联盟理事单位—绿洲网络拥有自主知识产权的移动通信协议OMTP(Oasis Message Transfer Protocol)、OFTP(Oasis File Transfer Protocol)、ORCP(Oasis Real-time Control Protocol)三大协议。OMTP简言之即绿洲消息传输协议、OFTP为绿洲文件传输协议、ORCP为绿洲实时控制协议。

对互联网熟悉的人都知道,互联网比较著名的网络七层协议,简称OSI模型。OSI模型有7层结构,每层都可以有几个子层。 OSI的7层从上到下分别是 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 ;其中高层(即7、6、5、4层)定义了应用程序的功能,下面3层(即3、2、1层)主要面向通过网络的端到端的数据流。

OSI、TCP/IP分层模型

OMTP、OFTP、ORCP究竟在OSI七层结构中属于哪一层呢?

在探讨IP体系结构(传统七层网络结构)的同时,我们了解一下一个面向未来的互联网设计项目,他的名字叫:NDN (Named Data Networking)命名数据网络项目。

NDN项目早在2010年就获得了美国国家科学基金会(National Science Foundation,NSF)未来互联网设计项目(Future Internet Design,FIND)近800万美元的支持,是一个面向未来互联网变革性研究,共有12个美国高校联合参加,主要由美国加州大学洛杉矶分校(University of California at LosAngeles,UCLA)的张丽霞教授和帕洛阿尔托研究中心(Palo Alto Research Center,PARC)的范·雅各布森(Van Jacobson)主持。

内容中心网络(Content Centric Network,CCN)是帕洛阿尔托研究中心基于NDN项目的一个开源实现。该项目旨在通过建立全新的以内容为中心的网络构架体系,争取颠覆主宰互联网半个世纪的TCP/IP协议。

NDN与IP体系结构最大的不同是什么?

我们举个例子:我们日常浏览一个网站,首先需要在浏览器内输入一个域名,域名通过物理寻址的方式找到对应的IP服务器,最终将用户查找的内容呈现在浏览器上,除了内容以外、包括文件传输等服务,都需要确定一个固定的IP地址;而NDN的体系架构中,寻址的方式从面向主机进化到面向内容,NDN不再通过IP地址去获取数据,而是通过内容。该体系结构中的数据也不是存在一个固定的IP地址,而是分片的数据,去中心化的数据,该架构不考虑内容存储所在的物理位置,直接建立命名数据网络体系。

NDN项目主要致力于研究路由可扩展性、快速转发、信任模型、网络安全、内容和隐私保护以及新的支持设计的基础通信原理等关键问题。

IP体系结构面临的问题

1)可扩展性问题

网络流量激增的速度远远超过摩尔定律与路由器性能提升速度。

2)安全性问题

目前互联网针对安全问题不是一个系统性的解决方案,基本处于被动应对状态。端到端的通信模式注定了只能提供数据安全通道,无法实现针对服务及内容的个性化安全服务。

3)动态性问题

互联网终端形态发生了很大变化,动态性显著增加。

IP地址既表征身份又表征位置,导致对移动性支持能力不强。

NDN从协议构架设计上彻底地解决了TCP/IP设计上的不适应性,保留了细腰沙漏模型,主要不同点体现在基于数据本身的安全机制和多样的路由策略选择(strategy)上。NDN直接对数据包进行加密保护,加密是端到端的,对网络层是基本透明的,由应用程序或者库处理,不像TCP/IP依赖对传输端点和传输管道的保护,路由安全性得到显著提高。

IP体系结构与NDN体系结构对比

与Oasis不谋而合的是,在NDN的体系结构中,已经摒弃了TCP协议,Oasis的OMTP、OFTP、ORCP三大协议均是基于UDP,通过移动边缘计算,实现了就近获取,大大提高了内容分发的可靠性、性能和效率。资源重复利用率高,大量节省重复投入,尤其对于多媒体内容分发,新的路由设备、新的OS设计、新的应用服务模式,市场潜力大。

Oasis与NDN、IP体系架构

在TCP/IP分层模型中,绿洲自主研发的通信协议以传输层UDP为基础,OMTP与ORCP建立在会话层上(如下图所示)。

在NDN网络模型中,TCP/IP分层模型中的网络层下沉至物理层之上,绿洲网络OFTP协议涵盖了包括策略层、数据切片层以及文件流层。

ORCP、OMTP、OFTP与OSI、NDN模型

Oasis自主创新的通信协议是下一代互联网基础设施,提供了包括IP以及NDN体系架构的最有力的底层通讯技术支撑。