2022年中国下一代互联网的现状与发展 .pdf

中国下一代互联网的现状与发展2010-4-70引言20 世纪 90 年代中期，鉴于互联网的引擎作用， 美国政府从国家层面重视下一代互联网的研究。1996 年，美国国家科学基金会设置了下一代互联网（ nextgenerationinternet，NGI）研究打算。同时，美国34 所学校发起了下一代互联网Internet2的项目。随后，欧洲、日本等也迅速推出了自己的下一代互联网打算。目前，世界上闻名的下一代互联网打算（组织）及其试验网要紧包括：美国的 Internet2打算的主干网 Abilene、第二代欧盟学术网的主干网GEANT2、亚太地区先进网络APAN 及其主干网、跨欧亚高速网络TEIN2及其主干网、中国的CNGI 及其主干网、日本的第二代学术网SUPERSINET 和加拿大新一代学术网CA*net4 等。1新一代互联网呼之欲出现在我们用的 Internet 协议，也确实是通常讲的IPv4，采纳 32 位地址长度，其地址空间大约有43 亿个，全世界每个人分一个地址都不够，同时还有组播地址、试验地址等不能用。估量在2012年前后，将不能够再申请到能够全球路由的IPv4 地址。在中国，互联网用户数是3.6 亿，尽管只占人口总数的 27%，然而目前正在大力推行的物联网、云运算、3G 多媒体通信和三网融合等都将大量地使用IP 地址。因此， IPv4 地址耗尽的咨询题对中国的互联网来讲，更是严肃的挑战。随着互联网规模的持续扩大，路由表容量增长专门迅速，目前互联网的路由表条目已达30万条， 庞大的路由表对路由系统造成了庞大负担。目前的互联网还存在严峻的安全咨询题，尽管现在差不多出台了许多有关名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 安全性方面的解决方案，但由于TCP/IP 协议本身存在安全漏洞，因此这些方案大都治标不治本。IPv6 采纳 128 位地址长度，几乎能够不受限制地提供地址，能够形象地讲，地球上每一粒沙子都能获得一个IPv6 地址。在 IPv6 的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺咨询题以外，还考虑了在lPv4 中解决不行的其它咨询题。 IPv6 的要紧优势体现在以下几方面：扩大地址空间，提升网络的整体吞吐量，改善服务质量（QoS） ，安全性有更好的保证，支持即插即用，能更好地实现多播功能。互联网立即进入 IPv4 和 IPv6 共存的时期，而IPv6 的部署规模将更大。尽管 IPv6 并不等同于下一代互联网， 但下一代互联网必定选择IPv6。国际互联网普遍认同的是，互联网的核心咨询题是目前的IP 地址、前缀、路由的增长态势在专门长一段时期内可不能改变，而且用IPv6 取代 IPv4是坚持当前增长趋势，或者制造一种全新的可连续增长方式的惟一途径。2中国下一代互联网的进展过程中国从 1996年起就开始跟踪和探究下一代互联网的进展；1998年，CERNET （中国教育和科研运算机网） 采纳隧道技术组建了我国第一个连接国内八大都市的 IPv6 试验床，获得中国第一批IPv6 地址； 1999 年，与国际上的下一代互联网实现连接；2001 年，以 CERNET 为主承担建设了中国第一个下一代互联网北京地区试验网NSFCNET；2001 年 3 月，首次实现了与国际下一代互联网络Internet2的互联。不难看出，中国在短短几年的时刻里，拉近了与美国、欧洲等西方发达国家和地区在互联网研究与建设方面的距离。中国在短期内启动了多项下一代互联网（NGI）的试验，其中阻碍最大的是中国下一代互联网示范工程（CNGI） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 中国下一代互联网示范工程（CNGI）是实施中国下一代互联网进展战略的起步工程，由国家进展和改革委员会、科技部、原信息产业部、国务院信息化工作办公室、教育部、中国科学院、中国工程院、国家自然基金会 8 部委联合领导。 2003年 12 月，国家发改委批复了中国下一代互联网示范工程（ CNGI）示范网络核心网建设项目可行性研究报告。该项目的要紧目的是搭建下一代互联网的试验平台，IPv6 是其中要采纳的一项重要技术。中国下一代互联网主干网布局如图1 所示。目前，中国下一代互联网（CNGI）示范网络包括6 个主干网、 2个交换中心和 273个驻地网。其中，由中国教育和科研运算机网CERNET网络中心、中国电信、中国联通、中国网通/中科院、中国移动、中国铁通承担建设了 6 个 CNGI 主干网，覆盖了全国22个都市，连接了59个核心节点。在北京和上海建成了2 个 CNGI 国际/国内互联中心，实现了6 个主干网之间的互联，并连接了美国、欧洲、亚太地区的下一代互联网。在全国 100 所高校、 100 个科研单位、 73 个企业建成了 273个 IPv6 驻地网，通过核心节点接入主干网。值得一提的是，清华大学等25 所高校建成的 CNGI-CERNET2/6IX 是目前世界上规模最大且使用国产IPv6 路由器的纯 IPv6大型互联网，这对我国摆脱互联网领域依靠国外核心设备的被动局面，推进我国下一代互联网核心设备的自主创新和产业化，具有重要战略意义。 CNGI-CERNET/6IX 是基于 CERNET 高速传输网，建成连接中国20 个都市、25 个核心节点、传输速率为2.5G10G 的全国学术性下一代互联网CNGI-CERNET2 主干网。 CERNET2 取得了多项重大创新，总体技术达到世界领先水平。按照 CNGI 核心网建设项目要求，在北京建成的 CNGI 示范网络的国内/国际互联中心 CNGI-6IX ，实现了 6 个 CNGI 主干网之间的互联， 并实现了与北美、欧洲和亚太地区下一代互联网的高速互联。在2008 年北京奥名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 运会期间， CNGI-6IX 作为奥运官方网站镜像节点，宣传报道了北京奥运会的情形。 CNGI-6IX 网络连接情形如图2 所示。电子信息产业调整和振兴规划报告中提出：以新一代网络建设为契机，加大设备制造企业与电信运营商的互动，推进产品和服务的融合创新，以规模应用促进通信设备制造业进展。CNGI 将高技术产业化项目与科学工程结合，形成了继美国之后最为完整成熟的下一代互联网产业体系，完全改变了我国在第一代互联网时期受制于人的被动局面。CNGI 的核心网建设促进了国产设备的加速成熟，核心网上的国产设备及产品占50%以上，部分甚至达到80%，运行情形良好。 CNGI 为国产设备的改进、成熟提供了环境。依靠 CNGI 建设，中国下一代互联网研究获得了一系列创新性成果，通过关键技术的突破和互联网标准的突围，以及在下一代互联网体系结构基础理论上的探究与创新，中国正逐步改变第一代互联网跟随者的角色，进入了下一代互联网研究的领跑者行列。3中国-Fi 代互联网的现状及进展趋势3.1下一代互联网试商用2008 年，国家发改委等8 部委宣布，中国下一代互联网建设由前期的试验转向试商用， 目标是在 2010年年底之前完成试商用， 2011年起在全国范畴内正式大规模的商用。以IPv6 为要紧技术的下一代互联网演进打算如图 3 所示。2009 年 4 月，国家发改委公布公告称，按照国家有关下一代互联网重大专项的通知，同意将中国移动等公司的46 个项目列入下一代互联网名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 业务试商用及设备产业化专项，有关企业获得资金支持。这些项目包括：中国电信深圳分公司下一代互联网业务应用示范项目、华为支持广播应用的 IPv6 宽带多媒体接入网关产业化项目、 中兴通讯支持移动IPv6 的多媒体终端产业化项目、武汉烽火网络有限责任公司无线视频监控系统研发项目、海尔集团 IPv6 宽带多模式接入终端研发及产业化项目等。2009 年 6 月，由来自中国、美国、欧盟和日本的4 家公司启动全球下一代互联网的服务认证， 在全球范畴内为网站和网络服务提供商提供IPv6 服务认证，分不授予 IPv6WWW 和 IPv6ISP 证书。这意味着，下一代互联网的商用已正式拉开序幕。3.2基于 IPv6 的物联网物联网从狭义上能够讲是“物物相连的互联网”，有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍旧是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通讯。物联网的进展与 IPv6 联系紧密，因为在物联网中，要把物和物都联起来，就要给它一个识不码，那个识不码确实是IP 地址，而目前 IPv4的地址差不多不够用了，因此就需要地址空间更大的IPv6。同时，物联网中不再是单纯的运算机联网，各种物品都能够与互联网联接，极大地扩展了互联网的范畴，物联网也因此成为了IPv6 商用中的杀手级应用。2009 年 11 月， 由中国电信湖南分公司和中国电信北京研究院共同实施的“下一代互联网在两型社会中的应用实践”项目，通过了中国电信集团公司科技委组织的鉴定。该项目在国内首次开发部署了基于IPv6的物联网应用农作物温室综合监控系统，并成功应用于湖南农科院良种果茶培养繁育中心，在网络演进、业务创新、互联互通技术等多方面均实现了突破。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3.3基于移动 IPv6 的 3G 应用随着移动通信的迅速进展，人们对通信中丰富多彩的业务需求促使了第三代移动通信技术（3G）的产生。 3G是移动通信进展的必定方向，其要紧特点确实是全球进展最快的两个行业移动通信和互联网行业在IP 基础上的全面融合。先进的 3G 标准手机使用户能够在移动中享受音乐、视频、上网等服务，然而要想实现随时随地的移动上网，就必须为每一个移动终端配备一个全球唯独的 IP 地址。传统的 IPv4 咨询题较多，专门是其地址容量已远远满足不了需求，而 IPv6 则使得 IP 地址在能够预见的时期内不再成为限制网络规模的一个因素，自动配置方式让移动终端更易于配置，同时在安全性、QoS及移动性等方面有了较大的改进，使互联网能承担更多的任务。随着移动技术的进展， 移动 IP 将变得与无线网络同样重要。 因此，IPv6 将成为不得不选择的网络协议，移动IPv6 还将成为能够使3G网络和热点地区的蓝牙或Wi-Fi 之间实现无缝漫游的一种差不多技术。3.4进展中存在的咨询题尽管 IPv6 技术有其庞大的优势， 然而 IPv6 的实现不可能是一蹴而就的。目前我们大量的网络设备和应用差不多上基于IPv4 设计的， IPv6 还没有实现大规模商用，要实现IPv6 需要投入大量的人力、物力和财力，需要分步骤稳步过渡， 不能急于求成。 如何从 IPv4 向 IPv6 平滑过渡是当前面临的要紧咨询题，在那个过程中会显现两种网络共存的状态。在没有实现端到端的IPv6 之前，IPv6 的全部优势还不能充分发挥出来，IPv6 在应用层面的开发还相对匮乏，缺少能够完美诠释IPv6 优势的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 杀手级应用。例如，现有3G 终端只能支持 IPv6 的网页访咨询，进行文字与图片扫瞄，播放音乐等，这些还不能体现出IPv6 在 3G 应用上的专门优势，IPv6 的 3C 系统需要以更加丰富的应用内容为驱动力。另外， 与 IPv6 有关的标准也还需要结合实际的应用来进一步完善，IPv6 系统还需要解决真正商用所要面对的一些具体咨询题，如业务类型感知、地址分配等。4终止语尽管目前中国在下一代互联网研究与建设上取得了一定成果，但面临的形势依旧严肃。下一代互联网的研究开发专门是产业化是一个长期过程，国际竞争日趋猛烈。美国、欧洲、日本等发达国家和地区在凝视技术路线和进展趋势后，又制定了下一代互联网进展打算。欧盟差不多明确要求在2010年前推动 25%的个人及机构试用IPv6 网络， 美国也在近年突然加快了IPv6 的部署与实施，所申请的 IPv6 地址从世界排名11位突然上升到第 1 位，而中国仅处于第 16 位。当前我们仍需要保持清醒的头脑，增强工作的紧迫感，进一步加快下一代互联网项目向深度和广度进展，保持我们在下一代互联网产业进展及科研上的领先优势，连续抢占国际下一代互联网竞争的战略制高点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -