第2章 覆蓋網(wǎng)絡(luò)概述

2.1 覆蓋網(wǎng)絡(luò)基本概念

覆蓋網(wǎng)絡(luò)（Overlay Network）是建立在物理網(wǎng)絡(luò)上的一種邏輯網(wǎng)絡(luò)[18][19]，用來增強(qiáng)物理網(wǎng)絡(luò)的部分功能，彌補(bǔ)物理網(wǎng)絡(luò)的某些缺陷，滿足用戶的需求。本書研究的覆蓋網(wǎng)絡(luò)是建立在IP網(wǎng)絡(luò)之上的虛擬網(wǎng)絡(luò)，覆蓋網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以是終端用戶節(jié)點(diǎn)，也可以是與AS內(nèi)路由器相連的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。這些節(jié)點(diǎn)通常具有一定的路由、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的能力。一條覆蓋網(wǎng)絡(luò)鏈路（邏輯鏈路）通常對(duì)應(yīng)物理網(wǎng)絡(luò)的一條或多條物理鏈路，如圖2-1所示。組成覆蓋網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)既作為數(shù)據(jù)發(fā)送或接收的終端用戶節(jié)點(diǎn)，也充當(dāng)用戶級(jí)路由器，參與覆蓋網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。沿著覆蓋網(wǎng)絡(luò)路由路徑在源和目的節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，被傳輸或轉(zhuǎn)發(fā)的過程實(shí)際上是通過覆蓋網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的物理路徑進(jìn)行的，這一過程對(duì)用戶是透明的。在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上，可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需求構(gòu)建多個(gè)邏輯上獨(dú)立的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，形成各自的虛擬拓?fù)鋱D。位于同一物理網(wǎng)絡(luò)之上的邏輯上獨(dú)立的幾個(gè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)可能共享部分物理鏈路，因此在底層物理網(wǎng)絡(luò)的部分物理節(jié)點(diǎn)可能同時(shí)屬于不同的覆蓋網(wǎng)絡(luò)。

圖2-1 覆蓋網(wǎng)絡(luò)與物理網(wǎng)絡(luò)的映射關(guān)系圖

覆蓋網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)。

（1）在不改變互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，可以提供更為可靠、容錯(cuò)性更好的服務(wù)。應(yīng)用覆蓋網(wǎng)絡(luò)，可以彌補(bǔ)互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的一些缺陷，提供更優(yōu)的路由，滿足用戶QoS需求。

（2）覆蓋網(wǎng)絡(luò)可以提供針對(duì)特定應(yīng)用的新業(yè)務(wù)，優(yōu)化互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，滿足用戶日益增長的需求。如應(yīng)用層多播可以解決IP多播不能大規(guī)模部署的缺陷，且方便操作，易于實(shí)現(xiàn)。

（3）覆蓋網(wǎng)絡(luò)可以為用戶提供方便快捷的覆蓋路由，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞。只要物理網(wǎng)絡(luò)是連通的，就可以通過覆蓋路由實(shí)現(xiàn)用戶端到端的數(shù)據(jù)通信，改善了互聯(lián)網(wǎng)的可擴(kuò)展性和魯棒性。