下一代因特网

2013-3-25
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光因特网
光因特网也称光IP网或IP over DWDM。

简而言之，直接在光上运行的因特网就是光因特网。

其基本原理和工作方式是：在发送端，将不同波长的光信号组合（复用）送入一根光纤中传输；在接收端，又将组合波长的光信号分开（解复用），并做进一步的处理，恢复出原信号后送入不同的终端。

光因特网具有许多优点：
①可以适应IP数据业务的不对称性，不同波长上的数据速率可以不同。

②充分利用光纤的带宽资源。

③对传输码率、数据格式及调制方式透明。

④与现有通信网络兼容，还可以支持未来的宽带业务网及网络升级。

⑤光纤环的两侧都能使用，使路由可获得全部带宽，也不会有分组丢失。

⑥不会引起抖动、时延或分组丢失。

也有一些缺点：
①目前，还没有实现波长标准化。

一般取193.1THz为参考频率，间隔取100GHz。

②WDM系统的网络管理应与其传输信号的网管分离。

导致WDM系统的网络管理还不成熟。

光因特网系统主要由光纤、激光器、光放大器、光耦合器、光再生器、光中继器、转发器、光分插复用器、光交叉连接器和高速路由交换机等网元构成。

目前光因特网还不太成熟，还有些问题待解决。

①数据网络层与光网络层的适配。

现在数据网络的速率远远低于光传送网络的速率。

②物理接口规范。

需要对物理接口的比特率、协议、帧结构、开销字节、同步以及光纤媒质特性等进行恰当的规范。

③层间管理功能。

具体内容包括保护和恢复、故障管理、性能管理、连接管理及会话管理等。

④网络保护恢复。

如果将保护恢复功能分别在IP层和物理层实施，则必须解决如何分工和协调的问题。

量子因特网
在传统因特网的基础上，科学家们提出建立了一种新奇的网络，它能够传输宇宙间最奇特的物质，其传送速度无与伦比，其计算速度是超乎寻常的，这种网络叫量子因特网，这种奇特的物质称为“缠结”信息。

根据“缠结”原理，人们发现，可以将处于量子态的原子所携带的信息转移到一组别的原子上去，从而实现量子信息的传递；还可以将量子计算机连接起来，构成功能强大的量子因特网，进行极其强大的数字处理，其计算速度超过当前任何的理论计算速度。

“缠结”信息能够通过量子因特网，被瞬间传送到全球各个角落。

量子因特网的优势明显：
（1）存储量大及并行计算
3个量子比特可以存储8个状态。

300个量子比特可存储的状态是2的300次方，相当于整个宇宙中的原子数。

（2）保密性强
已经观察到了光子的“隐形传输”。

它可以用来开发保密通信。

量子因特网研究概况：
（1）需要突破传统的香农信息理论
①解决量子信息奇特的脆弱性的测量问题。

②解决量子的消相干问题是取得突破的关键。

（2）如何利用量子缠结信息的奇妙特性
①经典信息论是0和1组成的序列，通过改变导线上的电压可以实现这种序列编码。

②量子粒子（如光子）在同一时间有两种或多种存在状态。

③缠结将会给未来的网络通信带来巨大的变化。

④量子隐形传送。

（3）量子因特网的实验进展
①目前发现量子因特网至少可将信道容量提高一倍。

②研究人员开始研究粒子3重缠结和4重缠结。

③最近，研究人员对量子缠结状态的脆弱性问题提出了完善的解决方案。

其解决方案是利用执行量子计算的软件保护量子信息，使量子信息不会产生错误。

语义网
“语义”原意是指词语的意义。

所谓“语义网”，通俗地说，是按照能表达网页内容的“词语”链接起来的全球信息网，或者说是用机器很容易理解和处理的方式链接起来的全球数据库。

TimBerners-Lee认为，“语义网并非一个完全不同的万维网，而是现在万维网的一个延伸，是将现行万维网上的信息加以明确的语义定义，更利于人机之间的合作。

”
简单地说，语义网是第三代Web，是一种能理解人类语言，根据语义进行判断的智能网络。

它提供诸如信息代理、搜索代理、信息过滤、信息共享、再利用等智能服务。

在语义网上连接的每一部计算机不但能够理解词语和概念，而且还能够理解它们之间的逻辑关系，可以做人所从事的工作。

总之，语义网是一种更丰富多彩、更个性化的网络。

它可以帮助你滤掉你不喜欢的内容，使Web页面文件本身更加数据化，使搜索软件与Web页面之间的沟通更有效，从而使网络更像是你自己的网络。

语义网的研究内容越来越广泛而深入，大致可分为以下3个层次。

第一层次，即对语义网及其关键技术的描述与介绍。

第二层次是关于语义网及其关键技术对相关学科或研究领域的影响与启示。

第三个层次则是针对语义网及其关键技术所做的具体试验与应用。

语义网的实现需要三大关键技术的支持：XML、资源描述框架（RDF）和Ontology
全息网
全息是因特网的终极社会目标。

全息意味着信息节点之间最高效率、最广范围、最深水平的联系。

全息社会是以超链组织个人、生产、信息和知识、价值的发展中的社会形态。

信息节点以超链进行自组织。

节点通过超链实现的自组织达到3个目的：信息运动加强；人类社会运动加强；人类与信息的相互作用加强。

全息搜索面向人与人之间、内容与内容之间和人与内容之间的关系进行搜索和分析。

其中对于人的搜索不仅仅包括人的个人信息，还包括一个人的文化、学识、涵养、个性、行为、活动计划、发展方向、希望和梦想等很多方面。

全息网与语义网的内在联系
①两者都试图对现有因特网进行提升。

②两者都试图建立起一种全新的基于新一代因特网的。

③两者都致力于网络与现实更紧密的结合。

④两者都不回避计算机智能和因特网智能的必然出现。

⑤两者都试图以全网的公共法搜索功能来与统一而集中的商业搜索抗衡。

⑥两者都是对于人类现有知识的空前的历史性重构和挖掘。

⑦两者都具有面向逻辑关系研究的理论基础和开发传统。

⑧两者都具有人类协同的社会属性。

全息网与语义网的区别
①更多个人化的对象体系。

语义网专注于宏观的因特网环境的改造和技术端的改造，忽视了对于个人与社会、人性与技术的联系以及个人端的改造。

全息网专注于整体的全息因特网环境的建设。

②多方向全方位的组织实施方式。

③网络和现实兼顾的目标。

④知识解决机制的前景。

⑤技术和人性双重主导。

⑥社会价值。

全息网思维起点从一开始就是社会性和人类性的。