姚柯翰/YAO Kehan，陆璐/LU Lu，徐世萍/XU Shiping

（中国移动通信有限公司研究院，中国 北京 100053）

1 在网计算的发展

在网计算（INC）指将部分计算任务卸载至网络，让数据在完成转发的同时实现数据处理，从而提升数据计算效率。如图1 所示，传统的计算模式是数据由终端产生，全部送往集中的数据处理节点（如数据中心）来完成运算。在网计算则可实现数据边转发边处理，大大降低数据处理节点的负载。

▲图1 端侧计算向在网计算演进

1.1 在网计算演进历程

在网计算的技术理念首次出现在1995 年由美国国防部高级研究计划局（DARPA）提出的主动网络中[1]。在主动网络中，网络数据包不仅携带数据，还携带了数据的操作信息或程序。在网计算可以给主动网络中的转发节点使能主动计算属性，基于数据包中的程序指令对数据包进行操作，从而实现应用相关的功能，比如防火墙或网页代理等。但主动网络并未形成主流技术体系，主要原因在于其实现依赖于中央处理器（CPU）的处理能力。而网络设备的核心要务是进行线速数据包转发，这对转发芯片能力有严格要求。在当时，网络设备的转发芯片并不支持可编程能力，因此能够在网络设备做的计算也比较有限。

近年来，随着可编程网络硬件的发展以及软件定义网络架构的逐渐成熟，在网计算技术不断发展。斯坦福大学N.MCKEOWN教授团队在2014年发表的论文中首次提出了协议无关的包处理编程语言P4[2]，用于对网络数据平面的算法和处理逻辑进行自定义编程，从而实现更加灵活丰富的功能。……