随着互联网的部署规模迅猛扩张，互联网服务深入人们生活各个角落。与过去有线、静态的传统网络环境相比，高干扰、高动态的网络场景广泛出现。这对网络数据传输性能提出了严苛的需求，亦成为网络架构革新的主要推动力之一。
　　智慧协同网络是一种全新设计的未来网络体系架构。它具有泛在缓存和族群适配的先进能力，赋予未来网络动态感知、自我调节的综合性、智能化功能，广泛适应未来网络性能、规模、移动性、安全性等更加复杂的需求。其中，高干扰、高动态网络场景下数据传输技术的性能、安全与协同，是智慧协同网络数据传输关键技术的核心子集，成为本文的研究重点。
　　本文在全面调研和深入分析国内外研究现状的基础上，依托智慧协同网络设计思想，分别针对性能、安全和协同三个问题展开研究：第一，在高干扰网络环境中，现有端到端传输机制吞吐量低，而现有逐跳传输机制时延高，尚不存在一种兼备高吞吐量、低时延的高性能传输机制。第二，在高动态环境中，现有逐跳传输机制存在安全性设计缺陷，缺乏对链路洪泛攻击的防御能力。第三，在高干扰、高动态的复杂网络环境中，尚不存在一种完美适应该环境的传输机制，且现有传输机制之间缺乏协同实现高性能传输的方法。在这三个问题中，性能与安全是相对平行的两个独立问题，而协同问题是基于性能与安全问题基本解决的成果，进一步提出的更高需求。
　　为解决上述问题，本文主要工作和创新包括如下3个方面：(1)针对问题一，提出一种在高干扰网络环境中同时实现高速率和低时延的数据传输机制。该机制的基本设计是：数据以数据包流的形式进行传输，逐跳缓存在沿途具备泛在缓存功能的路由器中。当数据包因干扰误码而丢失，则丢包位置上游的路由器直接发起重传，无需源服务器重传，从而在高丢包率中维持高吞吐量。本文详细阐述了实现数据可靠性控制、拥塞控制和带宽公平性控制的方法。随后，设计与实现智慧协同网络原型系统，并在其中进行了传输机制间的对比实验。实验结果表明，新机制传输时延小，带宽利用率高，抗干扰丢包能力强，带宽公平性强，存储与电能开销较小。
　　(2)针对问题二，提出在高动态环境中防御链路洪泛攻击的主动、被动两种防御机制。两种机制的基本设计是：首先，族群适配功能令路由器收集攻击前后的流量行为数据；然后，设计检测流量异常增长的算法，估算攻击流量的来源方向或来源自治域等信息；最后，依据估算出的流量过滤方案，实现对攻击流量的大比例过滤，尽可能减小合法流量的损失。本文详细阐述了两种防御机制结合智慧协同网络的族群适配能力，实现攻击检测、收集流量行为、生成并执行流量过滤方案的方法，并基于智慧协同网络原型系统验证了两种防御机制的有效性。实验结果表明，两种防御机制在高动态网络环境中能够有效防御针对逐跳传输机制的链路洪泛攻击。
　　(3)针对问题三，提出了在高干扰高动态复杂环境中并行兼容、串行互联的两种协同传输方法。并行兼容方法使两种不同的传输机制在同一网络中并行运行，以解决传统端到端传输机制因带宽挤占行为导致公平性失效的问题，实现远、近距离多种网络服务间服务质量的全局最优。串行互联方法令复杂网络环境中的不同区域各自动态适配最恰当的传输机制，并彼此串行互联组成跨多种环境的完整传输路径，实现端到端传输性能的全局最优。本文详细阐述了两种协同传输方法结合智慧协同网络的族群适配能力，实现传输机制间共存、兼容、互联、切换的过程。随后，基于智慧协同网络原型系统设计部署了测试网络，实验验证了两种方法的有效性。实验结果表明，并行兼容方法能够有效解决带宽公平性问题，串行互联方法能够实现跨复杂网络环境的端到端传输，其传输性能也高于任一单独的传输机制。