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随着互联网应用和计算模式的日益丰富以及社会对互联网依赖程度的增强，互联网接入方式和网络功能定位都发生了巨大的改变，现行TCP/IP体系结构已经无法满足互联网持续发展的需求，在可扩展性、动态性以及安全可控性等方面呈现出无法解决的问题。 鉴于此，中科院计算所提出了面向服务的未来互联网体系结构（SOFIA），然而作为一种新型的非IP体系架构，SOFIA与现有互联网不能很好兼容，给SOFIA的部署应用带来很大困难。本论文旨在面对上述问题，设计并实现了SOFIA网络与现行TCP/IP网络的互联互通方案，本论文的工作成果如下: (1)设计并实现了SOFIA网络穿越IP网络互连的方案，提出并实现了基于SDN控制器的Ingress/Egress选择机制，研发成果在国内首个未来网络小规模试验基础设施上进行了测试，结果表明SOFIA数据包能够成功穿越IP网络，与随机Ingress/Egress选择机制相比，平均减少延时1.59秒;同时系统具有故障自恢复功能，当网络中Egress或Ingress节点失效时，系统能够在8秒内恢复故障。 (2)设计并实现了IP网络穿越SOFIA网络互连的方案，采用固定选择Egress、路由选择Ingress的机制实现了SOFIA流与IP流的转换，提出并实现了SOFIA路由器端的基于服务状态的二级缓存方案，提出并实现了URL冗余消除方法。测试结果表明IP流能够穿越SOFIA网络，并使得IP流穿过SOFIA网络的同时能够充分利用SOFIA网络的缓存功能，并显著提升缓存命中率。