中国下一代互联网的现状与发展

中国下一代互联网的现状与发展2010-4-7
0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（next generation internet，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SUPERSINE T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
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）。

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CN GI-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。

C NGI-CER—NET/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2.5G～10G的全国学术性下一代互联网C NGI-CER—NET2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
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
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I Pv6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。

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
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。