1、下一代互联网络技术及应用,浙江大学网络与信息中心 鲁东明 教授2006年5月26日,计算机、通信、多媒体等前沿技术的高速发展，使人们对基于互联网的各类新型应用的充满渴望与期待。以IPv4为基础的互联网络所固有的缺陷日益凸现，安全保障、服务质量与运营管理已成为进一步发展的瓶颈。可扩展、更安全、更大、可信、可管理、高质量的下一代互联网已成为学术与产业界共同的期盼。如何使理想能早日成为现实，需要我们共同努力与探索！,交流内容提纲,为什么需求下一代互联网络技术 下一代互联网的酝酿及发展现状 下一代网络的核心技术问题 美好与广阔的应用前景,一、为什么需求下一代互联网络技术（技术进步与应用需求）,全球共有
2、互联网用户约7.86亿人，平均普及率是：12.2 % 我国的网民达到了8700万人，比一年前增长1900万，增幅为28%，普及率为6.7 中国网民占全球网民的11，而中国人均占有IP数为1/25个 除计算机外同时使用其它设备（移动终端、信息家电）上网的用户人数半年内增长46万,规模剧增与地址匮乏是直观需求,创新应用涌现是发展的内在动力,更多种类信息终端的网络连接-要求有广泛的地址空间 高清晰网络电视等多媒体应用-要求有更高的带宽质量保证 分布式存储等P2P网络应用-要求有端到端的服务质量保证 生产环境监控等工业控制-要求实时可靠的服务质量保证 电子购物等网络服务商业行为-要求可信可管理的安全技
3、术手段,高清晰网络电视等多媒体应用,采用P2P模型的应用涌现,P2P 要求端到端的特性专用地址和 NAT ，隐藏了谁是信息的发送者 P2P 要求能够识别发送者 P2P 要求实行实名制,工业控制需要实时可靠的网络,实时,网上购物等电子商务服务日益普及,在用户采取的付款方式，选择“货到付款”的比例在连续下降，而“网上支付”的比例在持续上升。,电 子 商 务 安 全 体 系,以IPv4为基础的网络体系局限凸现,下一代互联网是我们的希望,多种接入方式和多种接入终端 大范围移动性网络的覆盖 大规模分布式应用开展 多网络业务的融合 语音、实时的多媒体广泛业务开展 ,下一代互联网的新型服务模式,目前的互联网
4、 未来的互联网 相对独立的服务 有机统一的服务 共性、繁杂的服务 个性、恰当的服务 机械低效的服务 智能高效的服务 分散断续的服务 统一连续的服务 人围着系统转 系统围着人转,下一代互联网的优势特征,更大：IPV6地址空间，接入网络的终端种类和数量更多，网络应用更为广泛，路由性能改善 更快：100M以上的端到端的高性能通讯 更安全可信：对象识别，身份认证和网络授权，数据加密和完整性，可信任的网络 更及时：组播服务，服务质量QOS，大规模实时交互应用 更方便：基于移动和无线的丰富应用 更可管理：有序的管理，有效的运营，及时的维护 更有效：有盈利模型，获得重大社会效益和经济效益,二、下一代互联网的
5、酝酿及发展现状（期望与彷徨）,IPv6的诞生,IETF于1991年开始致力于新协议的研究工作 于1993年发布了白皮书“IP:Next Generation (Ipng) White Paper Solicitation”,广泛征求各方意见 IETF在综合各方意见之后，发布了RFC 1726,定义了一整套评估标准 Ipng Area在RFC 1550中对CATNIP,SIPP和TUBA分别作出了细致的研究。最后，IETF建议融合、修改SIPP与TUBA以形成新一代IP协议的基础。由此，新一代的IP协议产生了,IPv6的优势,128位的地址空间： IPv6把地址长度从 32位扩展到128位，并赋
6、予了更科学的层次结构。 简化的协议首部,使得网络层的负担减轻很多，符合高效的原则。 集成了认证和加密机制 地址自动配置，实现即插即用 任播(Anycast)功能,为均衡负载等应用提供更合理的解决手段 支持源路由的选径 .,IPv6的一些误解,IPv6的唯一驱动力是地址空间不足 不需要全新的IPv6，只要对IPv4进行扩充就足够 NAT技术已较好的解决了地址空间不足的问题，如P2P应用的问题已经可以通过UDP穿越等方法得到解决，BT等已经可以在NAT后面连接IPv6的优势不明显,主要进展历程,1992，美国总统克林顿提出“信息高速公路”计划，不仅推动了互联网本身，也为提出下一代互联网研究计划奠定
7、了基础 1995，NSF支持的下一代互联网NGI计划，建立了NGI的主干网vBNS 1998，UCAID成立，提出Internet2计划，建立了Internet2的主干网Abilene 1998，亚太地区高速网络计划APAN 2001，欧共体的下一代互联网研究计划，建立了它的主干网GEANT 2002， 提出建立全球高速互联网GTRN 2003年1月DoD宣布全面向IPV6过渡，2008年完成 2005年7月美国政府决定2008年6月过渡到IPV6,Initial GEANT2 topology (dark fibre core footprint),Asia-Pacific Advanced
8、 Network,亚太地区和欧洲的两大合作项目,CERNET2 Backbone,浙江大学拥有下一代网络环境,5G的Cernet2出口； 校园万兆以太双栈网络环境，支持全校用户的IPV6免费接入,我国下一代互联网发展规划,近期目标（2002-2005）在改进和提高现有网络和大力推广应用的同时，建成中国下一代互联网示范工程，推动下一代互联网的科学技术进步。攻克下一代互联网的关键技术，开发重大应用，初步实现产业化。 中远期目标（2006-2010）建成全球最大规模的下一代互联网络，大力推广下一代互联网的重大应用。形成中国下一代互联网产业，在世界上占有重要地位，提高综合国力。,CNGI示范工程近期工
9、作重点,建设中国下一代互联网示范网络平台 开展下一代互联网关键网络技术试验和重大应用示范 重点研究互联网的协议、标准、传输、组播等关键技术 实现移动接入和漫游服务 建立网络安全体系 研究制定计费模式 试验中间件等各种应用支撑技术 开展视频、移动、P2P、网格等重大应用示范 在下一代互联网平台上研究话音、数据、视频业务的融合 开展下一代互联网关键设备和软件的研发及产业化，促进推广应用 积极组织参加相关国际组织，开展国际合作。,三、下一代网络的核心技术问题（任重与道远）,下一代互联网的技术体系结构,关 键 网 络 设 备 / 软 件,商 业 网 / 重 大 商 业 应 用,互联网协议IPv6的研究
10、热点,下一代路由协议研究与试验 大规模组播服务研究与试验 下一代互联网的域名技术研究 网络过渡研究与试验 IPv6 QOS带宽保障技术 ,光网络技术研究热点,DWDM(密集波分复用)技术超长途DWDM传输技术 智能交换光网技术(ROADM可重构的光分插复用） 单波道超高速传输技术(40Gb/s) ,可信网络管理技术研究热点,可信下一代互联网的模型构建 可信网络管理技术 可信网络的传输技术 密钥交换 加密传输 可控路由 安全、可控接入技术 对象识别 身份认证 访问授权,P2P 技术研究热点,结构化P2P覆盖网络 P2P任务分发技术 P2P路由机制技术 P2P抗扰动技术 ,P2P网络,移动通信和无
11、线接入技术研究热点,WiMAX 技术（802.16e）80216e的目标是一种移动宽带无线接入技术，包括：支持车速移动120kmh；可以提供宽带接入几十Mbits；覆盖范围一般在几公里之内。 3G3G具有无处不在（连续覆盖）、移动性等特点，且善于提供全业务（话音和数据），数据速率较高 。 UWB(一种超高速的短距无线接入技术, UWB能在10米左右的范围内实现每秒数百兆至数吉比特的数据传输速率 ) ZIGBEE(家庭电器控制、工业应用等领域得到应用) ,四、美好与广阔的应用前景（理想与现实）,下一代互联网应用热点,互联网新应用：大规模点到点的多媒体通信 新型移动式多媒体个人用信息终端，可实现全
12、网漫游 实现端到端的高性能传输 具有安全服务和网络计费功能无线/移动应用：智能交通与定位应用 基于IPv6，结合GPS，实现城市智能交通管理基于IPv6建立家庭网络，实现远程家电控制 定位应用,下一代互联网应用热点,计算网格和数据网格：大规模科学计算与协同服务 高能物理网格、虚拟天文台、生物网格、地学网格、化学信息网格 信息服务网格大规模视频会议、高清晰度电视 基于组播的多点多路视频会议，支持远程教育和远程医疗等综合应用 基于组播的高清晰度电视，分辨率达到HDTV指标 流媒体业务与应用,下一代互联网应用热点,环境监测、地震监测 基于IPv6实现大气、水文、水质等环境参数传感器联网 实现环境监测
13、体系的规划部署，实时采集数据 远程教育、数字图书馆、远程医疗 基于组播视频会议的远程授课和师生交流 图书馆资源的海量数据存储、管理和检索 安全、可靠地传输医学图象和视频，实现远程协同诊断 基于IPv6的各种人体传感器联网，实现人体健康监测,下一代互联网应用热点,P2P网络应用系统 网络存储 Oceanstore P2P流媒体系统 Coolstreaming P2P 互联网IP电话系统 Skype P2P Web服务协作应用 P2P即时通信系统 IM,下一代互联网研究动态 Ad-hoc WiFi 无线网络环境,下一代互联网研究动态-WSN,大鸭岛生物监测 开始时间：2002年春 远端利用Mote
14、形成的网络观察动物的栖息地环境Mote可以通过环境光线、温度等变化的传感器节点，藉由形成的无线传感器网络可以远端观察环境，并且长时间搜集环境的变化资料。,基于IPv6的传感器网应用领域,传感器和电子标签结点将真实世界信息连接到全球网络,WSN的丰富内涵将充分挖掘,目前：PC+信息门户+浏览 未来：各种接入设备+多媒体+人性化界面味觉/嗅觉/触觉/全息立体影象,多媒体、各种传感器、 各种人性化界面 将成为未来互联网的表现形式,随着人体变成联机在线 - 数字医学将要浮现,新传感器视频吞咽丸电池, 光源, 和视频照相机影像传输 下一步联机在线无线互联网传输关键代谢和物理变量个人医学 结合 遗传密码数
15、字影像 人体数据流,目前：PC+少量掌上设备 未来：手机 PDA TV投影仪 办公设备家用电器,ICP,各种互联网设备的有机整合 -将会为用户带来全新的应用体验！,IPv6无线家庭网络,IPv6,高清晰度IPTV的应用普及,高清晰IPTV示意系统,汽车内嵌入式IPv6互联网, 70 个计算机3 个子网: 多媒体网 (车内音响，导航系统) 身体网络（灯光，窗）控制网络（发动机，刹车） 多引导,未来的网格技术,Grid和其它重要技术相融合（P2P、Webservice、CSCW、Internet2）,下一代互联网造就心动应用， 人类将生活在无所不在的网络之中,浙江大学作为CNGI/Cernet2 主节点之一，将主动向省内各其它院校及高新企业单位提供下一代网络接入；积极推动全省的下一代互联网技术研究、产品开发与工程建设，为迎接我省下一代互联网建设、研究与应用的春天服务。,谢谢！各位同仁！,
