22、网络连接建立与管理的路径中心架构解析

网络连接建立与管理的路径中心架构解析

1. 现有网络架构的问题与新架构需求

当前网络中的连接方式，如MPLS、运营商以太网或光交换波长，虽能减少路由器邻接关系管理的复杂性，却限制了网络路径选择的自由度。应用网关、防火墙、NAT和伪装技术进一步限制了路径选择。因此，需要一种更灵活、强大且可复用的数据传输架构。

新架构基于识别和处理数据流的方法，该方法需具有通用性，能涵盖广泛的技术层面和数据处理与转发功能，同时要考虑管理、控制和实现这些数据流的实体。鉴于此，设计过程需兼顾所有不同流类型的统一外观和接口，以及在多种环境中支持广泛流类型的灵活性。采用面向对象的方法设计网络组件，可使网络能灵活组合组件，还能根据跨层信息在运行时轻松调整。

2. 流与路径

大规模通信通常需多个中间节点沿预先建立的路径交换电路或转发数据包。路由是分布式系统中路径建立的过程，依赖邻居发现和资源信息交换。路径建立可有无显式信令，非尽力而为的数据处理通常需信令传递路径标识符和服务质量（QoS）参数。从概念和技术上分离路由和转发有益，因为转发操作相对简单。路由复杂度取决于图的大小和可用资源变化频率，而转发由路径性质决定。

流是具有某些共同属性（如源/目的地或QoS参数）的数据报序列。互联网中流的大小呈重尾分布，有大量短流（甚至单数据包）和少量长流。近年来，由于宽带接入链路带宽增加和高带宽应用，长流规模增大。这意味着大量数据包沿相同路径传输，优化这些数据包的转发过程可减轻路由器在无连接数据报传输中的逐包处理负担。

3. 路径中心网络架构的组件

路径中心网络架构的数据传输框架由以下组件构成：
- 实体（Ent