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下一代互联网将给我们带来什么

人民邮电报 2004-12-29

   本月25日,中国第一个下一代互联网暨中国下一代互联网示范工程核心网(CERNET2)正式开通,标志着我国下一代互联网建设全面拉开序幕,并在世界下一代互联网发展上取得先机。究竟什么是下一代互联网?下一代互联网与现在的互联网有何区别?它的应用前景和产业意义何在?

   IPv6与CERNET2

   互联网是国家现代化重要的基础设施。IPv6指的是网络协议版本6,网络协议是指在国际互联网中普遍使用的通信规程。目前使用最为广泛的网络协议是网络协议版本4,它不久将被IPv6取代。IPv4有32位地址长度,理论上能编址1600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后,可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣,以致目前的IP地址近乎枯竭。IPv6将把地址长度扩展至128位,是IPv4地址空间(232)的近1600亿倍(296)。以IPv6为技术基础和标志性技术的下一代互联网将集中体现更大、更快、更安全、更及时、更方便、更可管理和更有效等特征。在以IPv6为基础的下一代互联网上不但可以实现现有IPv4网络所提供的全部通信业务,还能体现IPv6价值和发展前景的创新业务。它的应用将使真正的数字化生活来临。人们可以随时、随地用任何一种方式高速上网,任何可能的东西都会成为网络化生活的一部分。

   据了解,CERNET2即第二代中国教育和科研计算机网,是“中国下一代互联网示范工程CNGI”中最大的核心网和唯一的学术网,它以2.5Gbps~10Gbps速率连接全国20个主要城市的CERNET2主干网的核心节点,为全国高校和科研单位提供1Gbps~10Gbps的高速IPv6接入服务,并通过中国下一代互联网交换中心CNGI-6IX,高速连接全球的下一代互联网。CERNET2大量采用具有我国自主知识产权的核心网络技术及产品,成为我国研究下一代互联网技术、开发基于下一代互联网的重大应用、推动下一代互联网产业发展的关键性基础设施。CERNET2将支持全新的更丰富的下一代互联网的重大应用,包括网格计算、高清晰度电视、大规模视频通信、个人移动视频语音通信、智能交通、环境地震监测、远程医疗、远程教育等。

   更大、更快、更安全

   目前的互联网协议为IPv4,可提供的IP地址大约为四十亿个,而且由美国掌握绝对控制权,预计2005年前后将全部分配完成,全球将面临严重的IP地址枯竭的危机。美国一个大学拥有的IP地址就几乎等于全中国的IP地址。中国的公众网因IP地址匮乏,被迫大量使用转换地址,严重影响了互联网本身的效益及安全。IPv6的地址是128位编码,能产生2的128次方个IP地址,地址资源极端丰富。有人比喻,世界上的每一粒沙子都会有一个IP地址。IP地址将可充分满足数字化生活的需要,不再需要地址的转换,还互联网本来的面目。更重要的是,它将提供更安全、更为广阔的应用与服务。

   中国教育和科研计算机网(CERNET)专家委员会主任、清华大学教授吴建平介绍,与现在使用的互联网相比,下一代互联网有以下不同:

   更大:下一代互联网将逐渐放弃IPv4,启用IPv6地址协议,从2的32次方增加到2的128次方。

   更快:下一代互联网将比现在的网络传输速度提高1000倍以上,它的基础带宽可能会是40G(相当于传送10个DVD影片)以上。

   更安全:目前的计算机网络因为种种原因,在体系设计上有一些不够完善的地方,下一代互联网将在建设之初就从体系设计上充分考虑安全问题,使网络安全的可控性、可管理性大大增强。

   步入实质意义的数字生活

   专家指出,下一代互联网将把人类带进真正的数字化时代:家中的每一个物件都将可能分配一个IP地址,一切都可以通过网络来控制。

   可像运动员“参加”北京奥运

   科学家们描绘了下一代互联网的广阔前景:未来的某一天,当你打开冰箱,但冰箱出现警示话语,提醒你已经超重;你正在家里看电视,突然有电话打入,互联网将主动把电视调成静音,接完电话后,声音又将自动调回;2008年奥运会上,每一个运动员身上都有一个传感器和摄像头,你可以自由选择不同角度的转播,当你戴上相关设备后,你还可以以运动员或裁判员的身份感受比赛。

   IPv6手机汽车将成生活主流

   对于以IPv6为基础的下一代互联网将给人类带来哪些变化,TCP/IP协议合作发明者、互联网雏形系统设计者罗伯特·卡恩博士这样形容:无论是在家中还是在移动领域,未来支持IPv6的设备将成为人们生活的主流,例如IPv6手机、IPv6汽车等。那时候,互联网应用将层出不穷。

   对人类的影响就如火的使用

   中国教育和科研计算机网(CERNET)专家委员会主任、清华大学教授吴建平说:“在人类发展史上,火的使用是野人与文明人的分界线,下一代互联网对我们的意义与影响,就如火的使用。”

   互联网相关产业将重新洗牌专家指出,下一代互联网的发展,给了我们机遇。在经济上,下一代互联网和所有配套的软硬件都将重新洗牌,这给企业以新的机会,有可能打破现有网络经济的格局。比如路由器可能就不再是一家独大,有可能出现新的公司。在各种应用上,将会给无数国家及公司更多机会。

   研制下一代网的长远意义

   虽然网络经济目前遇到了巨大挑战,但任何一个人都不得不承认这样一个现实:对于未来的社会,网络是一个基本要素,它将对社会经济、科技教育发展乃至国防、政治都起到决定性作用,如果我们失去对下一代互联网的发言权,我们也将在很大程度上受制于别人。因此,研制与建设下一代互联网,对全国有非常重大的意义。

   出于军事目的,美国从1969年开始研究互联网,互联网带来的新经济给美国带来了巨大的利益,从光纤到PC机,从路由器到操作系统,大都是美国造的,甚至全世界的网络都在为美国支付带宽费用。全世界几乎都在为美国打工。专家指出,下一代互联网的发展,给了我们机遇。我国在1994年由中国教育和科研计算机网建设了第一个全国性试验网络。但因为互联网的发展,让彼此之间的差距大大缩小。1996年美国政府出台下一代互联网计划,1998年,中国专家开始了这方面的研究工作。专家建议,国家应对这一具有战略意义的研究工作,制订系统规划,把下一代互联网建设上升到国家层面,并加大对其投资及关注力度。可喜的是,我们看到了一个好的开始:2002年,在国家相关部门的统一支持下,中国互联网界最优秀的专家及相关部门,开始规划中国下一代互联网建设项目。

   IPv6核心路由器实现国产

   全球规模最大的下一代互联网在我国正式开通,标志着我国在下一代互联网关键技术研究上获得突破。“如果说在第一代互联网上,我们还是以学习和跟踪为主,那么在下一代互联网的发展上,我们已经赶上了世界的步伐,取得先机,也赢得了世界的重视与尊重。”中国教育和科研计算机网专家委员会主任吴建平教授说。

   据悉,在我国第一个下一代互联网——CERNET2上已经广泛使用了中国第一台IPv6路由器,在CERNET2的核心节点配置IPv6核心路由器和接入路由器,50%以上采用国产设备。这些标志着我国在下一代互联网关键技术上获得了突破性进展。

   IPv6核心路由器是用于下一代互联网建设的关键技术设备,目前只有少数发达国家掌握其核心技术。由清华大学计算机系和清华紫光比威公司共同研制成功并应用的下一代互联网的核心路由器——BE12016,可望成为我国下一代互联网示范工程中具有竞争力的国产设备。这标志着我国已基本掌握了下一代互联网的核心路由器关键技术,对于保障我国互联网的安全运行和服务水平,提高我国在下一代互联网技术中的国际竞争力,具有重要的战略意义。

   作为世界上规模最大的纯IPv6互联网,CERNET2明年连接的高校将从目前的100所增加到200所,下一代互联网正变成越来越多人可以看得见、摸得着的现实。有关专家指出,互联网有试验物理学特性,很多关键技术及设备必须在真实的互联网上进行研究、试验。如此大规模的下一代互联网的建成,为我国研究下一代互联网提供了优越条件。依托这一网络,我国科技人员将进行大规模纯IPv6网络验证和试验,包括新老互联网之间的交换兼容试验等。以下一代互联网为基础,进行真实IPv6地址访问相关技术的试验研究,为构建安全可信的下一代互联网奠定基础。

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   中外下一代互联网研究对比

   20世纪90年代中期,IPv6协议提出,日本成为早期比较积极的亚洲国家之一。

   1996年,美国政府推出下一代互联网发展规划NGI。

   1998年,CERNET(中国教育和科研计算机网)在中国建立了第一个IPv6试验床。1999年,与国际上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。

   2000年,日本正式提出了“e-Japan”构想,并在2002年财政预算中,专门拨出2兆日元实施该计划。

   2002年全国两会期间,中国空间自动控制学家杨嘉墀等57名院士联名上书国务院,提出“建设我国第二代因特网的学术性高速主干网”的建议,受到了国务院领导的高度重视。

   2002年8月,我国成立“下一代互联网发展战略研究”专家委员会,开展我国“下一代互联网发展战略研究”重大软课题研究。

   2003年6月,美国国防部发表了一份IPv6备忘录,提出在美国军方“全球信息网格”中全面部署IPv6的重要决策,并作了300亿美元以上的预算。美国国防部IPv6进度时间表显示:2002年至2004年形成标准的IPv6协议;2005年至2007年,IPv6和IPv4协议共同运行;2008年实现美国本土全面的IPv6计划,IPv4协议同时退出。

   2004年1月,世界八大下一代互联网在欧洲宣布同时开通并提供服务,CERNET代表中国宣布开通服务。

   2004年3月,中国第一个全国性下一代互联网CERNET2试验网开通。12月,CERNET2正式开通并提供服务。

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2005-01-03]
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