第2章 覆蓋網絡概述

2.1 覆蓋網絡基本概念

覆蓋網絡（Overlay Network）是建立在物理網絡上的一種邏輯網絡[18][19]，用來增強物理網絡的部分功能，彌補物理網絡的某些缺陷，滿足用戶的需求。本書研究的覆蓋網絡是建立在IP網絡之上的虛擬網絡，覆蓋網節點可以是終端用戶節點，也可以是與AS內路由器相連的服務器節點。這些節點通常具有一定的路由、數據處理和數據存儲的能力。一條覆蓋網絡鏈路（邏輯鏈路）通常對應物理網絡的一條或多條物理鏈路，如圖2-1所示。組成覆蓋網絡的節點既作為數據發送或接收的終端用戶節點，也充當用戶級路由器，參與覆蓋網絡數據的轉發。沿著覆蓋網絡路由路徑在源和目的節點間傳輸的數據包，被傳輸或轉發的過程實際上是通過覆蓋網絡節點之間的物理路徑進行的，這一過程對用戶是透明的。在一個物理網絡上，可以根據業務的需求構建多個邏輯上獨立的覆蓋網絡，形成各自的虛擬拓撲圖。位于同一物理網絡之上的邏輯上獨立的幾個覆蓋網絡可能共享部分物理鏈路，因此在底層物理網絡的部分物理節點可能同時屬于不同的覆蓋網絡。

圖2-1 覆蓋網絡與物理網絡的映射關系圖

覆蓋網絡技術具有以下幾方面的優勢。

（1）在不改變互聯網基礎設施的前提下，可以提供更為可靠、容錯性更好的服務。應用覆蓋網絡，可以彌補互聯網體系結構的一些缺陷，提供更優的路由，滿足用戶QoS需求。

（2）覆蓋網絡可以提供針對特定應用的新業務，優化互聯網基礎設施，滿足用戶日益增長的需求。如應用層多播可以解決IP多播不能大規模部署的缺陷，且方便操作，易于實現。

（3）覆蓋網絡可以為用戶提供方便快捷的覆蓋路由，避免網絡擁塞。只要物理網絡是連通的，就可以通過覆蓋路由實現用戶端到端的數據通信，改善了互聯網的可擴展性和魯棒性。