SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò )）和NFV（網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化）正迅速成為主流的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，許多國際運營(yíng)商都參與了SDN和NFV的評估與試用，據OVUM預計，在2015年這樣的嘗試會(huì )繼續增加。未來(lái)，SDN和NFV將改變服務(wù)供應商行業(yè)，包括網(wǎng)絡(luò )如何設計和運營(yíng)、服務(wù)如何交付與出售。雖然目前這些技術(shù)探索還處于初期階段，但考慮網(wǎng)絡(luò )的下一步發(fā)展，并非為時(shí)尚早。
未來(lái)網(wǎng)絡(luò )體系結構的演變方向之一是以信息為中心的網(wǎng)絡(luò )（ICN，information-centric networking）。ICN打破了TCP/IP以主機為中心的連接模式，變成以信息（或內容）為中心的模式。通過(guò)ICN，數據將與物理位置相獨立，ICN網(wǎng)絡(luò )中的任何節點(diǎn)都可以作為內容生產(chǎn)者生成內容。作為一項正在研究的技術(shù)，目前ICN技術(shù)并沒(méi)有明確的定義，但這些ICN研究有一些共同目標：提供更高效的網(wǎng)絡(luò )架構促使內容分發(fā)到用戶(hù)，提高網(wǎng)絡(luò )的安全性，解決網(wǎng)絡(luò )大規模可擴展性，并簡(jiǎn)化分布式應用的創(chuàng )建。
第四代網(wǎng)絡(luò )研究正在繼續
第一代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的建立主要為承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)，這些電路交換網(wǎng)絡(luò )建立了專(zhuān)用的點(diǎn)對點(diǎn)連接。為進(jìn)行數據連接，基于分布式控制協(xié)議，互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了新的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的數據網(wǎng)絡(luò )模型，即第二代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。為支持網(wǎng)絡(luò )的擴展，無(wú)類(lèi)別域間路由（CIDR）誕生了，它減緩了路由表的增長(cháng)，延長(cháng)了IPv4的壽命；遷移到IPv6，可承擔由物聯(lián)網(wǎng)（IOT）引發(fā)的大規模連接設備數量增長(cháng)壓力。這個(gè)才剛剛開(kāi)始的第三代網(wǎng)絡(luò )，重點(diǎn)是SDN和NFV物理網(wǎng)絡(luò )設備的虛擬化和抽象化：SDN通過(guò)將數據包的轉發(fā)邏輯轉移到虛擬集中控制器的一個(gè)抽象軟件層，帶來(lái)了一個(gè)更加集中的網(wǎng)絡(luò )架構；NFV促使網(wǎng)絡(luò )功能從專(zhuān)有物理網(wǎng)絡(luò )元素，轉變成虛擬機中的虛擬化元素。
新的第四代網(wǎng)絡(luò )則很可能改變過(guò)去25年的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的基礎模式。信息中心網(wǎng)絡(luò )（ICN）已經(jīng)成為了未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)架構的有力候選。以往在TCP/IP協(xié)議中，客戶(hù)機必須首先確定一個(gè)可以提供內容的服務(wù)器IP地址，ICN打破了這種以主機為中心的模式，端到端的連接和基于內容分發(fā)架構的惟一命名數據替換了傳統方式，能建立一個(gè)更加安全、可擴展、靈活的網(wǎng)絡(luò )，并支持位置透明性、流動(dòng)性和間歇性連接。
ICN研究小組（ICNRG）由互聯(lián)網(wǎng)研究任務(wù)組（IRTF）在2012年成立，是一個(gè)供研究人員利用ICN概念合作解決互聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題的論壇。許多正在進(jìn)行的ICN的研究項目獲得了全球學(xué)術(shù)界和行業(yè)組織的支持，并具有不同的架構模式，其中最有名的便是“命名數據網(wǎng)絡(luò )”（NDN，Named Data Networking）項目。2014年9月，美國、韓國、中國、瑞士、法國、日本的各大高校，以及包括阿爾卡特朗訊、思科、華為、英特爾、松下和Verisign在內的商業(yè)機構共同成立了NDN聯(lián)盟。
ICN：未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)方向之一
命名數據（為一種發(fā)布/訂閱模式）和帶名稱(chēng)的路由組成了ICN網(wǎng)絡(luò )。ICN網(wǎng)絡(luò )使用命名數據運行，其內容的請求來(lái)自一個(gè)具有惟一名字的發(fā)布者，而不是IP主機地址。同時(shí)對數據的命名格式是不確定的，命名數據可以識別任何數據，包括文本、視頻、指令，以及一個(gè)網(wǎng)絡(luò )端點(diǎn)。IP網(wǎng)絡(luò )可轉發(fā)任何接入網(wǎng)絡(luò )的通信，數據包的安全性通常是基于固定端點(diǎn)的保障和通過(guò)網(wǎng)絡(luò )層上的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議（例如IPSec）的分組路徑保護。ICN不依賴(lài)安全通道，在一個(gè)ICN網(wǎng)絡(luò )中，所有命名數據都由提供者加密保護，請求者均可以通過(guò)簽名驗證內容，而無(wú)論其來(lái)源。原則上，ICN允許用戶(hù)按名稱(chēng)查找數據，而不是識別和連接到特定物理主機檢索數據。ICN工作模式為發(fā)布/訂閱模式，用戶(hù)提出內容要求，而發(fā)布者將內容發(fā)布接入網(wǎng)絡(luò )，其內容按名稱(chēng)發(fā)布與訂閱，提供者和請求者并不需要知道對方的網(wǎng)絡(luò )位置。
在ICN網(wǎng)絡(luò )中，訂閱用戶(hù)發(fā)送命名數據請求到網(wǎng)絡(luò )，路由器根據名稱(chēng)而不是IP地址轉發(fā)請求。ICN路由器通過(guò)這個(gè)名字來(lái)匹配數據請求與數據發(fā)布源，網(wǎng)絡(luò )中所有數據請求的節點(diǎn)都可以代表發(fā)布者提供內容，同時(shí)扮演內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )（CDN）的功能。如果ICN路由器接收到多個(gè)請求對應同一名稱(chēng)，那么只需要轉發(fā)一個(gè)并緩存命名數據，然后將命名數據返回給所有請求者，因為命名數據在網(wǎng)絡(luò )中與物理位置相獨立，數據的高速緩存與復制可以更容易地支持廣播、多播，以及網(wǎng)絡(luò )的存儲和轉發(fā)。
ICN技術(shù)的發(fā)展還處于研究階段，美國國家科學(xué)基金會(huì )的未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)體系結構項目組、歐盟第七框架計劃資助了許多項目，每個(gè)研究項目都采取了不同方法開(kāi)發(fā)采用ICN概念的網(wǎng)絡(luò )體系結構的框架。目前正在進(jìn)行的研究包括ICN命名體系發(fā)展、擴展路由方案、網(wǎng)絡(luò )指標、應用協(xié)議設計，以及網(wǎng)絡(luò )擁塞、QoS和緩存策略，安全與隱私、商業(yè)、法律和監管框架等。
ICN網(wǎng)絡(luò )可以單獨作為T(mén)CP/IP的替換方案來(lái)部署，而這需要一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò )重建，或作為IP網(wǎng)絡(luò )的頂層覆蓋。頂層覆蓋可能是最終過(guò)渡到ICN商業(yè)部署的關(guān)鍵方式，這種疊加方法的優(yōu)點(diǎn)在于，能以增量方式部署ICN技術(shù)的能力。
