2 发展趋势 2619.1.3 关键技术 2629.1.4 应用场景 2639.1.5 通信频谱 2669.1.6 性能指标 2689.2 5G网络总体设计 2699.2.1 概述 2699.2.2 设计原则 2709.2.3 逻辑架构 2739.2.4 物理架构 2769.2.5 网络部署 2799.3 毫米波通信 2829.3.1 概述 2829.3.2 毫米波概念 2839.3.3 毫米波通信特点 2859.3.4 毫米波通信系统架构 2869.3.5 毫米波天线 2879.3.6 信道模型 2909.4 天线技术 2929.4.1 概述 2929.4.2 天线分类 2939.4.3 多输入多输出技术 2959.4.4 大规模天线技术 2969.4.5 协作传输技术 2989.5 接入技术 2999.5.1 概述 2999.5.2 经典无线接入技术 3009.5.3 多址接入技术的演进 3029.5.4 新型多址接入技术 3049.5.5 5G业务场景的接入需求 3079.6 D2D通信 3099.6.1 概述 3099.6.2 D2D通信分类 3119.6.3 D2D系统设计 3139.6.4 D2D通信建立 3139.6.5 D2D资源管理 3159.7 5G面临的挑战与展望 3179.7.1 面临的挑战 3179.7.2 5G产业与发展空间 319参考文献 321第10章 工业互联网 32710.1 工业互联网的由来 32710.2 工业互联网的基本概念 32810.2.1 工业互联网的定义 32810.2.2 工业互联网的特征 33010.2.3 工业互联网体系结构 33110.2.4 工业互联网的研究现状 33510.3 工业互联网的关键技术 34110.3.1 工业控制网络技术 34110.3.2 工业数据感知技术 34510.3.3 工业网络传输技术 34810.3.4 工业云服务技术 36110.3.5 工业互联网安全技术 36310.4 工业互联网的工业应用 36710.4.1 石油天然气行业 36710.4.2 供水行业 36710.4.3 航空行业 36710.4.4 医疗行业 36810.4.5 电力行业 36810.4.6 船舶制造业 36810.4.7 工业互联网企业应用 36910.5 工业互联网面临的问题和挑战 371参考文献 375第11章 网络与云计算、大数据、人工智能 38011.1 云计算 38011.1.1 概念 38011.1.2 发展历程 38111.1.3 云服务的分类 38211.1.4 云部署模型 38511.1.5 云体系架构 38611.1.6 云与网络的相互关系 38711.1.7 云计算在网络应用中面临的挑战 38811.1.8 云计算的优缺点分析 39011.1.9 云计算未来的机遇和挑战 39111.2 大数据 39311.2.1 概念 39311.2.2 发展历程 39311.2.3 大数据的特点 39411.2.4 大数据架构 39611.2.5 大数据与网络的相互关系 39711.2.6 大数据在网络应用中面临的挑战 39911.3 人工智能 40111.3.1 概念 4