未來互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、未來互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢王興偉東北大學(xué)提綱n未來互聯(lián)網(wǎng)的由來n未來互聯(lián)網(wǎng)面臨的重大挑戰(zhàn)n未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n東北大學(xué)未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)簡介n未來互聯(lián)網(wǎng)的由來未來互聯(lián)網(wǎng)的由來nInternet的出現(xiàn)和發(fā)展Internet創(chuàng)始于1969年最初是由美國國防部高級研究計(jì)劃局（DARPA）建設(shè)的軍用網(wǎng)ARPANET1982年，TCP/IP被DARPA接受并認(rèn)可1983年，ARPANET被劃分為兩部分MILNET（軍用）和ARPANET（民用）1988年，由美國國家自然科學(xué)基金會(huì)（NSF）建立的NSFNET取代ARPANET成為Internet的主干網(wǎng) 1989年，ARPANET

2、被撤銷，Internet正式從軍用轉(zhuǎn)為民用未來互聯(lián)網(wǎng)的由來nInternet的出現(xiàn)和發(fā)展當(dāng)今的Internet規(guī)模巨大n到2013年6月，全球網(wǎng)民超過24億，占全球總?cè)丝跀?shù)的1/3以上，發(fā)達(dá)國家每百人網(wǎng)民比例超過70%n到2013年6月，全球活躍網(wǎng)站約6.73億個(gè)n僅在中國大陸，到2013年5月，互聯(lián)網(wǎng)普及率43.6 % ，網(wǎng)民5.84億以上，手機(jī)網(wǎng)民4.3億以上，微博用戶3.1億以上， 手機(jī)微博用戶規(guī)模2.02億以上未來互聯(lián)網(wǎng)的由來n根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃網(wǎng)民數(shù)超過8億，普及率超過57%，其中農(nóng)村網(wǎng)民超過2億人網(wǎng)頁規(guī)模超過4000億個(gè)互聯(lián)網(wǎng)固定寬帶接入端口超過3.7億個(gè)城市家庭

3、帶寬接入能力基本達(dá)到20Mbps以上，同時(shí)滿足至少2路高清電視和1路高速上網(wǎng)農(nóng)村家庭帶寬接入能力基本達(dá)到4Mbps以上，同時(shí)滿足至少1路標(biāo)清電視和1路高速上網(wǎng)未來互聯(lián)網(wǎng)的由來n未來互聯(lián)網(wǎng)的提出現(xiàn)有的Internet基于IPv4用戶數(shù)量不斷增長，新型應(yīng)用不斷涌現(xiàn)用戶在地址空間、服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service, QoS）支持、移動(dòng)支持以及安全支持等方面提出更高要求促使人們展開對下一代互聯(lián)網(wǎng)（Next Generation Internet , NGI)乃至未來互聯(lián)網(wǎng)（ Future Internet ）的研究與開發(fā)n未來互聯(lián)網(wǎng)面臨的重大挑戰(zhàn)未來互聯(lián)網(wǎng)面臨的重大挑戰(zhàn)n理論落后于工程難

4、題：測量，分析，模型n自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)缺乏認(rèn)知能力和智慧網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)缺乏進(jìn)化能力難以適應(yīng)上層應(yīng)用和底層通信技術(shù)的飛速發(fā)展n擴(kuò)展性聯(lián)網(wǎng)對象：機(jī)機(jī)互聯(lián)人機(jī)物互聯(lián)人機(jī)物融合網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、功能、服務(wù)、安全未來互聯(lián)網(wǎng)面臨的重大挑戰(zhàn)n高性能更高的傳輸速率更高性能的應(yīng)用n服務(wù)質(zhì)量QoS（Quality of Service）保證網(wǎng)絡(luò)QoS控制用戶體驗(yàn)質(zhì)量QoE（Quality of Experience）保障n單播為核心，缺乏對組播等的內(nèi)在支持n可用資源地址IPv4 IPv6頻譜未來互聯(lián)網(wǎng)面臨的重大挑戰(zhàn)n動(dòng)態(tài)性滿足移動(dòng)支持、生存/容錯(cuò)能力、節(jié)能等需求n安全性安全事件頻發(fā)確保實(shí)體、運(yùn)行、數(shù)據(jù)、內(nèi)容安全確保信息的真實(shí)性、

5、機(jī)密性和可用性行為可信，事件可追第五維空間網(wǎng)絡(luò)空間n陸、海、空、天、網(wǎng)n領(lǐng)土、領(lǐng)海、領(lǐng)空、領(lǐng)天、領(lǐng)網(wǎng)n陸權(quán)、海權(quán)、空權(quán)、天權(quán)、網(wǎng)權(quán)網(wǎng)絡(luò)空間可管可控 網(wǎng)絡(luò)安全可信未來互聯(lián)網(wǎng)面臨的重大挑戰(zhàn)n高效運(yùn)行運(yùn)行低效綠色節(jié)能ICT產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是全球第五大耗能產(chǎn)業(yè)ICT設(shè)備二氧化碳排放已經(jīng)占全球的22.5n經(jīng)濟(jì)性商業(yè)模式n改變基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商投資巨大、盈利甚微乃至虧損而增值業(yè)務(wù)開發(fā)商投資少、盈利豐的局面公平合理的多方盈利模式n管理體制、流量、內(nèi)容版權(quán)和隱私n美國5的網(wǎng)民消耗全網(wǎng)50的帶寬，其中的90是非法下載嚴(yán)密的管理體系和齊全的管理手段精細(xì)管理n未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國外相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目1992年美國

6、提出“信息高速公路”2005年美國啟動(dòng)兩項(xiàng)未來互聯(lián)網(wǎng)研究計(jì)劃nFIND(Future Internet Design )滿足未來15年社會(huì)需求的新型網(wǎng)絡(luò)nGENI (Global Environment for Network Innovations)嶄新的、高安全的、能夠連接一切設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)2007年歐盟啟動(dòng)第七科技框架計(jì)劃（FP7）n未來互聯(lián)網(wǎng)研究和實(shí)驗(yàn)（Future Internet Research and Experimentation）日本AKARI未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國外相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目2010年美國啟動(dòng)FIA(FUTURE INTERNET ARCHITECTURE )研究計(jì)劃nN

7、amed Data NetworkingnMobilityFirstnNEBULAcloud-computing-centric network architecturenXIA(eXpressive Internet Architecture)security issue未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uData-Oriented Network Architecture(DONA) u主要研制者 Teemu Koponen, Mohit Chawla, Byung-Gon Chun, Andrey Ermolinskiy, Kye Hyun Kim, Scott Shenker, I

8、on Stoica, u主要研制機(jī)構(gòu) International Computer Science Institute (ICSI), Helsinki Institute for Information Technology (HIIT), UC Berkeley, Computer Science Division, u資助機(jī)構(gòu) NSF, British Telecom未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uData-Oriented Network Architecture(DONA) u系統(tǒng)組成示意圖 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uData-Oriented Network

9、Architecture(DONA) u主要技術(shù)特點(diǎn)p扁平結(jié)構(gòu)的命名空間p名稱具有不可讀性和自認(rèn)證性p命名對象為完整的數(shù)據(jù)對象 p 根據(jù)發(fā)布者進(jìn)行路由聚合，形成明確的名稱定位映射p采用基于名稱的路由方式p數(shù)據(jù)的交付路徑與請求路徑相反或者直接采用IP連接p應(yīng)用程序同步獲得數(shù)據(jù)對象p傳輸過程依賴IP 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uData-Oriented Network Architecture(DONA) u優(yōu)點(diǎn)p簡化的、更可靠的安全模式p減少整體延遲、簡化整體過程u缺點(diǎn)p需要額外手段將自認(rèn)證名稱與可讀的應(yīng)用層名稱進(jìn)行綁定p緩存受限于轉(zhuǎn)發(fā)路徑p內(nèi)容的移動(dòng)性會(huì)帶來解析處理器中路由狀態(tài)的

10、更新 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uNamed Data Networking(NDN)u主要研制者 Van Jacobson, Jeff Burke, Deborah Estrin, Lixia Zhang Beichuan Zhang, Gene Tsudik, Kim Claffy, Dmitri Krioukov Dan Massey, Christos Papadopoulos, Tarek Abdelzaher Lan Wang, Patrick Crowley, Edmund Yeh, Paul Ohm Katie Shilton, Ersin Uzun, 未來互聯(lián)網(wǎng)研

11、發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uNamed Data Networking(NDN)u主要研制機(jī)構(gòu) University of California, University of Arizona, University of California, University of California, Colorado State University, University of Illinois Urbana-Champaign, University of Memphis, Washington University Northeastern University, University of

12、 Colorado University of Maryland, PARC, u資助機(jī)構(gòu) NSF 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uNamed Data Networking(NDN)u系統(tǒng)組成示意圖未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uNamed Data Networking(NDN)u主要技術(shù)特點(diǎn)p分層的命名空間p名稱具有可讀性p數(shù)據(jù)包作為最小命名粒度p根據(jù)發(fā)布者進(jìn)行路由聚合p采用基于名稱的路由方式p數(shù)據(jù)交付路徑與請求路徑相反p應(yīng)用程序同步獲得數(shù)據(jù)對象p傳輸過程部分依賴IP 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uNamed Data Networking(NDN)u優(yōu)點(diǎn)p路由

13、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性（分層命名空間）p用戶可以評估名稱與其實(shí)際所需數(shù)據(jù)的相關(guān)性（可讀性）p請求聚合（PIT）p減少整體延遲、簡化整體過程u缺點(diǎn)p需要外部信任源保障名稱數(shù)據(jù)的完整性p緩存受限于轉(zhuǎn)發(fā)路徑p內(nèi)容的移動(dòng)性會(huì)帶來相關(guān)路由表的更新并可能破壞名稱的前 綴聚合 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uPublish-Subscribe Internet Technology(PURSUIT)u主要研制者 Arto Karila, George Polyzos, Dirk Trossen, George Parisis, Leandros Tassiulas, Martin Long, Stuart

14、Porter, Martin Reed , Kun Yang, Pekka Nikander, Petri Mhnen, 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uPublish-Subscribe InternetTechnology(PURSUIT)u主要研制機(jī)構(gòu) Aalto University (Aalto-HIIT), Athens University of Economics and Business (AUEB), Cambridge University , Centre for Research and Technology Hellas (CERTH) CTVC, Esse

15、x University, Ericsson Research (LMF) RWTH Aachen (RWTH)u資助機(jī)構(gòu) EU PF7 (European Commissions seventh framework program) 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uPublish-Subscribe Internet Technology (PURSUIT)u系統(tǒng)組成示意圖未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uPublish-Subscribe Internet Technology (PURSUIT)u主要技術(shù)特點(diǎn)p扁平結(jié)構(gòu)的命名空間p名稱具有不可讀性和自認(rèn)證性p命名對象為完整的

16、數(shù)據(jù)對象 p根據(jù)作用域進(jìn)行路由聚合，得到明確的名字定位映射p請求的路由采用名稱解析的方式p數(shù)據(jù)的交付路由采用源路由方式p應(yīng)用程序通過發(fā)布/訂閱方式得到對象p傳輸過程依賴IP與PSIRP（Publish-Subscribe Internet RoutingParadigm）未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uPublish-Subscribe Internet Technology (PURSUIT)u優(yōu)點(diǎn)p簡化的、更可靠的安全模式p提供任意可用對象副本的定位p遷移過程簡化為路由選擇，不需要修改底層的轉(zhuǎn)發(fā)u缺點(diǎn)p需要額外手段將自認(rèn)證名字與可讀的應(yīng)用層名字進(jìn)行綁定p請求可能被轉(zhuǎn)發(fā)到?jīng)]有接收方的

17、接口上p缺乏有效的興趣聚合方式p緩存受限于數(shù)據(jù)對象的作用域p內(nèi)容的移動(dòng)性會(huì)造成交匯節(jié)點(diǎn)處路由狀態(tài)的更新未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uScalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL) u主要研制者 Michael Soellner, Bengt Ahlgren , Matteo D. Ambrosio , Dominique Dudkowski , Claudio Imbrenda , Dirk Kutscher , Fabian Schneider , Benoit Tremblay , Peter Schoo, Elwyn Davies

18、 , Anders E. Eriksson , Stephen Farrell , Hannu Flinck , Bruno Kauffmann , Gerald Kunzmann , Anders Lindgren , Ian Marsh , Brje Ohlman , Karl-Ake Persson , Petteri Pyhnen , Jarno Rajahalme , 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uScalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL) u主要研制機(jī)構(gòu) Ericsson AB , Alcatel-Lucent, Nok

19、ia Siemens Networks, NEC Europe , France Telecom, Telefonica I&D, Telecom Italia, Fraunhofer AISEC, Portugal Telecom Inovacao, University of Paderborn, Aalto University, IST Technical University of Lisbon, Hewlett-Packard, Tecnalia, INRIA , KTH Royal Institute of Technology, University of Bremen, SI

20、CS, Institut Telecom, Technion Israel Institute of Technology, Lyatiss, DOCOMO Communications Laboratories Europe, Trinity College Dublin, National ICT Australia, University of Cantabria, u資助機(jī)構(gòu) EU PF7未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uScalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL)u系統(tǒng)組成示意圖未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uScala

21、ble and Adaptive Internet Solutions (SAIL) u主要技術(shù)特點(diǎn)p扁平結(jié)構(gòu)的命名空間p名字具有不可讀性和自認(rèn)證性p命名對象為完整的數(shù)據(jù)對象 p具有信息抽象模型p根據(jù)發(fā)布者進(jìn)行路由聚合p請求的路由采用名稱解析與基于名稱路由相混合的方式p數(shù)據(jù)的交付路徑與請求路徑相反或者直接采用IP連接p應(yīng)用程序直接得到對象p傳輸過程部分依賴IP未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u幾個(gè)重要的體系結(jié)構(gòu)uScalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL) u優(yōu)點(diǎn)p靈活、可擴(kuò)展 ，適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)類型p簡化的、更可靠的安全模式p請求聚合p提供任意可用對象副本的

22、定位p支持當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)到未來互聯(lián)網(wǎng)的平滑演進(jìn)p支持 用戶/內(nèi)容/網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性u缺點(diǎn)p需要額外手段將自認(rèn)證名字與可讀的應(yīng)用層名字進(jìn)行綁定p缺乏有效的興趣聚合方式未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u大規(guī)模部署面臨的挑戰(zhàn)u可擴(kuò)展性 u數(shù)據(jù)對象數(shù)量遠(yuǎn)大于主機(jī)數(shù)量u路由及名稱解析系統(tǒng)面臨的任務(wù)比目前IP路由與DNS名稱解析更加艱巨u有效的路由聚合手段及可擴(kuò)展的名稱解析方案仍待驗(yàn)證u隱私性u對內(nèi)容的請求在網(wǎng)絡(luò)中可見u關(guān)聯(lián)請求到特定的人可能不可行u隱私問題需要更詳細(xì)地研究，以便找到有效的處理方案 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀u大規(guī)模部署面臨的挑戰(zhàn)u法律問題u網(wǎng)絡(luò)中緩存可能造成數(shù)據(jù)對象的非法傳播u需要技術(shù)、法律、監(jiān)管等聯(lián)合解決u部署u要

23、有針對參與者的獎(jiǎng)勵(lì)措施u需要標(biāo)準(zhǔn)化支持u支持增量部署，降低部署難度未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國內(nèi)相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目20世紀(jì)90年代后期開始，中國啟動(dòng)了一系列相關(guān)研發(fā)計(jì)劃n教育部建設(shè)了CERNET-IPv6試驗(yàn)網(wǎng)n國家自然科學(xué)基金委員會(huì)資助建設(shè)了中國高速互聯(lián)研究試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)（NSFCNET）n863計(jì)劃支持了高性能寬帶信息網(wǎng) 3TNET等重大專項(xiàng)Tbps級的路由、交換、傳輸 n中科院組織“IPv6關(guān)鍵技術(shù)以及城域示范網(wǎng) ”項(xiàng)目n原國家計(jì)委組織“下一代互聯(lián)網(wǎng)中日IPv6合作項(xiàng)目” 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國內(nèi)NGI的相關(guān)研究2003年CNGI正式啟動(dòng)n中國NGI示范項(xiàng)目（China Next Generation I

24、nternet）n6個(gè)主干網(wǎng)未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國內(nèi)相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目CNGI-CERNET2是CNGI中唯一的學(xué)術(shù)網(wǎng)，也是其中規(guī)模最大的主干網(wǎng)2004年3月CNGI-CERNET2試驗(yàn)網(wǎng)開通并提供服務(wù)2008年依托CNGI-CERNET2建成100個(gè)IPv6高校駐地網(wǎng)，IPv6用戶約30萬未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國內(nèi)相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目教育科研基礎(chǔ)設(shè)施IPv6技術(shù)升級和應(yīng)用示范n2008年底，國家發(fā)改委、教育部啟動(dòng)，國撥經(jīng)費(fèi)4億元n2010年底，100所學(xué)校（97所大學(xué)+3所中學(xué)）實(shí)現(xiàn)IPv6技術(shù)升級n2011年底，IPv6用戶達(dá)到100萬，10010個(gè)校園信息系統(tǒng)IPv6升級未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國內(nèi)相關(guān)研發(fā)

25、項(xiàng)目教育科研基礎(chǔ)設(shè)施IPv6技術(shù)升級和應(yīng)用示范n2011年底，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)試商用基于真實(shí)地址的跨域統(tǒng)一標(biāo)識、認(rèn)證和信息服務(wù)系統(tǒng)IPv4/IPv6過渡系統(tǒng)可控大規(guī)模組播服務(wù)系統(tǒng)主干網(wǎng)運(yùn)行管理與安全監(jiān)控系統(tǒng)支持全網(wǎng)漫游的校園網(wǎng)接入業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理與安全監(jiān)控系統(tǒng)未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國內(nèi)相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目教育科研基礎(chǔ)設(shè)施IPv6技術(shù)升級和應(yīng)用示范n2011年底，推廣20個(gè)IPv6教育科研重大示范應(yīng)用中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)門戶系統(tǒng)IPv6升級重點(diǎn)學(xué)科信息資源系統(tǒng)IPv6升級中國教育科研網(wǎng)格IPv6升級中國高等教育文獻(xiàn)保障系統(tǒng)IPv6升級高等學(xué)校儀器設(shè)備和優(yōu)質(zhì)資源共享系統(tǒng)IPv6升級百萬冊數(shù)字圖書服務(wù)

26、系統(tǒng)IPv6升級大學(xué)數(shù)字博物館IPv6升級高等學(xué)校招生網(wǎng)上錄取系統(tǒng)IPv6升級全國高等教育教學(xué)資源平臺IPv6升級遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)IPv6升級 未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國內(nèi)相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目教育科研基礎(chǔ)設(shè)施IPv6技術(shù)升級和應(yīng)用示范n2011年底，推廣20個(gè)IPv6教育科研重大示范應(yīng)用大規(guī)模視頻直播點(diǎn)播系統(tǒng)應(yīng)用示范大規(guī)模高清視頻會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用示范大規(guī)模無線寬帶通信系統(tǒng)應(yīng)用示范校園學(xué)習(xí)生活交流平臺應(yīng)用示范教師教育創(chuàng)新支持系統(tǒng)應(yīng)用示范分布式搜索引擎應(yīng)用示范虛擬現(xiàn)實(shí)科研交流平臺應(yīng)用示范輿情管理系統(tǒng)應(yīng)用示范醫(yī)學(xué)教學(xué)科研平臺應(yīng)用示范大規(guī)模遙感數(shù)據(jù)融合共享系統(tǒng)應(yīng)用示范未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國內(nèi)相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目教育科研基礎(chǔ)設(shè)施I

27、Pv6技術(shù)升級和應(yīng)用示范n2012年通過了國家驗(yàn)收n目前，正在將100所高校IPv6試商用的成果向CERNET連接學(xué)校推廣，CERNET主干網(wǎng)核心設(shè)備支持IPv6協(xié)議，通過CERNET和CERNET2的互通并存，引導(dǎo)應(yīng)用系統(tǒng)和用戶逐步向IPv6遷移n到2015年，CERNET主干網(wǎng)全面支持IPv6，校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)IPv6接入，同時(shí)繼續(xù)保留CERNET2試驗(yàn)網(wǎng)，開展未來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究與試驗(yàn)n鼓勵(lì)學(xué)校申請IPv6地址CNGICERNET2 國家中心國家中心nCNGICERNET2國家網(wǎng)絡(luò)中心由清華大學(xué)承擔(dān)建設(shè)n部署了高端IPv6核心路由器n與其他24個(gè)核心節(jié)點(diǎn)互聯(lián)形成CERNET2主干網(wǎng)n通過CNGI

28、-6IX與中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、美國Internet2、歐洲GEANT2和亞太地區(qū)APAN互聯(lián)CERNET2國家網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房CERNET2國家網(wǎng)絡(luò)中心拓?fù)鋱DCNGICERNET2 沈陽節(jié)點(diǎn)沈陽節(jié)點(diǎn)nCNGICERNET2主干網(wǎng)沈陽節(jié)點(diǎn)由東北大學(xué)承擔(dān)建設(shè)n部署了高端IPv6核心路由器n與清華大學(xué)核心節(jié)點(diǎn)等互聯(lián)n基于IPv6部署了Web服務(wù)、DVTS（高清視頻傳送系統(tǒng)）、CGAG （訪問網(wǎng)格系統(tǒng)）等應(yīng)用CERNET2沈陽節(jié)點(diǎn)機(jī)房未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n973項(xiàng)目 2012-2016 面向服務(wù)的未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與機(jī)制研究2012-2016 可重構(gòu)信息通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系研究2012-2016 能效

29、與資源優(yōu)化的超蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)基礎(chǔ)研究2012-2016 高移動(dòng)性寬帶無線通信網(wǎng)絡(luò)重點(diǎn)理論基礎(chǔ)研究2011-2013 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)理論與實(shí)踐研究2011-2013 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究2011-2013 物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)方法研究2009-2013 新一代互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)理論研究2007-2011 可測可控可管的IP網(wǎng)的基礎(chǔ)研究2007-2011 一體化可信網(wǎng)絡(luò)與普適服務(wù)體系基礎(chǔ)研究未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n973項(xiàng)目 信息科學(xué)領(lǐng)域信息科學(xué)領(lǐng)域2013年重要支持方向年重要支持方向智能協(xié)同網(wǎng)絡(luò)理論研究面向多維資源與新應(yīng)用環(huán)境的傳輸理論與方法網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下密碼安全研究社交網(wǎng)絡(luò)分析與網(wǎng)絡(luò)信息傳播的基礎(chǔ)研究信

30、息科學(xué)領(lǐng)域信息科學(xué)領(lǐng)域2014年重要支持方向年重要支持方向新型通信復(fù)用體制基礎(chǔ)理論深空與臨近空間的信息傳輸理論未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目 2013-2017 未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)2012-2016 后IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及其機(jī)理探索2012-2016 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶智能主動(dòng)服務(wù)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究2010-2013 移動(dòng)容遲網(wǎng)絡(luò)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究2009-2012 未來互聯(lián)網(wǎng)體系理論及關(guān)鍵技術(shù)研究2009-2012 無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù)未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)現(xiàn)狀n國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目 2013年度科學(xué)部優(yōu)先資助重點(diǎn)領(lǐng)域 群智感知網(wǎng)絡(luò)理論與關(guān)鍵技術(shù)：研究群智計(jì)算的網(wǎng)

31、絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)組織與挖掘等，探索新型感知網(wǎng)絡(luò)的信息收集與處理技術(shù)，突破大規(guī)模自組網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)2013年度科學(xué)部資助重點(diǎn)領(lǐng)域基于X射線的深空無線通信基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)車聯(lián)網(wǎng)跨層設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù) 面向云服務(wù)數(shù)據(jù)中心的Exascale全光交換網(wǎng)絡(luò) n關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過40余年的發(fā)展取得了巨大成功，已經(jīng)從只有少數(shù)高端用戶才能使用的通信平臺發(fā)展成為當(dāng)今世界的信息基礎(chǔ)設(shè)施n同建設(shè)之初相比，互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行與應(yīng)用環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了巨大變化n主要用途已經(jīng)從主機(jī)間分組提交模式轉(zhuǎn)變?yōu)閲@服務(wù)、內(nèi)容、數(shù)據(jù)和用戶而非圍繞主機(jī)通信的更為多樣化的模式，關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)

32、發(fā)展的幾點(diǎn)思考n現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中存在的先天設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致其面臨諸多亟待解決的問題IP作為互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的“細(xì)腰”難以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)使用范型發(fā)生的重大改變巨大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和豐富的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的時(shí)空復(fù)雜性急劇提高，網(wǎng)絡(luò)管理面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)地址空間也瀕臨枯竭網(wǎng)絡(luò)與信息安全事件造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會(huì)影響關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中存在的先天設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致其面臨諸多亟待解決的問題基于固定端點(diǎn)互聯(lián)而設(shè)計(jì)并發(fā)展起來的現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)難以滿足日趨普及的移動(dòng)上網(wǎng)設(shè)備與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的實(shí)際需要網(wǎng)絡(luò)耗電量與溫室氣體排放量快速增長，節(jié)能減排需求強(qiáng)烈網(wǎng)絡(luò)空間與物理空間、社會(huì)空間分離，難以支持?jǐn)?shù)字

33、世界和物理世界、現(xiàn)實(shí)社會(huì)的集成，普適聯(lián)網(wǎng)和遍在訪問能力弱關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中存在的先天設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致其面臨諸多亟待解決的問題計(jì)價(jià)和商業(yè)模型不很合理，難以協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方、服務(wù)提供方和用戶等之間的利益訴求靈活性不夠，難以提供對云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等的內(nèi)在支持n構(gòu)建和發(fā)展未來互聯(lián)網(wǎng)，以適應(yīng)變化了的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境和層出不窮的新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需要關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n未來互聯(lián)網(wǎng)的基本需求和關(guān)鍵特征網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的變革可以是革命式的，但其實(shí)現(xiàn)應(yīng)該是漸進(jìn)式的未來互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是軟件定義網(wǎng)絡(luò)，多形是其基本屬性，虛擬化和云聯(lián)網(wǎng)是其應(yīng)該具備的基本能力聯(lián)網(wǎng)規(guī)模巨大與范圍廣闊，從微觀世界的毫微網(wǎng)絡(luò)

34、到浩瀚宇宙的深空網(wǎng)絡(luò)無所不在，逐漸向全域覆蓋的一體化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n未來互聯(lián)網(wǎng)的基本需求和關(guān)鍵特征網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的是服務(wù)，未來互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)以服務(wù)為中心，服務(wù)應(yīng)該成為未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的“細(xì)腰”，圍繞內(nèi)容等構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)（DATA or CONTENT or INFORMATION or SERVICE CENTRIC NETWORKING）聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是協(xié)作，未來互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)是自感知和自管理的，能夠感知網(wǎng)絡(luò)、感知應(yīng)用、感知情景、感知服務(wù)、感知內(nèi)容、感知數(shù)據(jù)、感知環(huán)境、感知社會(huì)和感知經(jīng)濟(jì)等（X-AWARE），具備自管理、自組織、自配置、自適應(yīng)、自定位、自保護(hù)、自愈合、自優(yōu)化和自進(jìn)化等能力

35、（SELF-X）關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n未來互聯(lián)網(wǎng)的基本需求和關(guān)鍵特征移動(dòng)支持應(yīng)該成為未來互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)在屬性，支持網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、服務(wù)、用戶、情景等的移動(dòng)隱私保護(hù)、信任管理、安全性等應(yīng)該成為未來互聯(lián)網(wǎng)的基本屬性，具備防入侵、抗攻擊甚至反制能力存儲(chǔ)和計(jì)算成為網(wǎng)絡(luò)的基本能力，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)緩存和計(jì)算成為網(wǎng)絡(luò)的基本特征考慮經(jīng)濟(jì)因素，具有靈活、合理的計(jì)價(jià)和商業(yè)模型，平衡供方與需方利益內(nèi)在支持QoS，提供QoE和SLA（Service Level Agreement）保障內(nèi)在支持組播，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)構(gòu)建以組播為核心關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n未來互聯(lián)網(wǎng)的基本需求和關(guān)鍵特征未來互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是綠色的，節(jié)能減排成為對網(wǎng)絡(luò)建

36、設(shè)與發(fā)展的基本要求，能量高效型設(shè)計(jì)成為網(wǎng)絡(luò)硬軟件研發(fā)需遵循的基本準(zhǔn)則社交關(guān)系對聯(lián)網(wǎng)模式的影響日益增強(qiáng)，社交網(wǎng)絡(luò)與物理網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系日益緊密網(wǎng)絡(luò)空間與物理空間、社會(huì)空間的無縫銜接成為未來互聯(lián)網(wǎng)的重要發(fā)展方向，支持?jǐn)?shù)字世界和物理世界、現(xiàn)實(shí)社會(huì)的有機(jī)集成應(yīng)該成為未來互聯(lián)網(wǎng)的重要能力從E2E（端到端）到T2T（信任到信任）關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n現(xiàn)有路由機(jī)制不能直接照搬或經(jīng)簡單修補(bǔ)后即應(yīng)用于未來互聯(lián)網(wǎng)以IP為核心，基于IP地址尋路，難以滿足未來互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)為中心的需要基于靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，難以滿足網(wǎng)絡(luò)因自管理、移動(dòng)支持與節(jié)能等需要而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾r(shí)變的要求路由基于精確信息，不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)難以精確測量和用

37、戶需求難以精確表達(dá)的需要關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n現(xiàn)有路由機(jī)制不能直接照搬或經(jīng)簡單修補(bǔ)后即應(yīng)用于未來互聯(lián)網(wǎng)資源分配未充分考慮供需各方訴求，難以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商業(yè)化客觀上要求各方利益共贏的需要路由器功能以路由和交換為主，計(jì)算和存儲(chǔ)功能薄弱，難以提供對安全、移動(dòng)、自管理、彈復(fù)性、多形、虛擬化等的內(nèi)在支持感知能力弱，對網(wǎng)絡(luò)無尺度結(jié)構(gòu)、小世界原理和社交關(guān)系等利用不充分，路由舍近求遠(yuǎn)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，資源利用效率還需提高關(guān)于未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾點(diǎn)思考n現(xiàn)有路由機(jī)制不能直接照搬或經(jīng)簡單修補(bǔ)后即應(yīng)用于未來互聯(lián)網(wǎng)智能不高，路由時(shí)通過簡單局部交互實(shí)現(xiàn)全局尋優(yōu)的能力弱路由節(jié)點(diǎn)速率自適應(yīng)能力弱，功能結(jié)構(gòu)對節(jié)點(diǎn)高能效運(yùn)行

38、的內(nèi)在支持不足，難以支持能耗感知型路由的實(shí)現(xiàn)以單播為核心，難以提供對組播等的內(nèi)在支持n研究和發(fā)展新型路由機(jī)制及其相關(guān)技術(shù)，以適應(yīng)未來互聯(lián)網(wǎng)新的需求n東北大學(xué)未來互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)簡介 支持服務(wù)質(zhì)量 提高生存能力 改善工作效率 研究和發(fā)展新型路由、保護(hù)和疏導(dǎo)等技術(shù)世界各國競相發(fā)展和全力爭奪戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)先主題未來互聯(lián)網(wǎng)n背景n智能路由機(jī)制難點(diǎn)所在主要研究問題由來路由機(jī)制是網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)n傳統(tǒng)路由機(jī)制p不支持QoSp基于精確狀態(tài)信息p不考慮成本和收益n多加性或乘性參數(shù)QoS單播路由問題、QoS組播路由問題是NP完全的n隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用呈現(xiàn)多樣化QoS需求n拓?fù)鋸?fù)雜等使路由依賴的狀態(tài)難以精確測量

39、n用戶QoS需求難以準(zhǔn)確表達(dá)n網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化運(yùn)營要求兼顧各方利益n智能路由機(jī)制智能路由模型n受生物演化和群體自組織現(xiàn)象啟發(fā)n支持網(wǎng)絡(luò)自組織n支持總最佳連接不精確信息和經(jīng)濟(jì)約束處理方法n鏈路適合隸屬度n用戶QoS滿意度n資源定價(jià)n用戶效用n網(wǎng)絡(luò)提供方效用n智能路由機(jī)制跨層聯(lián)合，集成優(yōu)化n負(fù)載感知型鏈路選擇n旁通分流轉(zhuǎn)發(fā)啟發(fā)式和智能優(yōu)化相結(jié)合的QoS路由算法n鏈路博弈n優(yōu)化尋路QoS路由請求成功率明顯提高n保護(hù)機(jī)制難點(diǎn)所在主要研究問題由來如何使用盡可能少的備份資源，盡可能地提高網(wǎng)絡(luò)生存能力、滿足故障恢復(fù)時(shí)間約束、降低業(yè)務(wù)阻塞率n隨著網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)量急劇增加，網(wǎng)絡(luò)一旦發(fā)生故障可能導(dǎo)致大量業(yè)務(wù)中斷，造成嚴(yán)重

40、影響n傳統(tǒng)保護(hù)機(jī)制p備份資源消耗多 p故障恢復(fù)時(shí)間長 p多故障保護(hù)能力弱n受漢密爾頓圈在物流配送等領(lǐng)域成功應(yīng)用啟發(fā)n多域邏輯拓?fù)鋚域間全局保護(hù)圈p域間故障保護(hù)n單域物理拓?fù)鋚域內(nèi)局部保護(hù)圈p域內(nèi)故障保護(hù)n備份資源與工作資源之比明顯下降n保護(hù)機(jī)制全局和局部漢密爾頓圈多域路由保護(hù)方法n把具有相同風(fēng)險(xiǎn)屬性的鏈路歸入同一SRLGn不同風(fēng)險(xiǎn)對應(yīng)不同SRLG等級n對不同需求業(yè)務(wù),按需分配子保護(hù)路徑n業(yè)務(wù)阻塞率顯著降低基于區(qū)分共享風(fēng)險(xiǎn)鏈路組(SRLG)的子路徑保護(hù)算法n保護(hù)機(jī)制n將工作路徑劃分成可部分重疊覆蓋的子工作路徑n為子工作路徑分配鏈路分離的子保護(hù)路徑n故障恢復(fù)時(shí)間約束滿足率大為提高多子路徑多故障路由保護(hù)機(jī)制n疏導(dǎo)機(jī)制難點(diǎn)所在主要研究問題由來n單纖波長數(shù)、單波長帶寬容量迅速提高p4-160-p2.5G