互联网技术的现状、特点及发展趋势

国家信息化专家咨询委员会课题研究成果

互联网技术的现状、特点及发展趋势

承担人：汪成为

合作人： 马昕

国家信息化专家咨询委员会秘书处

二00三年一月

重要说明：本文是为国家信息化办公室撰写的咨询报告，在成文过程中，除参阅了国际上相关的文献外，还得到了李国杰、李未、顾冠群等院士，和高文、吴建平、诸葛海等教授的启示和帮助，本咨询报告中引用了他们的论文和谈话中的部分观点、材料和数据，特此说明，并向他们致谢。但对本咨询报告中所陈述的观点和建议的科学性及适用性，则应由本咨询报告的作者负责。

一、互联网的战略地位及其发展态势

互联网的发展已经历了30多年的历史了，是20世纪最具影响的一项技术成就之一，对各行各业的发展具有巨大的渗透力和增值作用，互联网的技术和应用已经成为衡量各国综合国力强弱的主要指标之一。

互联网技术已经成为信息技术的核心，虽然，目前许多互联网企业的发展面临着一些困难，但据《福布斯》杂志对未来世界市场的预测，互联网技术下一次大发展将可能在2004－2005年度出现，并将造就2005-2020十五年的黄金时代，这个发展浪潮将极大地改变我们的工作和生活。到2020年左右，互联网将可能成长为一个20万亿美元产值的大工业。限于我们掌握的资料，很难对福布斯所预测的数据的准确性进行核实，但我们可以确定地认为，信息技术特别是互联网技术必然是未来经济发展的动力之一，它对改进我国目前的生产方式、生活方式，提高我国企业的劳动生产率，带动国家基础设施的建设，促进对我国国民经济的发展、应对日趋激烈的国际竞争将起到的巨大的推动作用。

[注] 福布斯集团是美国知名商业及财经杂志Forbes及其国际版Forbes Globes的出版商。该集团同时出版专为管理决策者而设的科技特刊Forbes ASAP featuring Best of The Web生活特刊Forbes FYI。该公司旗下部门还包括从事互联网业务的、Forbes Management

Conference Group、Forbes Custom Communications Partners、以及出版American Heritage杂志、American Legacy和American Heritage of Invention & Technology两本季刊的出版商American Heritage等等。

从九十年代初期到目前为止，接入因特网的网络和主机数目一直在飞速增长，这些设施分别位于全球不同的国家和地区，是由不同的机构和部门建立的，从而使网络变得混乱，但实质上互联网仍然是一个单一的体系结构。当把互联网看成为单一的体系结构时，它表现为两种抽象。一种抽象把它看成是由通信连接、分组传送以及多种多样的端对端通讯服务系统。另一种抽象是把它看成一个信息系统，而不涉及它下面的通信基础设施。这一信息系统包括范围广阔的信息资源，如各类数字对象以及在不同抽象级别上的相关服务。随着互联网应用领域和规模的剧增，现有的互联网无论从通讯服务系统的角度还是信息系统的角度都已成为一个典型的复杂巨系统了。这个复杂的巨系统具有以下的特性，即：资源的多样性、资源和用户的持续增长性、资源组织的全局无序性和局部的自治性。互联网的信息共享性是获得持续发展的最大的动力。在互联网发展的历程中，积累了许多成功经验，但也暴露了许多不足和问题。比如，基本无法对它进行宏观上的控制；网络上的资源浩如烟海，但这些资源却难以准确、有效、快速和安全地共享和利用等等。

美国是互联网发展最快的国家，对下一代互联网的研究也给予了极大的关注。1992年，美国提出“信息高速公路”计划，不仅推动了互联网本身，也促进了对下一代互联网的研究；1995年，美国科学基金会NSF资助下一代互联网NGI研究计划，建立了主干网vBNS；1998年，美国大学“先进网络研究联盟”UCAID成立，设立

Internet2 研究计划，建立了主干网Abilene。

英、德、法、日、加等发达国家也都设立了下一代互联网的研究项目和试验床。2001年，欧共体资助下一代互联网研究计划，建立了主干网GEANT；2002年，提出建立全球高速互联网GTRN，连接全球的下一代互联网。

亚太地区也成立了“先进网络组织”APAN，逐步建立了APAN 主干网，推动亚太地区下一代互联网研究。

21世纪互联网的发展正面临一系列的机遇和挑战，对未来互联网的需求、技术、应用和产品必将引发更为激烈的国际竞争。因此，世界各国都在国家级的战略层次上对互联网的发展进行统筹规划。

互联网络发展所面临的挑战

1．技术方面的挑战

互联网络技术所面临的挑战涉及网络的体系结构、网络的可扩展性（包括IP地址空间（IPv4）和路由）、网络的安全和可信性、端到端的高性能通信和服务质量控制、拓展网络应用的关键技术（如：中间件技术、浏览器技术等）、以及网络的基础理论研究等方面。这里我们还特别强调，要对面向企业的基于因特网的新型计算环境的建立特别予以关注，能否集成以上提到的如安全、宽带、服务质量及中间件等技术，建立适合我国企业的计算环境对于改变我国目前的生产方式，普遍提高我国的劳动生产率有重要的意义。

2．运行管理方面的挑战

网络系统的复杂性和网络管理的松散性的矛盾已日益尖锐了，例如：目前的互联网在路由器的配置以及其他管理活动方面更多的是依赖于网络管理人员的手工操作，随着网络规模的增长，网络复杂度的提高，这种手工操作的方法已变得不可行和不可信了。

到目前为止，甚至还没有一个较为可用和可信的、有关互联网的数学模型，因此，也就很难在科学的层面上去研究、分析和评估网络的管理和运行品质。

3．经济模型和盈利模式方面的挑战

早期研发和实现了异地计算机间的互联，它的主要目的是为了应对冷战的威胁和满足科研的需求，根本未考虑网络使用的计费问题，更谈不上经济模型和盈利模式方面的研究。随着互联网的发展和商业化，研究和确定互联网的经济模型和盈利模式就成为当务之急了，如何使互联网发展成为支持经济持续增长的杠杆和动力、如何建立一个有利于互联网发展的“良性生态系统”就成为一个急需解决的问题了。三、未来互联网发展所追求的目标

什么是未来互联网发展所追求的目标呢？由于人们对信息共享和分布协同环境的需求是不断增长的，所以对互联网性能的追求也是无止境的。另一方面，多年来基于互联网所创造的各类资源也已成为人类的共同财富（甚至已成为人类文化和生活规范的一部分），也是只能继承、不容废弃了。因此，互联网的发展必然是继承的和渐进的，所追求的阶段目标的先进性也是相对而言的。

基于以上的认识，可以把未来互联网的发展目标归纳如下。