20、利用布隆过滤器增强软件定义网络

利用布隆过滤器增强软件定义网络

1. 引言

传统的基于 IP 的网络架构最初是为基于文本的网络通信设计的。然而，随着技术的进步，如今的互联网不仅要传输文本数据，还要处理音频和视频数据。物联网（IoT）通过为智能手机、智能手表等小型设备提供互联网服务，增强了人与人之间的连接性。这导致了数据量呈指数级增长，即大数据的出现，同时也引发了严重的网络流量问题。

云技术和移动计算为移动互联网的发展铺平了道路，在这种网络环境中，主机不断移动，因此在网络节点随主机变化时，需要提供流畅且高质量的服务。这使得网络模式和条件迅速而动态地变化。此外，随着时间的推移，人们越来越依赖互联网。例如，流媒体服务承诺提供高质量的服务，这需要持续传输高质量的音频和视频，但这些数据会消耗更多的带宽和网络资源。再如，使用智能医疗设备（如心率记录传感器）对患者进行远程监测，患者信息需要传输并收集到服务器中进行监测。如果检测到异常，需要及时通知患者和医疗专业人员，这是一项对时间要求很高的任务，数据传输的延迟可能会对患者造成致命影响。因此，需要一个流畅且低延迟的网络连接。

基于 IP 的互联网无法满足不断变化的互联网需求。未来，随着互联网需求的增加，如 6G 网络服务的出现，网络瓶颈问题将更加严重。6G 承诺在陆地、空中和水下提供全球网络，还将把物联网转变为万物互联（IoE），使各种设备实现智能化连接。此外，数据量的指数级增长也催生了大数据 2.0。因此，需要对互联网架构进行变革，以应对不断增长的互联网需求，并具备高度的可扩展性，以便添加新功能。

2. SDN 架构

SDN 有三个层次，也称为 SDN 平面，分别是应用层、控制层和数据层。

2.1 应用层 </