第2章 覆盖网络概述

2.1 覆盖网络基本概念

覆盖网络（Overlay Network）是建立在物理网络上的一种逻辑网络[18][19]，用来增强物理网络的部分功能，弥补物理网络的某些缺陷，满足用户的需求。本书研究的覆盖网络是建立在IP网络之上的虚拟网络，覆盖网节点可以是终端用户节点，也可以是与AS内路由器相连的服务器节点。这些节点通常具有一定的路由、数据处理和数据存储的能力。一条覆盖网络链路（逻辑链路）通常对应物理网络的一条或多条物理链路，如图2-1所示。组成覆盖网络的节点既作为数据发送或接收的终端用户节点，也充当用户级路由器，参与覆盖网络数据的转发。沿着覆盖网络路由路径在源和目的节点间传输的数据包，被传输或转发的过程实际上是通过覆盖网络节点之间的物理路径进行的，这一过程对用户是透明的。在一个物理网络上，可以根据业务的需求构建多个逻辑上独立的覆盖网络，形成各自的虚拟拓扑图。位于同一物理网络之上的逻辑上独立的几个覆盖网络可能共享部分物理链路，因此在底层物理网络的部分物理节点可能同时属于不同的覆盖网络。

图2-1 覆盖网络与物理网络的映射关系图

覆盖网络技术具有以下几方面的优势。

（1）在不改变互联网基础设施的前提下，可以提供更为可靠、容错性更好的服务。应用覆盖网络，可以弥补互联网体系结构的一些缺陷，提供更优的路由，满足用户QoS需求。

（2）覆盖网络可以提供针对特定应用的新业务，优化互联网基础设施，满足用户日益增长的需求。如应用层多播可以解决IP多播不能大规模部署的缺陷，且方便操作，易于实现。

（3）覆盖网络可以为用户提供方便快捷的覆盖路由，避免网络拥塞。只要物理网络是连通的，就可以通过覆盖路由实现用户端到端的数据通信，改善了互联网的可扩展性和鲁棒性。