今天荐文的创作者为北京首都经济发展贸易大学权威专家孙远芳，段翠华和我国石油大学（华东地区） 电子计算机与通讯工程学校权威专家张培颖。这篇节选自毕业论文《未来网络与网络操作系统发展综述》，发布于《中国电子科学研究院学报》第12卷第六期。

目前的互联网技术已经遭遇史无前例的挑戰，较为不容乐观的难题包含互联网技术的安全隐患和互联网技术資源的监管难题。因为现阶段互联网存在的不足，将来网络科技的发展趋势也遭遇很多不容乐观的挑戰。文中小结剖析了将来互联网中的三种关键技术，包含：软件定义互联网、计算机网络和互联网虚拟技术，期待对中国将来网络科技的科学研究具有参照和协助。

上篇连接：将来互联网与计算机网络发展趋势具体描述（上）

2. 计算机网络

软件定义网络科技的发展趋势推动了适用SDN技术性的计算机网络的发展趋势，现阶段业内较为有象征性的开源系统计算机网络有ONOS和ODL，下边各自对其开展详解。

2.1 ONOS电脑操作系统

ONOS新项目的目地是建立一个用以通讯服务提供商的软件定义互联网的电脑操作系统，它以扩展性、性能卓越性和可扩展性做为其设计原理[7]。2017年12月5日，Open Networking Lab (ON.Lab)与其他工业领域合作方（AT&T和NTT Communications等）公布了ONOS系统软件的源码，创建了它的开源社区[8]。2016年10月14日，ONOS新项目添加Linux慈善基金会，变成该慈善基金会下的项目合作[9]。该新项目应用JAVA語言撰写，出示了一个根据Apache Karaf OSGi器皿的分布式系统SDN应用平台。ONOS做为一个具备同样手机软件栈的连接点群集工作中，而且能够允许一部分连接点无效而不容易丧失对互联网个人行为的操纵。

ONOS在非常大水平上取决于OpenFlow等标准协议与实体模型，它的系统架构图却并不立即与他们关联，只是为运用开发人员出示了自身的高档抽象性和实体模型，这种实体模型能够在运用运作时开展拓展[10]。以便避免系统软件与某一特殊的设定或标准协议关联，一切与实际协议书代码库关联而且立即与网络空间互动的手机软件都被刻意隔离，称之为一个驱动器。与此相近，一切与群集间通讯协议立即互动的手机软件也被分隔，称之为一个储存。ONOS服务平台为程序运行出示了一系列高层住宅抽象性，运用能够根据这种抽象性掌握互联网的情况，并借此机会操纵互联网交通流量。能够根据REST API或GUI载入和卸载应用，而不用重新启动群集或在其中的每个连接点。ONOS运用管理系统担负着在群集中派发运用并保证全部连接点都会运作同样的手机软件。

2.2 ODL电脑操作系统

ODL是一套以小区主导的开源系统SDN架构，由Linux研究会协同业界18家公司在二零一三年初开创，其总体目标是做为SDN构架中的关键部件，使客户可以降低网站运营的复杂性，扩展器目前网络结构中硬件配置的生命周期，适用SDN新业务流程和新工作能力的自主创新[11]。

ODL对于及公司服务供应商大数据中心和WAN模块化设计对外开放的SDN服务平台，不但能适用各式各样的客户，还能够适用各式各样的运用实例。ODL每6个月便会开展一次大的升级，现阶段公布的是其第四个版本号[12]。现阶段，ODL包含十二个新项目，每一个新项目都是有自身的代码库(OpenDaylight新项目目录)。这种新项目中与OpenFlow有关的新项目的有controller、openflowjava和openflowplugin。ODL屏蔽掉最底层，网络技术应用于运用，打造出统一对外开放的SDN服务平台，总体目标是打造出一个SDN计算机网络。ODL包含OSGI、MAVEN、INFNINISPAN、SAL等关键技术[13]。

2.3 NOX/POX电脑操作系统

NOX[14]是斯坦福学校完成的开源系统的电脑操作系统，是最开始适用openflow的控制板。NOX选用C 计算机语言完成，具备监管SDN互联网的基本要素。NOX的作用相对性单一，扩展性和可靠性有很多不够的地区。但做为最初期的电脑操作系统，NOX为之后的控制板构架出示了出色的案例，标准了程序编写的构架，在初期的SDN发展趋势全过程中具有了关键功效。开发者依据NOX案例完成了NOX的全新升级电脑操作系统POX。POX选用Python计算机语言語言撰写，具备简约通俗易懂的特性，是初学者触碰SDN的主要挑选。POX在具体运用中发展迅速，是营运商和科学研究组织 在SDN电脑操作系统行业的关键挑选之一。

2.4 Floodlight电脑操作系统

Floodlight[15]电脑操作系统Big Switch Networks企业开发设计的根据java的openflow电脑操作系统。是一款广泛运用的公司级的开源系统电脑操作系统，具备特性高和可信性高特性。Floodlight能够对规模性的无线路由器和网络交换机等适用openflow的连接点开展有效的操纵，另外因为Floodlight的混合开发特点，因而也被广泛运用在各种各样终端设备以上。

Floodlight不仅是一款SDN电脑操作系统，还包括一系列根据Floodlight的模块化设计的顶层运用。这种控制板层的运用协助开发者更强的监管SDN互联网，并根据REST API向网络层出示监管信息内容。Floodlight能够另外解决 OpenFlow 和非 OpenFlow 混和互联网，完成对多种多样 OpenFlow 互换机器设备构成的互联网的管理方法。由于FloodLight 出色的监管工作能力，促使它变成好几个超重量级SDN新项目中的关键。

3. 互联网虚拟技术

3.1互联网资源虚拟化技术

将来互联网要考虑监管性、协调能力、扩展性等要求，互联网资源虚拟化技术切成片技术性变成实验床中十分关键的技术性，能够依据不一样的实验互联网要求对物理学互联网中的云计算服务器、服务器资源、互联网资源开展切成片式的抽象性与管理方法。互联网资源虚拟技术从基础理论迈向实践活动的全过程中，必定要处理“总流量鉴别与标志”、 “虚似连接点抽象性”和“虚似路由协议抽象性”这三个关键难题，这节从这三个层面对互联网资源虚拟技术开展简述[16]。

3.1.1 总流量鉴别与标志

互联网虚拟化技术服务平台最先要完成的作用是对不一样的实验客户开展防护，处理该难题必须鉴别不一样客户的数据流量，并对其开展互联网标志。对数据流量的鉴别一般由连接机器设备进行，鉴别的对策有朝向服务器的和朝向业务流程的。连接机器设备对数据流量鉴别后，必须对数据流量开展非常的标志解决，便于事后的机器设备可以对其开展独特的解决，确保好几个不一样客户中间的总流量可以相互之间防护，互相影响。现阶段总流量的鉴别与标志方式有：根据vLan的标志方式和根据vxLan的标志方式。

3.1.2 虚似连接点抽象性

虚似连接点抽象性关键用以向客户叙述虚拟化技术的连接点实体模型，包含：“一虚多”实体模型和“多虚一”实体模型。前面一种“一虚多”实体模型就是指每一个最底层物理学连接点能够虚拟化技术好几个虚似连接点，即每一个SN连接点能够承重好几个VN连接点的恳求。这类状况较为普遍：在传统式互联网上一台物理学网络交换机逻辑性上被VLAN分成好几个虚似网络交换机；一些生产厂家的无线路由器能够仿真模拟几台虚拟路由器。在每一个物理学连接点上承重的虚似连接点中间的CPU資源、服务器资源和转发布等相互之间单独，互相影响。后面一种“多虚一”实体模型就是指好几个物理学机器设备中的整合资源，向客户出示一个虚似的逻辑设备。

3.1.3 虚似路由协议抽象性

虚似路由协议抽象性关键用以向客户叙述虚拟化技术的路由协议实体模型。每一个虚似路由协议能够相匹配一条具体的物理学路由协议，还可以投射到好几条具体的物理学路由协议。在虚拟化技术实验服务平台中，虚似路由协议要考虑各式各样的用户需求，因而虚似路由协议的投射要可以对于各种各样服务水平规定，进行物理学路由协议的投射，考虑不一样客户的性能参数规定。

3.2 互联网作用虚拟化技术

以便解决互联网虚拟化技术服务项目产生的经常升级配备用于考虑不一样的互联网络客户的具体要求，互联网作用虚拟技术被明确提出用于处理这个问题。互联网作用虚拟化技术是由服务供应商促进，关键目地是以便加速引入互联网上的新服务项目。通讯服务供应商早已出示了专用型的X86硬件配置机器设备，互联网作用虚拟化技术使其能够经常迅速地升级网络配置，出示新的服务项目作用。

假如说互联网虚拟技术为大家产生了根据互联网建立安全通道、另外运用每一条传输流开展服务项目的构思，那麼下一步便是让这条新安全通道承重相对的服务项目。互联网作用虚拟化技术关键对于网络模型的四到七层作用开展虚拟化技术解决，普遍作用如：服务器防火墙、IDS/IPS等。现阶段较为知名的服务器防火墙及IDS/IPS系统供应商包含PLUMgrid和Embrane等企业。

互联网作用虚拟化技术的目地是根据通用性的X86机器设备的强劲特性在创建的互联网络安全通道上，搭建布署特殊的虚似服务项目，能够节约很多的手工制作配备与专业技术培训的繁杂关键点，这种作用的设定都能够根据软件定义的方法来进行。很多互联网虚拟化技术的服务供应商都刚开始加速执行互联网作用虚拟化技术服务项目，由于许多 客户不期待另外选购2个不一样生产厂家的服务项目。

4. 将来关键发展趋势

1) 将来互联网关键技术关心不一样用户需求

将来互联网已不是互联网经济新的领域特有的商品，最后它会变成承重一切的重特大基础设施建设服务项目，相近水、电等資源一样，各个领域的客户都是运用将来互联网完成自身的要求，或在未来互联网上开展自主创新运用。因此各式各样的客户将来都是连接互联网技术，将来互联网应当关心不一样客户的要求，比如：备份数据要求的客户更关心的是总流量的价钱，不关注服务器带宽延迟等性能参数；即时直播的客户更关注的是互联网的即时网络带宽要求；诊疗操纵行业关注的是互联网的延迟技术参数等。由于，将来互联网应当大量关心不一样的客户，可以适用为不一样的客户出示各式各样的服务项目。

2) 将来互联网关键技术关心运用自主创新

伴随着我国“全民创业，大众创业”标语的明确提出，现阶段的工业界都会开展改革创新，都提前准备在未来互联网的运用上自主创新，运用将来互联网自主创新技术性，改革创新现有的产业链运营模式，提升公司的经营盈利[16-18]。现阶段的工业领域和工业界都会开展互联网自主创新，但另外遭遇一些不容乐观的挑戰，比如：将来互联网的安全隐患、将来互联网的资源优化配置生产调度难题等。