下一代互联网ABC-CERNET-中国教育和科研计算机网CERNET

下一代互联网ABC

　　下一代互联网，顾名思义是指不同于现在的互联网的新一代互联网，其主要由美国等国家率先发起研究建设，其中代表性的有Internet2及美国NGI计划。

　　一、为什么要建设下一代互联网（第一代互联网与下一代互联网的区别）

　　直接原因是受到应用方面的限制，包括地址空间、速度、安全等等。

　　吴建平教授从五个方面介绍了下一代互联网与现代互联网的区别：更快；更大；更安全；更及时；更方便。更快，下一代互联网将比现在的网络传输速度提高1000-10000倍。更大，下一代互联网将逐渐放弃IPV4,启用IPV6地址协议（二者的区别有点像电话号码的升级，但有本质区别，如不可能像电话号码那样在瞬间切换），几乎可以给你家庭中的每一个可能的东西分配一个自己的IP，让数字化生活变成现实。在目前的Ipv4协议下，现有地址中的70%已经分配光了，明显制约着互联网的发展。更安全。目前的计算机网络因为种种原因，存在大量安全隐患，下一代互联网将在建设之初就充分考虑安全问题，可以有效控制，解决网络安全问题。最近，互联网正在经历着有史以来最为严重的病毒侵害。吴建平说，在下一代互联网，我们就不会像现在这样束手无策。因为以上的原因，下一代互联网在使用上就更加快捷，及时，更加方便。

　　二、宽带网不是下一代互联网

　　时下宽带网概念被炒得热火朝天，许多人便误以为宽带网便是下一代互联网。对此，吴建平强调说，这是两个截然不同的概念。

　　宽带仅仅是指速度，仅仅是下一代互联网包含的一个方面。下一代互联网肯定是宽代的，但宽代的，绝不是下一代互联网，它仅仅是在第一代互联网上对网速的改良，而非革命。

　　同时，目前的宽代概念，与下一代互联网高速概念有本质区别。目前的宽带概念，更多是指一种接入方式，比如某小区有1000户人家，每家都是10M宽带接入，但接入小区的总带宽仅有100M,往往会发生壅塞，实际上难以称得上是真正宽带。但在下一代互联网，任何一个端到端的速度都可能会是10M或者更高。

　　三、下一代互联网的意义及应用举例

　　火的使用，让人进入文明，下一代互联网将像火的使用一样，让世界发生质的变化。所有的一切就怕你想不到。
　
　　下一代互联网与这一代有本质的区别。这不仅存在于技术层面，也存在于应用层面。

　　比如我们现在所说的远程教育（网络教育）、远程医疗，在一定程度上并不是真正的网络教育或远程医疗。如网络教育，由于网络基础条件的原因，大量还是在采用网上网下结合的方式，对于互动性、适时性极强的课堂教学，实际上一时难以实现。而远程医疗，更多地只是远程会诊，并不能进行远程的手术，尤其是精细的手术治疗，几乎不可想象。其原因就是网络速度难以满足，做不到适时传输大规模数据。但在下一代互联网上，这些都将成为最普通的应用。一个眼科医生，通过计算机就可以完全远程操作一台手术。

　　一位专家预测说，在下一代互联网，真正的数字化时代将来临，家庭中的每一个物件都将可能分配一个IP,都将进入网络世界，所有的一切都可以通过网络来调控。它待给人类的，不仅仅是一种变化，而是一种质变。

　　比如清早起床后，你洗了一个澡，然后在磅秤上称一称自己的份量，然后出去锻炼身体。回来后你准备吃早餐。这时你会发现，冰箱的门打不开了。原来磅秤与冰箱是联网的，磅秤发现你体重超标后，就及时向冰箱传达了这个信息，于是冰箱向你发出警示，并不允许你打开冰箱吃东西。在比如，我们现在看奥运会比赛，仅仅是以第三者的身份观看。但在2008年的奥运会上，我们可能会看到这样的转播：每一个运动员身上可能都会有一个传感器以及摄像镜头，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。

　　吴建平教授说：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。

　　四、美国下一代互联网的研究

　　美国从1996年开始进行下一代高速互联网络及其关键技术研究。美国国家科学基金会设立了“下一代Internet”研究计划NGI”，支持大学和科研单位开始建立了高速网络试验床vBNS (Very High Speed Backbone Network Service) ，进行高速计算机网络及其应用的研究。1998年美国100多所大学联合成立UCAID (University Corporation for Advanced Internet Development)，从事的Internet2研究计划。UCAID建设了另一个独立的高速网络试验床Abilene，并于1999年1月开始提供服务。

　　美国政府的“下一代Internet”研究计划NGI和美国UCAID从事的Internet2研究计划，都是在这个高速计算机试验网上开展下一代高速计算机网络及其典型应用的研究，构造一个全新概念的新一代计算机互连网络，为美国的教育和科研提供世界最先进的信息基础设施，并保持美国在高速计算机网络及其应用领域的技术优势，从而保证下一世纪美国在科学和经济领域的竞争力。英、德、法、日、加等发达国家目前除了拥有政府投资建设和运行的大规模教育和科研网络以外，也都建立了研究高速计算机网络及其典型应用技术的高速网试验床。由此可见，在政府支持下，由大学和科研单位负责建设和运行高速网络试验床，是发达国家开展高速计算机网络及其典型应用研究的基本模式。

　　五、我国下一代互联网建设与第一个下一代互联网——中国高速互联研究试验网络NSFCNET项目简介

　　该项目由清华大学、中国科学院计算机信息中心、北京大学、北京航空航天大学和北京邮电大学联合承担建设，项目负责人为清华大学吴建平教授。NSFCNET采用200GBPS密集波分复用DWDM光传输技术，在北京建立了连接六个节点的2.5－10GBPS高速计算机互连研究试验网，并分别与中国教育和科研计算机网CERNET、中国科技网CSTNET，以及国际下一代互联网络Internet 2和亚太地区高速网APAN互联，是我国第一个与Internet 2实现互联的计算机互联网。NSFCNET研究内容及成果主要包含了三个方面的内容。一是密集波分多路复用光纤传输系统（通信基础设施），二是高速计算机互联网络（网络），三是高速网络的典型应用（网络应用）。在这三个方面，NSFCNET均创下了多项国内第一。在通信基础设施方面，建成了我国第一个200GBP，长400公里的密集波分多路复用DWDM光传输系统，实现了10GBPS的全光波长转换。在网络方面，自主研制成功中国第一个2.5－10GBPS的高速计算机互联网，下一代互联网交换中心DRAGON TAP，并首次实现了与国际下一代互联网络Internet 2的连接；在国内首次建成了IP v6试验网络，并与国际IP v6试验网链接；取得了一批高水平的高速计算机网络理论研究成果。在应用方面，研制完成了高速实时交互远程多媒体教学和学术研讨系统，在国内首次实现同时支持50－100路多媒体流的大规模多媒体实时协同应用，以及高速互联网交互式VOD点播等等。

　　六、发展下一代互联网的战略意义

　　美国从69年出于军事目的开始研究互联网，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（芯片），从路由器到操作系统，所有的一切都是美国造，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。从经济到社会发展、乃至军事，叙写了美国神话，确保了美国在全球的霸权地位，维持了美国经济发展史上少有的10余年的持续繁荣。

　　下一代互联网的发展，给了我们机会与机遇。过去，我们没有条件与发达国家抗衡，但现在具备了基础条件，无论从技术还是设备以及综合国力等等。

　　首先给了大家共同发展的可能与机会。1969年美国开始第一代研究，我国则在1994年才由CERNET建设了第一个全国性试验网络。但正因为互联网的发展，让彼此之间的差距大大缩小。1996年美国政府出台NGI计划，1998年，中国专家则开始了这方面的研究工作。

　　在经济上，网络体系的变革，给了大家共同的机会。下一代互联网，从IPv4到Ipv6，所有配套的软硬件都将逐渐面临一个挑战，来一次从新洗牌，这给了很多企业以新的机会，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思科一家独大，有可能出现一个新的公司替代。在各种应用上，则将会给无数国家及公司更多机会。

　　经济格局的打破，带来了必然是整个社会发展乃至国家影响的变化。同时技术的变革，经济实力的变化，也必然影响到政治、军事。

　　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，他将对社会经济、科技教育发展，乃至国防政治都将起到决定性的影响，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，对我国有着举足轻重的意义。

　　从这个角度出发，专家建议，国家应对这一具有战略意义的研究工作，制定系统规划，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。一些专家甚至建议：应把下一代互联网研究放到像重视两弹一星的程度上，举国之力建设中国下一代互联网。

　　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。

　　七、相关网址
　　www.Internet2.edu www.edu.cn www.nsfcnet.net www.ipv6.edu.cn

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