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最开始的工作就致力于在网络建设中适应内容分发。这一努力的结果就是带来过多的具体应用办法。例如，P2P网络[8]以及内容分发网络（CDNs），这些都已经实现大规模建设和分布缓存机制[9]。尽管能够扩展分布的内容，但P2P系统受到安全性问题的影响并且缺乏可共享资源的同等人的动机。另一个问题就是坚固性的系统与节点活动之间的矛盾，这将会减少可获得的内容和分布效率[10]。CDNs可以通过网络中某些点的数据复制和减少数据和用户之间的距离来分解流量。然而，由于在个体路由中缺乏存储容量，CDNs中的内容缓存的部署只是作为覆盖服务而不是它本身所固有的网络容量[10],[11]。
为了更好解决因特网从发送端驱动的端到端服务的通信模式到接收端驱动的内容检索模式的使用转变，提出了创新型信息中心网络的架构[12]-[14]。在ICN中，用户不用担心内容是从哪来的，只需要关注内容本身是什么就可以了。这些新型网络的建设最显著的优点就是提供可用来扩展和高效内容检索的当地支持。如此同时，由于容量增大了，可移动性和安全性也提高了。
尽管已经有很多关于ICN的著作，并且绝大部分都在关注建设话题包括命名称呼、缓存、流程控制以及可移动性等。结果，就把节能方面的忽视了。然而，逐渐增加的严格的环保标准和快速上涨的能源成本已经导致了通信网络节能方面的新兴趋势。在2007年，信息和通信技术（ICT）部门对今天占世界几乎2%的电量应负有责任，观察从2007到2012每年均要增加10%[22]。根据[21]，2010年全球所有移动网和柴油能源消耗的电力大约120太瓦时(TWh),导致130亿美元的能源成本和负责70吨当量二氧化碳。在正常(BAU)场景中,ICT行业不可忽视的温室气体(GHG)排放预计将达到1.43 Gtons二氧化碳[23]。
节能话题在传统的因特网中已经有所研究了[24]。尽管如此，ICN的独特特性（如缓存、可移动性、命名方法以及数据路由等）会在绿色ICN的设计中引进新的挑战。最近，已经提出了一系列不同层次的方法（如组成层、链接层及网络层）来讨论ICN中的节能话题，如硬件优化、关闭技术（也被称作睡眠开关模式）、网络运营的速率适配已及节能缓存策略[25]。除此之外，节能路由和发送的方法也考虑到了。尽管这些技术可以提高ICN的节能，但仍然面临许多重大研究挑战亟待解决，如要保证节能和网络性能之间达到平衡。此外，ICN中的移动场景和云计算技术有待进一步的研究。文献[24]中的作者从节能方面调查了ICN中的缓存策略和硬件设备，简单总结出了一些新的发现，并讨论了未来ICN节能的方向。
在本文中,我们系统地调查了一些已经完成的来实现绿色ICN的工作,并讨论一些研究问题和挑战。如图1所示,我们确定绿色ICN的五个重要方面:概述、节能指标、网络规划、所面临的挑战和未来发展研究问题以及最后的总结与展望。本文是[24]的补充;二者合在一起提供了一个更多的绿色ICN全貌。
在一下几个部分中，我们详细讨论每一个方面并讨论相关问题。第二部分提出了一个简短ICN的历史。然后提出了ICN的关键技术。第三部分提出了需要评估绿色ICN的性能和质量的节能标准。第四部分阐述了从网络规划的角度来节能,我们将讨论如何部署网络可以提高ICN的能源效率。第五部分提出了一些挑战和未来研究方向。最后一部分是总结与展望。
1 本文研究内容的主要流程
2.信息中心网络的概述
在本节中，我们首先陈述简要的历史和一些ICN相关项目，描述ICN的建设工作流程。
2.1 ICN的简要发展历史