摘要：文章介绍了中国下一代互联网(CNGI)示范工程核心网建设项目CERNET2的网络设计方案，包括总体设计、主干网设计、核心节点设计、接入方案设计、CNGI国际/国内互连中心设计等。CERNET2以2.5 Gb/s～10 Gb/s速率连接中国20个主要城市的25个主干网核心节点，具有4个主要特点：主干网采用纯IPv6协议，而不是IPv4/IPv6双协议栈技术，是世界上规模最大的纯IPv6网络；为中国研制的IPv6核心路由器提供测试和试运行环境，并开展了不同厂商设备的互连、互通、互操作测试和试验；利用IPv6地址空间充分大的特性，进行真实IPv6地址网络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了基础；开发了下一代互联网的重要应用。

　　关键词：中国下一代互联网；CERNET2工程；IPv6协议；总体设计

　　Abstract: CERNET2 is one of the China Next Generation Internet (CNGI) backbones. The network design schemes of CERNET2, referring to overall architecture, backbone, core nodes, access networks and CNGI peer centers, are presented. CERNET2 connects 25 core nodes distributed in 20 cities at speeds of 2.5-10 Gb/s. The unique features of CERNET2 are: (1) its backbones are IPv6-only networks (the biggest in the world), not the mixed IPv4/IPv6 infrastructure; (2) it provides a multi-vendor environment for the testing and trial operation of homemade IPv6 core routers in respects of interconnection, interworking and interoperation; (3) the large IPv6 address space enables the study on network addresses in a real network environment, which ensures the construction of a secured and trusted CNGI; (4) it is a testbed for NGI applications.

　　Key words:CNGI; CERNET2; IPv6; overall design

　　中国下一代互联网(CNGI)示范工程核心网建设项目CERNET2是国务院批准，国家发改委、科技部、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、国家自然基金会等8部委联合领导的中国下一代互联网示范工程的起步项目。

　　CERNET2项目由中国工程院协调负责。由清华大学等25所大学联合承担的“CNGI-CERNET2主干网和CNGI-6IX”是该项目的重要组成部分。

　　2004年底建成了以2.5～10 Gb/s速率连接分布在20个城市的核心节点的CERNET2主干网，并以45 Mb/s速率与北美、欧洲、亚太等地的国际下一代互联网实现了互连。CERNET2可为全国100余所著名高校提供IPv6高速接入，为CNGI 6个主干网之间的高速互连打下了基础。

　　CERNET2是世界上最大规模的纯IPv6网络，为CNGI技术试验和验证提供大规模网络环境；CERNET2主干网尽可能采用了国产设备，成为国产设备验证试验基地；基于CERNET2可进行真实IPv6地址网络相关技术的试验研究，为构件安全可信的下一代互联网奠定了基础；基于CERNET2正在开发下一代互联网的关键应用，包括中国教育科研网格(ChinaGrid)、高清晰度视频传输、基于无线/移动技术的大规模点到点的多媒体通信系统等，推动了中国下一代互联网发展。

　　CERNET2是中国开展下一代互联网及其应用研究的开放性实验环境，将成为中国研究下一代互联网技术、开发重大应用、推动下一代互联网产业发展的关键性基础设施。

　　CERNET2主干网的开通，对中国实施下一代互联网发展战略，对建设中国科技创新基础平台、促进科技进步与经济发展的结合、提高中国的综合国力，具有重要意义。

　　CNGI核心网建设项目CERNET2主干网的开通被中国科学院、中国工程院院士们评选为中国2004年十大科技进展之一。

　　1 总体设计
　　CERNET2总体结构采用二级层次结构，分为主干网和用户网，如图1所示。

　　CERNET2主干网由全网网络中心和分布在全国20个城市的核心节点组成，用户网包括高校、科研和其他单位的下一代互联网试验网。在图1中，用户网通过城域光纤或长途线路接入CERNET2核心节点，称为用户接入网。通过国内/国际互连中心，CERNET2与国内其他CNGI主干网互连，并与国际下一代互联网互连。

　　在CERNET2的二层总体结构基础上，CERNET2的总体设计包括网络体系结构、地址分配、域名系统和路由策略。

　　1.1 体系结构
　　CERNET2主干网采用纯IPv6协议(Native IPv6)，支持IPv4和IPv6的用户网接入，对纯IPv6、IPv6/IPv4双栈和IPv4 3种网络采用3种方式支持用户端到端的应用，如图2所示。

　　(1)用户网为纯IPv6网络，使用BGP+路由协议或静态路由互连。用户使用IPv6应用，实现IPv6端对端的连接。

　　(2)用户网为IPv6/IPv4双栈网络，使用BGP+和静态路由联网。当用户使用IPv4应用时，利用IPv4 over IPv6隧道技术，通过CERNET2主干网实现IPv4端到端的高性能连接。

　　(3)对IPv4应用，通过网络地址转换(NAT)，实现基于IPv6主干网的IPv4接入网互连，进而实现与现有网络互连互通及信息资源共享。