IP网的可测可控可管：问题、现状和若干重要研究方向

基金项目：国家重点基础研究发展规划(“973”计划)课题(2007CB310700)

    网络融合是网络发展和演变的方向。在网络发展和演变的过程中，IP网理论基础不足带来的问题日益突出。其中，“测量、分析和建模”是人们公认需要解决的三大难题[1]。在测量、分析和建模3个问题中，测量是了解网络的主要方法。通过测量，可以得到反映网络行为的测量数据。分析是认识网络的有效方法。通过分析，可以得到网络行为的性质。建模是定量定义网络的基本方法。通过建模，可以精确地预测和控制网络行为。因此，IP网可测、可控、可管方面的研究是IP网研究的主要内容。其不仅是研究的难点，也是目前急需解决的关键和重大问题。本文以国际上重要的重大科学研究计划项目为背景，介绍IP网可测、可控、可管方面的主要问题，在此基础上，介绍国家重点基础研究发展计划(“973”计划)相关项目的若干重要进展，并给出若干重要研究方向。

1 IP网可测量方面的研究现状及存在的问题
    了解一个事物的全面现象，是科学研究工作的基础。测量是了解和认识网络的主要方法，被认为是IP网研究的3大问题的基础，因此，国际上在网络测量方面投入了大量的研究力量。下面是一些有代表性的研究项目。

    (1)CAIDA是一个对全球范围内网络结构和流量进行研究的国际合作机构[2]，全球有30多家单位参与。研究的重要内容是Internet的网络行为、动力、传播特征和拓扑变化规律。

    (2)AMP和PMA是美国应用网络研究国家实验室(NLANR)[3]开展的研究项目。AMP在全球部署了150多个测量设备，采用主动测量的方式来完成对高速网络性能指标的测量和分析；PMA在全球部署了20多个测量节点，通过对流量特征的描述与刻画，监测和分析网络的性能，进而对网络的形态和健壮性展开深入研究。

    (3)欧盟在测量方面安排的项目有：为实现精确的网络流量监测而设计和部署的一个跨整个欧洲网络的大科学项目——大规模宽带互联网络基础设施监测(LOBSTER)[4]；在欧洲的不同位置部署了50个测量节点，计划在2025年之前实现从复杂系统的角度理解网络的测量基础设施的项目——欧洲流量观测基础设施(ETOMIC)[5]。

    流量采集、应用层流量识别、P2P网络测量分析是网络测量的热点和难点。目前，这3个方面的研究均还存在问题。

    在高速链路测量技术方面，M.Zadnik[6]等实现了基于硬件的Netflow探针FlowMon，由硬件直接生成Netflow记录，而且处理速率能够达到10 Gbit/s。但该方法受到硬件资源的限制，在网络并发流数目较多时必须进行采样处理，丢失小业务流的信息。S.Yusuf [7]提出了一种可重配的网络流分析方法。该方法在硬件和后端处理能力受限时性能将恶化。Luca Deri[8-9]在Endace公司8核并行处理平台NinjaBox上运行nProbe。在包长为111字节时，包处理速率达到6 Mpacket/s。多核平行处理是当前重要的高速流量测量技术。

    在应用层流量识别方面，应用层流量识别特征的提取、识别方法和规则的升级架构等研究较为热点，但目前没有新的进展。自从2001年提出以来，基于统计学的自动提取协议应用层流量特征算法虽然实验验证了文件传输协议(FTP)、简单邮件传输协议(SMTP)、点到点协议3(POP3)、超文本传输协议(HTTP)等应用[10]，但目前没有新的研究成果。特别是在实时在线流量测量中，目前的自动提取协议应用层流量特征算法面临实现困难。NetPDL[11]是一种可以描述基于解析协议格式的流量识别方法，但无法用NetPDL来描述私有应用协议格式的流量。

    P2P流量已经成为当前Internet最主要的流量。在测量分析P2P流量与资源分布特征的基础上，实现P2P流量的优化控制可以极大提供Internet的承载业务能力。通过对P2P数据分发系统的测量，发现目前的系统并没有考虑节点在IP网络上的位置因素，大量的跨因特网业务提供商(ISP)流量消耗了大量骨干链路带宽[12-13]。

2 IP网可管理方面的研究现状及存在的问题
    目前，IP网在网络管理上基本是采用原始的直觉方法，没有进行抽象化和模型化，缺乏基本模型。其网络管理水平远低于电信级水平。主要原因是对可管理性这一基本问题的认识还不够深入。因此，进行可管理性的基础研究是认识IP网基本性质中的一个亟需解决的先导性科学问题。国际上在管理方面投入了大量的研究力量，下面是一些有代表性的研究项目。

    (1)未来互联网网络设计(FIND)计划[14]。FIND计划第一阶段(2006年—2008年)已经基本完成，在第二阶段(2009年—2011年)将利用第一阶段取得的成果开展深入研究。

    (2)网络控制与管理的4D体系结构项目[15]。该项目主要思想是对现有网络的体系进行改进设计，从而提高网络的可管、可控性。项目提出了未来互联网的4D体系架构，将网络控制功能分解为4个平面：决策平面、分发平面、发现平面和数据平面。

    (3)欧盟支持的和网络管理有关的重大集成性项目——EMANICS[16]。项目主要研究内容包括：IP网络与业务的经济管理、自动化管理及管理性能评估。此项目已于2007年12月结束，完成了网络管理协议的性能评估、多域环境下IP网络管理方法及其经济学支持机制、固定网络和普适环境下自动管理的框架和方法。

    (4)欧盟支持的另一个和网络管理有关的重大项目是AUTOI[17]。此项目应用自动化原理，研究IP网从业务不可知，到能够业务感知，到资源主动管理的转变方法和机理。AUTOI项目刚刚启动，目前提出了自动Internet的初步框架。框架由运行在现有网络之上的OSKMV平面组成，包括：虚拟化平面、管理平面、知识平面、业务使能平面和综合平面。

    IP网络的信任管理研究是可管理方面的一个新的研究方向，最新的研究成果包括：基于声誉的信任模型[18]、针对Ad Hoc网络自组织的信任问题[19]。特别要指出的是：信任管理方面的代表人物A.Josang最近提出了分布式系统应用的信任多态的问题[20]。A.Josang以主观逻辑来分析可信网络，主要采用的方法是通过移除最不确定路径来获得典范图型，以此简化复杂信任图型成为并行序列图型。但该简化方法的一个问题是会导致使信息丢失，故最近给出了优化方法，并给出了为在线服务资源提供者和消费者实行可靠信任管理的展望[21]。

3 IP网可控制方面的研究现状及存在的问题
    IP网络可控性先天不足，目前的实现方法大都是针对某一局部的具体的控制方法，基本上是采用附加外挂的控制机制。目前采用的方法不能上升为具有普遍意义的方法和机理，难以深化对IP网可控机理的认识。因此，解决可控性问题，特别是建立可控性的实现机理，是IP网研究中一个重要问题，同时也是一个难点问题。

    (1)可控制的网络体系结构主要由CONMan[22]、Maestro[23]、下一代可管理互联网设计[24]等项目提出。这些体系结构都具有共同特点：集中式的管理和控制、独立的管理和控制通道、采用网络智能简化的配置管理工作等。

    (2)资源综合调度机制是对全局的资源进行优化配置。P4P是资源综合调度机制的一种方法，该方法可以对网络层和应用层的资源进行综合调度[25]。实验表明，该种机制对于解决在Internet中P2P应用占用过多带宽的问题有明显的效果。

    (3)网络生存性是可控性实现机理研究的一个重要分支。

    自上世纪70年代以来，与网络生存性相关的科学问题一直是国际上的研究热点，其相关研究活动从没有片刻的停止。最新启动的欧盟FP7(2007年—2013年)项目指南已将信息网络的鲁棒生存性研究列为重要资助领域[26]。

    美国NFS的Cyberengineering研究计划将未来Internet视为网络化的赛博-实物系统，旨在探索构建鲁棒稳健的网络系统的新理论和方法。欧盟的IRRIIS计划旨在探索如何采用一些新兴技术来增强一些大型复杂关键信息基础设施的可靠性和自动恢复能力[27]。在欧盟NoE所属的ReSIST项目[28]中，将人类社交模型用于增强网络信息系统的可靠和安全能力研究中。

    由于当前IP网的复杂性已不亚于生物组织、生态系统和社会经济系统。自然和社会系统具有高效的协同和生存策略，使得大量成员保持有效均衡状态，能在无集中控制的模式下自组织、自修复地有机运转。因互连网和生物组织系统、自然生态系统和社会经济系统具有较强的相似性和可比性，可以从生物学、生态学和社会经济学等学科获取灵感，结合学科交叉，触发可实现互连网络容错、容侵、自愈、自修复、强生存机制。基于这种理念，近年来国际上开展了一系列项目。在最近发起的全球数字化生态系统联盟[29]中，不少研究者受生物学中的生态系统启发，提出了生态化网络信息系统框架，并给出了系统中组织、个体、技术和知识等各实体、对象和组件间类能量交换的交互行为描述方法。

    (4)IP网和光网络的综合资源调度是可控性的实现机理研究的另一个重要分支。欧盟的PHOSPHORUS计划[30]是该方向的一个重要的科学计划项目。该项目主要研究面向网格应用的光网络控制和管理问题，使用通用多协议标记交换(GMPLS)对光网络资源进行控制与管理，使用中间件实现多域之间的网络资源调度。该项目主要目标是在国际范围跨域、多厂商设备的科研网络测试床上提供按需、端到端的网格网络服务。PHOSPHORUS理念和测试床的建设成果能够感知完整的网格资源(计算和网络)的环境和能力，并能动态、自适应、优化利用异构网络基础设施，连接各种高端资源。

    由于可控制性研究的难度大，目前在可控制方面取得的一些成果，除了可控制的网络体系结构和资源综合调度机制外，基本上还是针对某一局部控制机理的研究。

4 可测、可控、可管研究的重要进展

4.1 网络测量
    业务识别是网络测量的基础和关键，已有的业务识别算法难以适应新型业务识别，迫切需要深度数据包检测技术。文献[31]提出了一种基于紧凑型有限自动机(CFA)的正则表达式匹配算法，从迁移边方面进一步减少扩展有限自动机(XFA)存储空间需求。在CFA构建过程中，文献[31]提出了基于优先级的迁移边压缩方法，从而减少存储空间需求；在CFA匹配过程中，文献[31]提出了基于位图的迁移边查找方法，从而确保CFA的匹配效率。实验结果表明，与XFA相比，CFA在迁移边条数上减少了88.2%，在存储空间大小上减少了83%。
文献[32]提出了一种索引拆分布鲁姆过滤器(ISBF)，不仅减少片外存储器访问次数，而且降低存储空间需求。ISBF是由片上多组并行计数布鲁姆过滤器(CBF)和片外元素集构成，产生候选元素的片外索引值。在ISBF中，每个元素的片外索引值被拆分成B组，每组包含索引值的b比特；每组b比特将元素集分割成2b个子集，并采用一个片上CBF表示每个子集，从而构建每组2b个并行CBF。ISBF是时间高效的，其插入、删除和查询操作的平均片外存储器访问次数均为O(1)，不仅支持高效的增量更新，而且确保DPI的查找性能。

4.2 网络管理
    长期以来故障诊断多采用告警关联分析的方法。告警关联分析方法的缺点是实时性差，难于进行持续管理。为了克服目前告警关联分析方法的缺点，研究人员开始将主动探测的方法引入故障管理。文献[32]提出了一种基于环境感知的自适应探测方法。在该方法中，故障定位探测通过递增迭代过程实现。基本思路是：在算法中引入节点故障概率的因素。故障定位过程中只选择故障概率最大的n个节点的探测包，发出探测并返回结果后，更新各节点故障概率，重复上面的过程，直到所有节点的故障概率不再变化。因为存在故障时，新增的探测流量有可能使故障进一步恶化，递增迭代的思路用较长的探测时间换取更少的探测流量。递增的方法更适合实现对网络的持续监视和实时诊断，而且增加的探测时间只是毫秒或秒级的，相对于整个故障诊断过程的时间消耗(分钟级)，影响不大。

    传统的网络管理建模是基于“连接”特性进行的，“连接”特性既是基础的模型元也是建模方法的基础。但是，对于具有无连接特性的IP网络，由于没有了“连接”特性，传统的面向连接的网络管理信息建模方法不再适用，相应的网络管理信息模型也不能作为建模基础。无连接网络管理建模面临着巨大的挑战。文献[33]认为在IP网络中功能实体的抽象可以围绕“流”这个核心的特征概念展开。因此，文献[33]将“流”作为无连接网络管理信息建模中的模型元，提出了包括流、流点、流终结点、流点池链路、流点池链路端点、路径、流域、访问组、层网络等内容的面向无连接网络的通用管理信息模型。

4.3 IP网和光网络的综合资源控制
    针对现有光网络支持组播业务效率低的问题，文献[34]提出了一种基于延迟预约机制的光标记交换网组播机制，利用延迟预约机制规避了组播副本与其他数据包之间的冲突问题，保证了组播数据包的传输，进而保证了光组播的服务质量。文献[34]还用组播注册机制减少光标记交换网组播机制额外引入的组播时延，实现了组播数据的稳定传输。文献[35-36]提出了一种新型的基于量子的衍生进化算法，用以求解资源优化组播路由问题。算法所采用的旋转角步长调整机制及量子变异操作均基于自适应进化机制，充分考虑了种群中的个体差异。算法根据每个个体自身情况为其分配合适的进化参量，从而使其优化性能能够在鲁棒性、成功率、收敛速率及全局搜索能力上优于传统的量子衍生进化算法。

    文献[37]研究了业务和资源的优化控制。针对现有集中式WEB组合方法中存在的单点故障和性能“瓶颈”问题，文献[37]提出了基于服务代理的分布式服务组合算法。该算法根据服务代理间的依赖关系将WEB服务组合问题化为图的搜索问题，并提出了一个基于最小覆盖的启发式搜索策略。该算法有两个方面的优点：一是它建立在服务代理的分布式决策之上，从而具有良好的可扩展性；二是基于服务代理的分布式服务组合算法具有较好的性能，能以较小的通信代价获得高质量的解。

5 可测、可控、可管研究的发展趋势

5.1 网络测量
    获取大规模复杂网络与业务运行状态，了解网络与业务行为特征并建立理论模型，不仅可以获悉当前互联网的基本缺陷，更是未来新一代网络研究的基础。因此网络测量与分析是当前网络研究的挑战与机会，也是迫切需要解决的基础性科学问题。网络测量研究基本分为2个研究方向：

    (1)通过采样获取网络与业务运行状态数据。

    (2)通过获取的网络与业务运行状态数据，分析并了解网络与业务行为特征。

    目前，了解网络与业务行为特征这一研究方向还处于刚起步的阶段。目前的研究热点是第一个研究方向。综合前面介绍的国际上的重大项目和现有研究工作进展来看，在该研究方向的发展趋势主要表现在4个方面：

    (1)精确采样算法与多核平行处理是高速链路流量测量分析的重要方向。

    (2)应用层流量识别需要重点解决识别特征提取、规则匹配以及新型应用层流量识别方法等。

    (3)在流量分析与模型化方面要重点解决海量测量数据的存储与建模分析，流量异常的检测与跟踪。

    (4)基于实际测量的网络与业务行为特征，设计高效的网络协议、体系结构与新型业务。

5.2 网络管理
    在IP网可管理方面，基于流的网络管理模型[38]是在网络管理建模方面的一个基础成果。总体上来讲，从国际上对IP网络及其业务管理的研究情况上看，对IP业务(服务)和未来互联网的管理模型和方法仍缺乏系统性的基础理论，需要进一步深入研究。有3个趋势值得关注：

    (1)网络管理建模方法和建模。基于流的网络管理模型是在IP网的网络管理建模方面的一个基础成果，还需要在此成果基础上，继续完善和补充。特别是通用的网络层建模、通用的业务层建模和通用的管理机制建模方面需要继续完善和补充。

    (2)IP业务管理的理论和技术。包括研究IP业务管理模型和生命周期管理框架，综合电信网络管理、IP网络管理和IT服务管理技术，研究IP业务性能和故障管理关键机制与算法，研究在开放环境下对数量庞大、种类繁杂的IP服务进行有效实时管理方法与机制。

    (3)IP网络自主管理的模型与方法。新提出的IP网络体系架构(如普适网络、认知网络、未来互联网等)都强调了自主管理的重要性。研究自主管理的理论模型、体系架构、机制与算法已成为当前研究热点，因此需要尽快开展此方面的基础性研究。研究内容包括：自主管理的闭环工作机制，管理信息智能化表示、获取和存储机制，网络管理信息智能处理方法和基于策略的网络管理框架及其关键技术等。

5.3 IP网和光网络的综合资源调度
    目前，在IP网可控制研究方面有两个“瓶颈”：(1)IP网对应用层的应用/业务不能感知。(2)为IP网提供传输能力的下层光网络的资源固定。

    由于“瓶颈”(1)，造成IP网不能有效地管理和控制应用层的应用/业务，只能“尽力而为”；由于“瓶颈”(2)，造成IP网没有动态的资源来适配各种变速率、突发性业务。

    “瓶颈”(1)的突破要基于业务感知的测量、网络层和应用层的资源联合调度等机制的综合应用，“瓶颈”(2)的突破有赖于光承载网分组化、分布式、动态性、大规模、异构性的实现，因而传统承载网的行为模式与资源管理受到了巨大挑战。新一代智能光互联网将体现3个转变，目标是围绕如何支撑IP新业务的属性(如突发、变长、随机等)，通过优化的资源控制与管理技术，使底层光网络可以更加动态、灵活、高效地支撑上层IP业务，从而达到高质量的传送与互联要求。

6 结束语
    本文通过介绍IP网可测、可控、可管等方面的研究现状，展示了相关的重要成果和需要面对的重大挑战，给出了如下的若干重要研究方向：

    (1)网络与业务运行数据获取方法。该研究方向是可测量方面的研究热点，主要发展趋势体现在精确采样算法与高速链路流量测量、流量分析与建模、应用层流量识别等几个研究方面。

    (2)基于测量数据的网络与业务行为分析和建模。该研究方向是可测量方面的难点问题，目前还处于刚起步的阶段。

    (3)网络管理建模方法和建模。在网络层的管理信息模型建模取得初步成果的基础上，业务层的管理信息模型建模是将要面对的重大挑战。

    (4)IP网络自主管理的模型与机制。自主管理的模型及机制和目前的网络管理模型及机制有很大的不同，是网络管理的一个全新研究方向，有望出现一些新的研究成果。

    (5)IP网和光网络的综合资源调度。该研究方向是可控制方面的一个新的研究方向。通过IP网和光网络的综合资源调度，传统承载网的行为模式与资源管理机制将发生3个重大的转变：由集中到分布的转变、由他控到自律的转变、由传统的被动指定传送与互联到自主智能传送与互联转变。通过这3个转变，可以使底层光网络更加动态、灵活、高效地支撑上层IP业务，从而实现业务驱动下的端到端动态透明灵活的光路传输。

7 参考文献
[1] CLARK D, SHENKER S, FALL A, et al. Foundation Challenge and Opportunities GENI Research Plan V4.5 [R]. 2007:24-26.
[2] CAIDA [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.caida.org.
[3] NLANR [EB/OL]. [2009-12-19]. http://www.nlanr.net.
[4] LOBSTER [EB/OL]. [2009-12-19]. http://www.ist-lobster.org.
[5] ETOMIC [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.etomic.org.
[6] ZADNIK M, KORENEK J, KOBIERSKY P. Network Probe for Flexible Flow Monitoring [C]//Proceedings of the 11th IEEE Workshop on Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems(DDECS’08), April 16-18, 2008, Bratislava, Slovakia. Los Alamitos, CA,USA: IEEE Computer Society, 2008:213-218.
[7] YUSUF S, LUK W, SLOMAN M, Reconfigurable Architecture for Network Flow Analysis [J]. IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, 2008, 16(1): 57-65.
[8] DERI L. IP Traffic Monitoring at 10Gbit and Above [EB/OL]. [2009-12-11]. www.terena.org/activities/ngn-ws/ws2/deri-10g.pdf.
[9] PAXSON V, SOMMER R. An Architecture for Exploiting Multi-Core Processors to Parallelize Network Intrusion Prevention [C]//Proceedings of the IEEE Sarnoff Symposium, Apr 30-May 2, 2007, Princeton, NJ,USA. Piscataway, NJ, USA: IEEE, 2007:7p.
[10] HAFFNER P, SEN S, SPATSCHECK O. ACAS: Automated Construction of Application Signatures [C]//Proceedings of Conference on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communications (SIGCOMM’05), Aug 22-26, 2005, Philadelphia, PA, USA. New York, NY,USA: ACM, 2005:197-202.
[11] RISSO F. BALDINI A, BONOMI F. Extending the NetPDL Language to Support Traffic Classification [C]//Proceedings of IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM '07), Nov 26-30,2007, Washington, DC,USA. Piscataway, NJ,USA: IEEE, 2007:22-27.
[12] WEI W, SUH K, WANG B, et al. Passive Online Rogue Access Point Detection Using Sequential Hypothesis Testing With TCP ACK-Pairs [C]//Proceedings of the 7th ACM SIGCOMM on Internet Measurement Conference(IMC’07), Oct 24-26, 2007, San Diego, CA, USA. New York, NY,USA: ACM, 2007:365-378.
[13] ZHANG Z, CHEN S, LING Y, et al. Capacity-Aware Multicast Algorithms in Heterogeneous Overlay Networks [J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2006,17(2): 135-147.
[14] Future Internet Network Design (FIND) [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.nets- find.net.
[15] The 4D Architecture for Network Control and Management [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.cs.cmu.edu/~4D.
[16] EMANICS: European Network of Excellence for the Management of Internet Technologies and Complex Services [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.emanics.org.
[17] Autonomic Internet (AUTOI) [EB/OL]. [2009-12-11]. http://ist-autoi.eu/autoi.
[18] JOSANG A. Online Reputation Systems for the Health Sector [J]. Electronic Journal of Health Informatics, 2008, 3(1): e8.
[19] TSETSOS V, MARIAS G F, PASKALIS S. Trust Management Issues for ad hoc and Self-Organized Networks [C]//Proceedings of the 2nd IFIP Workshop on Autonomic Communication (WAC’05), Oct,3-5,2005, Athens, Greece. LNCS 3854. Berlin, Germany: Springer - Verlag, 2006: 153-164.
[20] JOSANG A. Trust and Reputation Systems [M]. Berlin, Germany: Springer - Verlag, 2007.
[21]Oltrustman[EB/OL].[2009-12-11].http://brage.unik.no/people/josang/papers/Jos2007-oltrustman.pdf.
[22] CONMan [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.nets-find.net/Funded/Towards Complexity.php.
[23] Maestro [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.nets-find.net/Funded/Maestro.php.
[24] Manageability [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.nets-find.net/Funded/Manageability.php.
[25] XIE H Y, YANG R Y, KRISHNAMURTHY A, et al. P4P: Provider Portal for (P2P) Applications [C]//Proceedings of the Conference on Applications, Technologies, Architectures, and Protocols for Computer Communications (SIGCOMM’08), Aug 17-22, 2008,  Seattle, WA, USA. New York, NY,USA: ACM, 2008:351-362.
[26]EUFP7[EB/OL].[2009-12-11]. http://cordis.europa.eu/fp7/ict/programme/challenge1_en.html.
[27] Integrated Risk Reduction of Information-Based Infrastructure Systems [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.irriis.org.
[28] Resilience for Survivability in IST [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www2.laas. fr/RESIST/index.html.
[29] Digital Ecosystems Consortium [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.digitalecosystems.org.
[30] Phosphorus [EB/OL]. [2009-12-11]. http://www.phosphorus.pl.
[31] 黄昆, 张大方, 谢高岗, 等． 一种面向深度数据包检测的紧凑型正则表达式匹配算法 [J]. 中国科学, F辑: 信息科学, 2010,40 (2): 356-370.
[32] CHENG Lu, QIU Xuesong, MENG Luoming, et al. Efficient Active Probing for Fault Diagnosis in Large-Scale and Noisy Networks [C]//Proceedings of the 29th IEEE Conference on Computer Communications (INFOCOM’10), Mar 14-19,2010, San Diego, CA,USA. Piscataway, NJ,USA: IEEE, 2010.
[33] 王颖, 孟洛明, 邱雪松, 等. 基于流的IP网管理信息建模方法及其模型 [J]. 通信学报, 2008,29(12):102-107.
[34] LIU Xin, WANG Hongxiang, BAI?Lin, et al. Delayed Resource Reservation for Multicast Sessions in Labelled Optical Packet Switched Networks [J]. Electronics Letters, 2009, 45(1):72-73.
[35] XING Huanlai, JI Yuefeng, BAI Lin, et al. An Adaptive Evolution-Based Quantum-Inspired Evolutionary Algorithm for QoS Multicasting in IP/DWDM Networks [J].Computer Communications, 2009,32(6):1086-1094.
[36] XING Huanlai, JI Yuefeng, BAI Lin, et al. An Adaptive Evolution-Based Quantum Genetic Algorithm for QoS Multicast Routing Problem [J].The Chinese Journal of Electronics, 2009, 18(3):525-529.
[37] TONG Hongxia, CAO Jian, ZHANG Shensheng, et al. A Distributed Algorithm for Web Service Composition Based on the Service Agent Model [J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems (Accepted). 2008:233-238.
[38] MENG L M. Manageability for Connectionless Network of NGN: Concept, Modeling and Application [C]//Proceedings of the 10th Asia-Pacific Network Operations and Management Symposium on Managing Next Generation Networks and Services (APNOMS’07), Oct 10-12, 2007, Sapporo, Japan. LNCS 4773. Berlin, Germany: Springer - Verlag, 2007.

收稿日期：2010-04-01

[摘要] 通过揭示目前在IP网可测、可控、可管方面存在问题，基于国家重点基础研究发展计划(“973”计划)课题的成果，认为网络与业务运行数据获取方法、基于测量数据的网络与业务行为分析和建模、网络管理建模方法、IP网自主管理的模型与机制、IP网和光网络的综合资源调度等研究是网络测量、网络管理、IP网和光网络综合控制的重要发展方向。

[关键词] IP网；网络测量；网络管理；网络控制

[Abstract] This paper introduces problems faced by IP networks in measurability, controllability, and manageability. Then, referring to the outcome of the National Basic Research (“973”) program of China, it describes important development trends in network measurement and management, IP networking, and integrated control of optical networks. Issues such as business operations data acquisition methods, data measurement-based network behavior analysis and modeling, IP network self-management models and mechanisms, and IP and optical network integrated resource scheduling are considered.

[Keywords] IP network; network measurement; network management;