2.5.1　接口关系描述

弹性通信网络接口关系如图2-4所示。

（1）可重构网络基础设施层与网络操作系统层间为 I NT 接口，用于提供对网络基础设施的编程控制接口，接口协议可采用OpenFlow、OF-config等。

（2）网络操作系统层与泛在网络服务层间接口为 I NS ，用于实现各种网络功能的抽象和封装，接口协议可采用RESTful、Java等。

（3）泛在网络服务层与应用系统间接口是ANI，即应用网络编程接口（Application Network Interface），用于向应用系统提供网络服务功能，接口协议可采用RESTful、JMS等。

（4）认知面与数据面中的每层都存在接口，分别为 I CS 、 I CN 和 I CT ，用于对数据面各层状态的感知，以及对数据面各层功能的重构控制。

（5）认知面与移动面间接口为 I CM ，用于对移动面状态的感知，以及对移动面实施决策控制。

（6）移动面与数据面中的每层都存在接口，分别为 I MT 、 I MN 和 I MS ，用于获取并控制数据面各层关于移动性管理方面的参数。

（7）安全面与认知面、移动面和数据面中的每层都存在接口，分别为 I AC 、 I AD 、 I AM ，用于保障各面软硬件系统的安全。

2.5.2　信息流模型

弹性通信网络能够为全球范围内的陆、海、空、天各类用户（包含应用系统、用户、传感器、有人/无人平台等）提供“随遇接入、全球可达”的信息传输服务，包括话音、数据、视频、多媒体信息传送等。可将其信息流归纳为子网内部信息交互、子网与核心网信息交互、跨网信息交互、人与物信息交互、以及物与物信息交互5类信息流，如图2-5所示。

2.5.3　信息传输机制

传统的IP转发存在以下两点局限性。

（1）数据在发送过程中需要从源端到目的端建立端到端的路径，若在转发过程中发现路径不通无法转发时，数据即失效，重传数据会带来较大的开销。

（2）传统的IP网络中路由器不具备数据缓存的能力，因此经过路由器的重复数据在网络中无法被其他用户的请求重复利用。

在弹性通信网络中，节点与网络的移动性普遍增强，网络节点同时集网络交换、存储和计算能力于一体。这种根本性的改变将影响网络的传输机制，在网络节点参与数据传输过程后，充分利用弹性通信网络节点中的计算和存储能力，可把一个端到端的数据传输过程分解为多个异步逐段数据传输过程，借助网络节点缓存数据，解决信道误码率和节点移动造成的数据重传问题，提升弹性通信网络的数据传输效率。

数据在每段的终点处会存储起来，并根据下一跳的环境来判断是否转发数据。一个端到端路径可以包含一个或多个异步逐段数据传输过程，其中在每段中可以使用不同的协议和拥塞策略来传输数据，通常一个连接良好的有线端到端路径，可以被看成一个单独的逐段传输过程，而无线链路下的端到端路径，则可被分解为多个逐段传输过程。这种逐段传输过程可缓解节点移动造成的数据重传问题，提升弹性通信网络的数据传输效率，如图2-6所示。

存储转发机制能够有效应对网络中链路质量波动和移动性问题。在存储感知路由中，节点主动感知存储消息来应对链路的波动性，主动将数据转发到端节点新接入的路由器来应对节点与网络的间歇性连接，存储感知的路径选择可以有效地应对网络拥塞。这一机制在逐跳传输的基础上进行实现，节点主动感知存储信息和链路信息，进而主动选择新的路由路径，能有效应对网络拥塞，并且支持网络移动性。

此外，实现路径多样化，不仅能够改善网络能力的利用率，也能改善网络对传输错误的恢复力。在资源受约束、时变的移动无线环境中，路径多样化显得尤其重要。

可以通过两种机制来提供对路径多样化的支持：①绕行路由；②基于内容的寻址。在第一种机制中，小部分的路由器对网络公告，它们为单跳绕行路由。端主机可以要求数据包通过特定的绕行路由器，发送至目的地。在移动无线环境中，接入点和基站能够提供这种绕行服务。端主机可以利用多条平行的绕行路径，这时还需要利用多路径传输协议，来实现多路径传输。在第二种机制中，名录服务将内容或服务的名称映射成相应的位置信息。机制中的传输协议支持多点到点接口，这使得端主机能从多个位置中接收数据块。

弹性通信网络采用面向内容的混合路由技术，网络节点同时具备基于IP的路由和基于内容的路由两种方式，大大提升了网络的数据传输效率、资源利用率和移动性支持能力。 aPwOBjxOIY2EhoblGO7jfWP5BJDfIIy3Kq3AgnHn6PvJGN7920NJhsUJyAHfPImZ