智慧协同网络(Smart Identifier NETwork/SINET)作为一种面向未来需求的新型网络架构,在有效解决可扩展性、移动性、安全性等问题的基础上,将“智慧性”内嵌于网络架构中,使网络能够原生地支持智慧型资源适配,从而提高资源利用率,降低能耗,从根本上实现高效节能的“绿色网络”目标。本文作为“智慧协同网络理论体系”的组成部分,围绕网络的“原生智慧性”,针对网络状态感知、资源动态调度、选择性休眠等机制与方法开展研究,主要工作和创新点如下：1.设计了一种基于状态感知的资源适配机制,作为智慧协同网络“原生智慧性”的实现基础。首先,在关键功能实体资源管理器和转发组件中嵌入感知功能,使转发组件能够实时感知并记录网络状态。其次,设计了一种智慧协同控制协议,供资源管理器控制转发组件执行基本的数据处理,以及获取网络状态信息。然后,提出了一种基于网络状态的路径计算方法。最后,在原型系统中验证关键功能实体和智慧协同控制协议的可行性,在仿真平台上对所提机制进行效果验证。结果表明,在智慧协同网络架构下运行该机制是可行的,并且该机制能够有效提高网络资源利用率,提升用户体验。2.设计了两种感知信息交互机制,即询问和汇报机制,作为资源适配机制的进一步细化完善。在询问机制中,资源管理器主动询问转发组件,得到静态的全局网络状态信息,该机制实时性强,但会带来较大的额外控制开销。在汇报机制中,转发组件主动推送动态的局部网络状态信息,该机制几乎不产生额外控制开销,但实时性受网络流量的影响。然后,在原型系统中分别实现两种机制,设计不同流量场景,验证比较两种机制的实时性。最后,利用真实流量数据,在开销及实时性两方面权衡折中,对两种机制的实际应用效果进行分析评估。结果表明,汇报机制的实时性不及询问机制,但汇报机制具备不产生额外控制开销的优势,虽然存在一定时延及误差,但其程度在可接受范围内,因此,利用汇报机制来传递感知信息是可行的。3.提出了一种基于流量感知的智慧路径分配方法,用以支持智慧协同网络的“资源动态调度”功能。首先,将实时测算出的流量矩阵作为约束,对负载均衡路由优化问题进行建模,再利用拉格朗日对偶方法,将原问题转化为对偶问题。然后,为求对偶问题最优解,设计了一种基于流量矩阵的负载均衡路径分配算法。最后,通过仿真实验和原型系统测试,验证所提算法的负载均衡效果及额外控制开销情况。结果表明,该方法能够有效避免拥塞,实现网络负载均衡,且其额外控制开销也在可接受范围内。4.提出了一种网络能耗和协作缓存优化方法,用以支持智慧协同网络的“选择性休眠”功能。智慧协同网络中的转发组件不仅执行简单的转发,还具备缓存及休眠功能,因此,为了在兼顾缓存性能的同时,最大化地节省网络能耗,建立了多目标混合整数线性规划问题模型。然后,将缓存性能优化目标转化为约束条件,使多目标问题转化为单目标问题,并设计休眠组件选择算法进行求解。最后,模拟真实网络流量,分别在三个真实网络拓扑中,对所提算法和现有算法的节能效果进行比较评估。结果表明：本文所提算法的节能效果要优于其他算法；并且网络的冗余链路越多,算法的节能效果越好；在网络闲时执行该方法,剩余网络仍然能保持较好的负载均衡水平。