本書首先以時間為順序分析了網絡協(xié)議各個階段的代表性技術及發(fā)展概況，結合TCP/IP的設計原理和技術分析其設計原由及演變方向，從目前有代表性的互聯(lián)網協(xié)議角度，分別介紹了目前IP協(xié)議的發(fā)展方向以及各個方向維度的發(fā)展現(xiàn)狀和技術進展情況，以及其發(fā)展過程中面臨的問題。后從需求角度、技術能力發(fā)展和過渡演變趨勢3個角度，重點介紹了面向未來互聯(lián)網協(xié)議發(fā)展的方向和可能面對的問題。新的技術需求讓傳統(tǒng)IP協(xié)議體系在根邏輯上面臨重大挑戰(zhàn)，通過推動協(xié)議體系的泛在性演進，使網絡技術深度進入并統(tǒng)一支撐諸如非IP、標準IP或因環(huán)境因素受限而難以通過傳統(tǒng)IP協(xié)議及其補丁式改進支持的場景。
1.業(yè)內多位網絡技術研究專業(yè)人員聯(lián)合撰寫，來自華為、中國科學院、中國電信等企業(yè)和機構。內容深入淺出，對未來網絡協(xié)議體系的發(fā)展方向和核心技術進行了深刻的探討。
2.從時間順序出發(fā)，全面分析網絡協(xié)議各個階段的代表性技術及發(fā)展概況，重點介紹了目前IP協(xié)議的發(fā)展方向以及各個方向維度的發(fā)展現(xiàn)狀和技術進展情況，講解精彩生動、案例詳實。
3.聚焦未來8～10年的應用對于數(shù)據網絡的需求，通過持續(xù)增強IP自身能力，以解決萬物互聯(lián)的智能世界所需要的內生安全可信、網絡可規(guī)劃和性能可預期，豐富人們的溝通與生活。
4.涵蓋網絡協(xié)議體系的設計原理、技術分析、發(fā)展現(xiàn)狀、問題與挑戰(zhàn)等方面內容，適合從事計算機網絡領域研究和開發(fā)的專業(yè)人士閱讀，也是廣大網絡技術愛好者深入了解未來網絡趨勢的重要參考資料。
陳哲，男，博士，華為技術有限公司高級技術專家，CCSA TC614網絡5.0技術標準推進委員會接口與協(xié)議組組長。主要研究方向為未來網絡體系架構和路由協(xié)議。發(fā)表多篇論文。輸出標準提案10余件。申請通信網絡領域專利50余件。
周旭，男，博士，中國科學院計算機網絡信息先進網絡技術與應用發(fā)展部主任、研究員、博士生導師，科技部重點研發(fā)計劃項目首席科學家。專業(yè)方向為計算機網絡體系結構、5G移動網絡、網絡人工智能技術等。作為項目負責人完成省部級重大項目10余項，獲得省部級科學技術獎一等獎、二等獎各一次。發(fā)表論文70余篇，申請專利60余項（其中已授權16項），主持/參與制定國際標準/行業(yè)標準8項。
雷波，男，中國電信股份有限公司研究院網絡技術研究所副所長、正高級工程師，中國科學院計算機網絡信息中心客座研究員，北京郵電大學兼職教授，中國通信學會第八屆信息通信網絡技術委員會委員，中國通信學會屆算力網絡技術委員會委員。主要研究方向為未來網絡技術、新型數(shù)據中心網絡、邊緣計算與算力網絡等，主導編寫了首份算力網絡ITU-T國際標準、編著業(yè)界算力網絡專著，目前累計已完成4本專著，發(fā)表論文數(shù)十篇。
蔣勝，現(xiàn)任北京郵電大學教授，2007-2022歷任華為技術有限公司標準主任工程師、產業(yè)&標準專家。擔任IETF ANIMA工作組主席、CCSA TC614網絡5.0技術標準推進委員會副主席。發(fā)布29篇IETF RFCs國際標準。獲中國國家科技發(fā)明獎二等獎、中國專利優(yōu)秀獎、中國通信標準化協(xié)會科學技術獎一等獎、通信學會科學技術獎一等獎。獲中國授權專利40+項，國際授權專利20+項。目前研究方向為6G網絡、智簡通信網絡、數(shù)據通信網絡、互聯(lián)網協(xié)議創(chuàng)新、自組織網絡及相關國際國內標準。
鄭秀麗，女，華為技術有限公司主任工程師，主要研究領域為未來網絡架構與協(xié)議、SDN、網絡虛擬化、移動性管理等，申請專利30余項（其中授權19項），發(fā)表論文10多篇。目前擔任網絡5.0產業(yè)和技術創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長。
吳楠，女，中國電信股份有限公司研究院工程師，主要從事新型IP網絡技術、云網融合、未來網絡架構等創(chuàng)新領域的研究工作。目前擔任CCSA TC614網絡5.0技術標準推進委員會接口與協(xié)議組副組長。
第 1章 概述1
第 2章 互聯(lián)網體系協(xié)議設計4
2.1 網絡協(xié)議發(fā)展歷程4
2.1.1 協(xié)議體系發(fā)展初期5
2.1.2 IP得到認同統(tǒng)一5
2.1.3 IP技術能力不斷擴張階段6
2.2 典型技術發(fā)展演進分析7
2.2.1 NCP到TCP/IP7
2.2.2 TCP/IP和OSI8
2.2.3 TCP/IP和ATM9
2.2.4 TCP/IP到人機物互聯(lián)10
參考文獻11
第3章 TCP/IP網絡協(xié)議架構及演變12
3.1 TCP/IP網絡協(xié)議架構12
3.1.1 協(xié)議分層設計12
3.1.2 網絡協(xié)議體系基礎組成部分18
3.1.3 網絡協(xié)議過渡方案24
3.2 網絡體系設計原則及演變26
3.2.1 TCP/IP網絡體系設計初始原則27
3.2.2 TCP/IP網絡體系設計原則演進29
3.3 網絡協(xié)議能力擴展31
3.3.1 軟件定義網絡31
3.3.2 網絡隧道技術34
3.3.3 SRv635
3.3.4 低功耗網絡協(xié)議技術37
3.4 網絡體系演進推動39
3.4.1 網絡演進動力分析39
3.4.2 網絡演進推動組織42
第4章 面向未來互聯(lián)網協(xié)議的新需求48
4.1 面向未來互聯(lián)網協(xié)議應用多樣性需求49
4.1.1 工業(yè)互聯(lián)網應用場景49
4.1.2 物聯(lián)網應用場景53
4.1.3 天地一體化應用場景55
4.1.4 多媒體應用場景57
4.2 面向未來互聯(lián)網協(xié)議的技術能力擴展59
4.2.1 多語義標識變長能力要求59
4.2.2 網絡確定性能力要求60
4.2.3 網絡內生安全能力63
4.2.4 網絡資源感知和管控能力要求66
4.2.5 網絡層多播技術能力要求68
4.2.6 高通量傳輸能力要求69
4.3 面向未來互聯(lián)網協(xié)議作用域需求71
第5章 泛在全場景新IP設計74
5.1 泛在全場景新IP體系設計原則75
5.2 泛在全場景新IP體系架構與能力愿景78
5.3 泛在全場景新IP概覽82
5.3.1 泛在IP體系架構設計82
5.3.2 泛在IP數(shù)據面協(xié)議組成84
5.3.3 泛在IP控制面協(xié)議組成85
5.3.4 泛在IP管理面協(xié)議組成87
5.4 泛在IP技術要素87
參考文獻93
第6章 泛在全場景新IP基礎技術94
6.1 地址編址技術95
6.1.1 地址編址需求95
6.1.2 地址編址結構96
6.1.3 可變長多語義地址的表達方式100
6.2 報文封裝技術100
6.2.1 報文封裝設計需求100
6.2.2 報文封裝規(guī)范101
6.2.3 靈活IP封裝子類格式102
6.3 靈活IP尋址技術106
6.3.1 基于Bloom Filter的變長地址高效尋址技術107
6.3.2 靈活IP地址尋址的可擴展性111
6.4 泛在發(fā)現(xiàn)協(xié)議113
6.5 靈活IP路由協(xié)議116
6.5.1 服務路由117
6.5.2 身份路由119
6.5.3 地理位置路由120
6.6 靈活IP與現(xiàn)有協(xié)議互通技術121
6.7 靈活IP應用實例123
6.7.1 衛(wèi)星靈活IP組網123
6.7.2 IoT物聯(lián)傳感器網絡124
6.7.3 面向服務的網絡尋址125
6.7.4 工業(yè)互聯(lián)網和全互聯(lián)工廠網絡126
第7章 泛在全場景新IP關鍵使能技術127
7.1 確定性IP技術127
7.1.1 確定性網絡概念和特征127
7.1.2 確定性網絡業(yè)界研究進展129
7.1.3 確定性IP架構133
7.1.4 確定性IP組網設計142
7.1.5 確定性IP試驗驗證144
7.1.6 確定性IP網絡演進趨勢149
7.2 網絡自組織協(xié)議150
7.2.1 網絡自組織需求150
7.2.2 網絡自組織研究進展153
7.2.3 網絡自組織架構156
7.2.4 網絡自組織技術實現(xiàn)160
7.2.5 網絡自組織技術發(fā)展趨勢177
7.3 內生安全協(xié)議177
7.3.1 IPv4/IPv6安全分析178
7.3.2 內生安全是未來網絡安全的重要趨勢181
7.3.3 互聯(lián)網內生安全架構182
7.3.4 內生安全相關技術187
7.3.5 內生安全發(fā)展展望200
7.4 運營級優(yōu)簡多播協(xié)議201
7.4.1 多播業(yè)務發(fā)展需求201
7.4.2 網絡多播研究現(xiàn)狀202
7.4.3 優(yōu)簡多播技術框架216
7.4.4 優(yōu)簡多播關鍵使能技術220
7.4.5 優(yōu)簡多播應用場景230
7.5 新傳輸層協(xié)議241
7.5.1 網絡應用的傳輸需求241
7.5.2 傳輸層協(xié)議發(fā)展綜述245
7.5.3 應用感知的協(xié)議設計254
7.5.4 靈活智能的傳輸功能259
7.5.5 新傳輸層的演進方向265
參考文獻267
第8章 泛在全場景新IP基礎設施274
8.1 互聯(lián)網中心化管控問題分析274
8.1.1 互聯(lián)網基礎設施274
8.1.2 互聯(lián)網中心化問題276
8.1.3 互聯(lián)網去中心化相關研究工作276
8.2 去中心化互聯(lián)網基礎設施架構277
8.3 去中心化互聯(lián)網技術280
8.3.1 分布式賬本技術280
8.3.2 名字空間管理層283
8.3.3 應用層286
8.4 互聯(lián)網基礎設施演進方案288
8.4.1 IP地址管理和ROA能力的遷移289
8.4.2 ASN管理和域間鄰居關系的遷移290
8.4.3 域名系統(tǒng)的遷移291
參考文獻292
第9章 泛在全場景新IP體系實踐案例294
9.1 智慧城市294
9.1.1 智慧城市場景實現(xiàn)294
9.1.2 智慧城市實踐案例297
9.2 車聯(lián)網299
9.2.1 車聯(lián)網場景實現(xiàn)299
9.2.2 車聯(lián)網實踐案例300
9.3 工業(yè)互聯(lián)網302
9.3.1 工業(yè)互聯(lián)網場景實現(xiàn)303
9.3.2 工業(yè)互聯(lián)網實踐案例304
9.4 能源互聯(lián)網306
9.4.1 能源互聯(lián)網場景實現(xiàn)306
9.4.2 能源互聯(lián)網實踐案例308
9.5 互聯(lián)網智慧通信310
9.5.1 互聯(lián)網智慧通信場景實現(xiàn)310
9.5.2 互聯(lián)網智慧通信實踐案例311
9.6 互聯(lián)網安全防護314
9.6.1 互聯(lián)網安全防護場景實現(xiàn)315
9.6.2 互聯(lián)網安全防護實踐案例317
參考文獻318
附錄 泛在IP協(xié)議棧開源實踐319
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