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互联网动态地址命名与解析服务

更新时间：2019-12-24 08:11:49 大小：1M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：互联网 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

命名解析机制作为互联网的核心组件,其固化的静态设计以及可扩展性的缺失是导致体系结构陷入僵化的主要原因.针对网络核心层面的创新困境,提出了一种动态的命名与解析服务,允许按需设计、构建和部署多样的地址策略,灵活支撑顶层业务需求.基于xml的通用地址描述规范通过精心抽象的元素属性以及灵活的组合方式,提供了对异构命名模型的统一表达和解释能力;动态解析服务基于预先配置的对象绑定拓扑,支持新型命名空间、协议实体以及解析机制的透明引入.试验表明,通用命名与解析服务具备良好的可扩展性和时间性能,相比传统互联网地址系统,能够赋予网络核心层面的演进能力,从而为体系结构维度的创新提供良好支撑.


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5
Vol． 46 No． 5  
May 2018  
第
期
电
子
学
报
2018  
5
ACTA ELECTRONICA SINICA  
年
月
互联网动态地址命名与解析服务  
1
1
2
， ，  
朱 亮 徐 恪 冯 梅  
( 1．  
100084，  
北京  
; 2．  
，
中国石油勘探开发研究院 北京  
100083)  
清华大学计算机科学与技术系  
:
，
命名解析机制作为互联网的核心组件 其固化的静态设计以及可扩展性的缺失是导致体系结构陷入僵  
摘
要
． ， ， 、  
化的主要原因 针对网络核心层面的创新困境 提出了一种动态的命名与解析服务 允许按需设计 构建和部署多样的  
， ．  
地址策略 灵活支撑顶层业务需求 基于  
xml  
，
的通用地址描述规范通过精心抽象的元素属性以及灵活的组合方式 提  
; ， 、  
供了对异构命名模型的统一表达和解释能力 动态解析服务基于预先配置的对象绑定拓扑 支持新型命名空间 协议  
． ， ，  
实体以及解析机制的透明引入 试验表明 通用命名与解析服务具备良好的可扩展性和时间性能 相比传统互联网地  
， ，  
址系统 能够赋予网络核心层面的演进能力 从而为体系结构维度的创新提供良好支撑  
．
:
;
;
;
;
关键词  
中图分类号  
URL: http: / /www． ejournal． org． cn  
命名 解析 通用地址描述 动态解析服务 互联网地址  
TP393 0372-2112 ( 2018) 05-1089-06  
DOI: 10． 3969 /j． issn． 0372-2112． 2018． 05． 010  
:
:
A
:
文章编号  
文献标识码  
电子学报  
A Dynamic Service of Internet Naming and Resolving  
1
1
2
ZHU Liang ，XU Ke ，FENG Mei  
( 1． Department of Computer Science and Technology，Tsinghua University，Beijing 100084，China;  
2． PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration Development，Beijing 100083，China)  
Abstract: Naming and resolving as the core components of the Internet，the static design and the lack of extensibility  
is the main cause of the rigid architecture． To tackle the ossification of the core network layer，a dynamic service of naming  
and resolving is proposed． The service allows to design，build and deploy multiple address strategies on-demand to support  
the application requirements． Through the elaborate elements，the general address description based on the xml provides a u-  
nified expression and resolution of the heterogeneous naming models． Based on pre-configured binding topology，the dynamic  
resolving service can introduce the new namespaces，entities and resolution mechanisms with transparency． Test results show  
that the service is provided with good performance and scalability． Compared with the traditional Internet address system，the  
service can promote the evolution and innovation of the Internet architecture．  
Key words: naming; resolving; general address description; dynamic resolving; Internet address  
:
下几个方面  
( 1)  
1
引言  
:
网络核心机制难以扩展 由于传统互联网静态  
，
随着业务模式日新月异的发展 传统互联网架构  
， ，  
的命名寻址设计 创新仅局限于应用和网络技术 核心  
，
的稳定性已逐渐演变成封闭性 网络核心层过于单一  
．
地址组件则难以实现创新 比如异构地址类型以及新  
．
的功能难以适配多样化的应用需求 而基于  
IP  
地址的  
，
型映射机制难以被静态体系结构所兼容 从而导致网  
命名与解析策略作为路由和网络传输的核心承载机  
“ ”  
络 窄腰 的演进陷入停滞  
．
［1］  
， ，  
制 自设计之初就存在固有缺陷 如缺少安全机制  
、
( 2)  
:
应用与网络紧密耦合 传统协议栈直接将  
IP  
地
、 ．  
空间枯竭 难以适应泛在的移动性和异构性等等 研究  
，
址这一网络层的概念传递到应用层 导致了应用与地  
［2］  
，
表明  
传统命名解析服务扩展能力的缺失是导致整  
“ ” ，  
址协议形成 早绑定 的耦合关系 难以支持  
ILSA  
等新  
，
个体系结构陷入创新僵化的根本原因 主要体现在以  
．
型地址交互范式  
: 2017-04-07;  
: 2017-07-28; :  
责任编辑 郭游  
收稿日期  
修回日期  
:
基金项目 国家自然科学基金  
( No． 61170292，No． 61472212) ;  
( No． 2015ZX03003004) ;  
863  
高技术研究发展计划  
国家科技重大专项  
国家  
( No． 2013AA013302，No． 2015AA015601) ;  
973  
( No． 2012CB315803) ;  
CROWN  
基金  
( No． FP7-PEOPLE-2013-IRSES-  
国家  
重点基础研究计划  
欧盟  
610524) ;  
( )  
清华信息科学与技术国家实验室 筹 学科交叉基金  
1090  
2018  
年
电
子
学
报
( 3)  
:
服务粒度过大 互联网体系结构仅仅为上层业  
， ．  
地址范式 然而并没有对具体的机制设计进行介绍 本  
IP ， 、  
务提供基于 的粗粒度服务 地址语法语义 解析算法  
，
文作为其延续和扩展 重点从命名与解析服务方面阐  
，
缺少灵活定制 地址策略无法针对特定的业务需求进  
，
述了动态定制能力 组织如下  
:
2
节提出了一种能够  
第
．
; 3  
解释异构命名模型的统一描述规范 第 节基于对象绑  
行优化  
，
为解决上述问题 学术界提出了大量的新型体系  
， ; 4  
定拓扑 阐述了动态解析服务机制 第 节对服务框架  
［3，4］  
，
．
的性能进行了试验分析  
结构方案  
但大多倾向于沿用传统互联网的静态模  
， ， ，  
型 且不论能否得到实际部署 仅从方法论上看 难以适  
2
xml  
的通用命名服务  
基于  
．
应未来多变而又不可预测的应用模式 随着  
“design for  
IP  
，
地址存在的缺陷 越来越多的地址命  
针对当前  
change” ，  
等设计理念的出现 研究工作开始从体系结构  
，
名类型被提出 其设计特征相对于  
IPv4  
都进行了相应  
，
定制和共存的角度入手 通过增加互联网策略机制的  
［5 － 7］  
， 、 、  
的扩展或创新 比如基于加密 截取 置位等一系列操作  
．
多样性来消除创新僵局  
然而其目标通常是从宏观  
［10］  
CGA 、T: P: L  
而构造地址的  
层次化命名格式以及  
，
架构层面阐述互联网的可定制性 存在设计空间庞大  
、
［11］  
HIP hash( public_key)  
的
．
公钥产生机制等等 当前互  
，
功能耦合复杂等问题 导致无法聚焦核心组件及通用  
联网中的对象标识大都通过固定的映射机制进行解  
．
协议的具体设计  
， ，  
析 而上述异构命名方式的语法语义存在很大区别 无  
，
事实上 命名与解析服务动态可扩展性决定了体  
［8］  
，
法被静态体系结构所理解 从而难以引入命名机制的  
，
系结构其它组件的演进能力  
未来互联网应能够支  
．
创新  
2. 1  
， 、  
持多样的命名解析机制并存 按需裁剪 灵活定制以适  
命名空间与命名  
命名服务发生在网络对象 接口 服务 内容等 的  
． ，  
应不同的通信视图 比如对于功耗敏感的应用 可以按  
(
、
、
)
; ，  
需定制轻量级的解析策略 对于语义分离网络 能够灵  
，
多个层面 例如对象名字与其附着点的命名空间分别  
;
活定义标识映射模型 而对于安全性严格的专用网络  
，
( name space) ( address  
和 地 址 空 间  
被称 为 名 字 空 间  
space) ．  
．
则能够通过加密的命名空间集成附加安全选项 换句  
，
本文将地址空间视为命名空间的子集 对二者  
，
话说 作为体系结构核心组件的命名与解析系统应当  
． ，  
不做严格区分 为更加准确阐述 可进行如下定义  
:
， 、  
能够自我演化 动态 灵活地支撑顶层业务需求  
．
{ ＜ obj，symbols ＞ }  
，obj  
命名空间可表示为  
决定了命名空间语义上的概念范畴 比如  
; symbols  
的集合  
，
IP HTTP  
和
则分别属于不同的语义范畴  
则体现了语法上  
． ，  
的表现形式 引入以下集合概念 可命名对象  
O，  
属于特  
SO， SO O．  
S，  
定语义范畴的对象  
则命名空间可表示为  
obj: O，n: S( objn SO( obj N n)  
任意符号集合 其中 ∈  
:
SO xS)  
∈
{ objNn | obj SO  
∈
n S}  
∧ ∈  
( 1)  
2. 2  
通用命名描述规范  
为保证异构地址类型的设计通用性以及可理解  
xml ( Ge-  
，
鉴于上述分析 本文旨在提出一种作为体系结构  
，
性 本节提出了一种基于  
的通用地址描述规范  
(
演化核心的动态命名与解析服务框架 如图  
1) ，  
允许按  
neric Address Description Language，GADL) ，  
通过精心抽  
、 ，  
需设计 构建和部署多样的地址策略 异构的命名解析  
，
象的元素属性以及灵活的组合方式 提供对地址模型  
，
机制能够在该框架内灵活定义 以容纳网络内在机制  
．
的充分表达和解释能力 由于  
xml schema  
，
的可扩展性  
． ，  
的创新 同时 动态性也意味着一定程度的松耦合与开  
GADL  
，
除了能够准确描述现有模型 也能自定义或扩展  
， ，  
放性 有利于将命名解析与路由传输进行分离 并激励  
，
命名策略并动态引入 使服务框架能够理解任意地址  
． ，  
网络层面的技术竞争 需要说明的是 本文提出的服务  
．
，
，
ICN  
类型 另外 对于复杂命名机制 如  
以及基于密码  
meta-  
还集成了一些灵活的  
，
框架并非是一系列设计组件或者功能集合 而是一种  
，GADL  
学的地址产生策略  
，
能够容纳这些异构组件的通用平台 赋予地址系统自  
data  
， hash  
集合 如  
， ， ．  
算法 加密算法等 供解析时调用 为  
，
适应能力 从而为体系结构维度的动态性和可变性提  
，
，
了便于对规范进行说明 我们定义任意符号集 Σ 其非  
= = { S: | S } ，nametoken  
是基于该  
．
供良好支撑  
空幂集  
符号集的任意字符串 即  
:
的语法结构进行一般性描述  
Σ
Σ
  
1
［9］ ，  
文献 作为作者前期研究工作 从架构层面提出  
，
nametoken  
，
Σ 可以对名字  
∈
1
， 、  
了一种通用地址框架 允许应用按需检索 创建多样的  

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