如今,当您从互联网下载数据时,速度很大程度上取决于数据的存储位置。如果数据源位于地球另一端,由于延迟问题,数据传输通常比就近托管的数据要慢。这种延迟是以主机为中心的架构所带来的副作用,这种架构围绕数据存储位置而非数据本身来组织网络。
信息中心网络(ICN)提出了一种焦点转移——从位置转向数据本身——为更快、更安全、更具弹性的分发提供了一条路径。
什么是信息中心网络
信息中心网络将数据名称(而非主机地址)作为访问内容的主要方式。应用程序不再联系特定服务器或IP地址,而是按名称请求内容。网络将请求路由到可能存在内容的位置,如果路径上的任何设备已经持有有效的最新副本,它就会返回该副本。
在ICN模型中,每个数据对象都有一个唯一、可验证的标识符。网络设备使用这些名称转发请求,可以从发布者或路径缓存中满足请求,无需任何中心化的副本索引。由于相同对象可以存储在多个位置,请求通常在本地得到满足,减少了手动流量工程的需求。
ICN的优势
ICN通过网络内缓存和原生组播/任播扇出提升性能,高效处理重复和并发请求。对象级安全变得更简单,因为数据可以独立于其主机进行签名和验证,有助于防止篡改和源冒充。ICN的数据中心检索还支持高效扩展:网络可以从最佳可用位置满足许多相同请求,简化拓扑结构并提高并发性。在实践中,这些特性往往也增强了弹性——如果一台主机故障,网络仍然可以从其他地方提供有效副本。
ICN与缓存和CDN的区别
ICN听起来可能类似于缓存或内容分发网络(CDN),确实存在概念重叠。缓存存储重复内容以改善覆盖范围,CDN是全球分布的专门化缓存网络。
关键区别在于,ICN将基于名称的路由和网络内缓存嵌入到网络本身,而不是依赖于附加的传输层。ICN还更直接地处理版本控制:命名、签名的对象可以验证完整性和版本,明确的新鲜度策略有助于避免过时性。运营商仍然规划缓存策略和部署,但这些能力是网络数据平面的原生功能。
ICN对数据中心的影响
如果ICN被广泛采用,组织可能会在更多位置托管更多数据,从而增加地理分布式基础设施的价值。目前,分发数据通常需要额外工具——负载均衡器、路由策略和自定义选择算法——以及跨设施托管和维护缓存的费用。ICN将大部分逻辑移入网络本身:团队决定发布哪些数据以及在哪里托管,网络自动将请求路由到最佳副本。
对于运营商来说,这可能意味着对多站点和边缘托管的更大投资。为充分实现ICN的优势,数据中心可能还需要演进网络拓扑和支持系统,以便高效地移动和验证命名数据,无论其驻留在何处。
ICN技术现状
目前,ICN主要处于研究和试点阶段,而非主流生产阶段。虽然存在原型和混合方法,但完全替换基于IP的主机寻址需要大量努力和协调。实际障碍包括全球名称管理、路由可扩展性、与现有IP基础设施的互操作性,以及数据分发的治理和策略控制。
尽管如此,混合路径正在出现。例如,hICN等架构旨在为传统IP网络添加信息中心命名,在不放弃现有互联网的情况下带来一些ICN优势,如基于身份的请求。
结论
ICN不太可能很快成为事实上的网络标准。然而,其原则为今天提供了宝贵的指导。数据中心团队可以从更多关注数据身份、加强验证、改善内容目录和元数据,以及扩展复制和边缘托管开始。这些步骤为更快、更安全、更可扩展的分发铺平了道路——即使在ICN成为主流之前。
Q&A
Q1:信息中心网络ICN是什么?它如何工作?
A:信息中心网络(ICN)是一种将数据名称作为主要访问方式的网络架构,而不是依赖主机地址。应用程序按名称请求内容,网络自动路由到最佳位置,如果路径上有设备已缓存该内容,就直接返回,无需访问原始服务器。
Q2:ICN与传统CDN有什么区别?
A:主要区别在于ICN将基于名称的路由和缓存功能直接嵌入网络本身,而CDN是在现有网络之上的附加层。ICN还能更好地处理数据版本控制和完整性验证,通过签名对象防止篡改和源冒充。
Q3:ICN目前的发展状况如何?企业能否立即使用?
A:ICN目前主要处于研究和试点阶段,还未成为主流生产技术。虽然有一些混合方案如hICN正在开发,但完全替换现有IP架构仍面临全球名称管理、路由扩展性等挑战,企业暂时无法大规模部署。
编辑:Harris
