主题：【文摘】中国要自主研发下一代互联网主干网核心技术 -- 金口玉言
家园 【文摘】中国要自主研发下一代互联网主干网核心技术 中国要自主研发下一代互联网主干网核心技术
中国工程院今天授权公布，由中国自主研发的下一代互联网主干网核心技术正式通过国家验收，这一成果确定了中国在世界下一代互联网中的领先地位。
据中央电视台新闻联播报道，下一代互联网主干网是中国在2003年启动的国家重大科技攻关项目，由清华大学等25个高校共同承办，2004年建成，在北京上海广州三城市进行了联网试运行，目前已与全国20个城市的167所高校、科研机构进行了互联，传输速度达到了每秒2.5G到10G，是当前各国使用的第一代互联网速的一百多倍。
有关专家认为，该项目比第一代互联网具有更大更快更及时更安全和更方便的特点。
由10位中国工程院院士组成的鉴定委员会认为，中国研发的下一代互联网主干网在核心技术上实现了四大突破，开创性的创建了世界上第一个纯IPV6主干网，加速了世界互联网发展的步伐，在国际上首次提出了真实原地址认证的新体系结构理论，为解决互联网安全隐患提供了重要保证，首次提出了第一代互联网到第二代互联网的过渡技术方案，为两代互联网的顺利过渡提供了保障。
报道称，具有自主知识产权的IPV6路由器的大规模使用，将使中国在以后互联网的建设中彻底摆脱对外国设备的依赖。
IPV6的全称是互联网协议第六版，目前第一代互联网使用的IPV4是32位编码，核心技术属于美国，分配给中国的IP地址不到5千万，根本不能满足中国用户的需要。而中国下一代互联网采用的IPV6是128位编码，它的资源是可无限扩充的，可以满足各项工作的需要。
目前国际互联网组织已经决定，以此为基础，成立两个专门工作组，制定相应的国际标准。
家园 大家主要关心的是“自主研发”的是哪些“核心技术” 这个问题孤子同学并没有解释清楚。我就我所知介绍一下。
底层的光技术，中国到目前为止没有多少核心技术。所谓的带OADM的DWDM，这个技术已经存在近20年，上世纪末左右商业化，现在是主干网的基本技术。最大速度我没有仔细追踪，印象中去年日本已经达到了640G。
IPv6也不是。IPv6只是一个与IPv4不同的包头结构，提供了更多的数位给地址，所以可以支持更多的地址，IPv4用32位，IPv6用128位。所以一个IPv4地址看起来是这样的：192.168.165.173，而IPv6地址大概看起来是这样的2001:0DB8:0000:0000:0E70:090F:1428:57CD。更多的地址位当然方便了分发，所以有一些IPv4无法提供的方便。现在卖的所有网络设备都支持IPv6，windows/linux等用户操作系统也都支持。不过一般都是作为选项，这里涉及的是实际应用问题，不是技术问题。由于vpn，nat等技术的广泛应用，对于地址数目需要的压力并不大，所以ipv6尽管技术已经到位，但应用推广缓慢。IPv6到目前为止中国也没有多少产权。
至于具体到路由，交换等的国产产品中中国有多少产权是些事么样的知识产权我不熟悉。泛泛而谈这个演示网据我所知大约70-80%的设备是国产，不过国产设备尤其是高端设备里使用外国芯片的情况相当普遍。
原文提到的贡献有：
开创性的创建了世界上第一个纯IPV6主干网，加速了世界互联网发展的步伐，在国际上首次提出了真实原地址认证的新体系结构理论，为解决互联网安全隐患提供了重要保证，首次提出了第一代互联网到第二代互联网的过渡技术方案，为两代互联网的顺利过渡提供了保障。这里面提到了三点（原文说有四点，大概我不识数，怎么也找不到第四点）。所谓“纯IPv6网”，或者“过渡技术方案”，都不是首次。美国的internet2也是IPv6基准的，类似宣称他们也发过。不过他们的设备和网络都是企业捐献，现在大约是10gbps级别，比中国的低。另外因为纯IPv6节点太少没多少流量没意思，他们现在支持ipv6/ipv4混用。欧洲，日本也有类似项目。
其实真正的自主研发的核心技术应该是这个“真实原地址认证的新体系结构理论”。这个架构可以让收包的机器验证该包的确由包头内的源地址发出，在信息安全上应该很有意义。以前的解决方案主要是在高层，在IP层解决是个比较新的思想。不过问题是是否够快够有效。IETF刚开过一个BOF，也就是“同好会”，即在一个新主题还没有成立工作组之前开的预会，看到底这个新主题有没有足够的兴趣，值不值得成立专门的工作组。结果如何让我们拭目以待。
所以和欧美的类似internet2网一样，这个网其实作用是一个试验演示网，为以后在上面搞更多的研发提供一个试验平台。
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我自己原来主要是做电信网的，对计算机网络了解并不算深入，兄台用空可以多谈谈。
在这里我想谈一下关于这个“自主研发”的“核心技术”。一个原创性的idea从提出到最后大规模的应用，往往不是一两个个人或者组织就能够一包到底的，对于通信网和互联网这种大规模的系统更是如此，因为牵涉的领域实在是太广了。而且由于网络有商业化的因素在里面，就涉及到相当大的商业利益乃至国家安全。对同一个问题的解决，可能各方会提出不同的解决方案，但为了最后不同厂商的设备能互相协作，就要有统一的标准。各种技术之间的竞争最后演变成标准之争，而决定胜负的，技术本身往往不是决定性的，更重要的是国家的工业实力和影响力。自己提出的标准最后胜出，应该就可以算是“自主研发”的“核心技术”，因为掌握了市场的先机。虽然往往算不上很公平，但事实就是光有一个原创性的idea，并不意味着就掌握了“核心技术”，要有相当多的厂商去支持、实现并最后形成工业标准才算是。
所以，在这个第二代互联网的研制过程中，最后体现为“核心技术”的，就是能不能尽可能多的让自己的标准胜出。计算机网络的我不太了解，有熟悉的请补充，电信网络的部分，可以看看下面这个链接：
另外关于IPv6，如果只是用IPv6来解决地址不够的问题，那是没有太多生命力的，所以必须要解决IPv4所面临的其他更严重的问题，而这些解决方案又必须是基于IPv6的。可以参看以下链接：
另外关于下一代互联网：
再有就是对于OADM的DWDM技术存在近20年我不太同意。光线通信系统的研究起于1975年左右，1977到1979几个现场试验之后，1980年有了商业化系统。1989年出现了光纤放大器，故到1990年才有了2.5Gbps的商业化系统。WDM的应用要到1992年左右才开始。而实现OADM和OXC的光开关和MEMS技术就更晚出现了，要到90年代后期了。
现在光纤通信骨干网的容量已经很大了，在我出国的2002年，国内已经开始研制1.6Tbps的商业系统了，现在可能已经到6.4Tbps了吧。
家园 顶,这样的讨论才是真正的讨论 不同背景经验的人士的专业意见交互使这个题目的相关情况已经越来越清楚了
家园 推荐成功!
家园 【原创】简单说点自己的看法 这个意义还是满重要的。原文的记者只是泛泛的说了一下，体现不出什么重要性和成果来。
这个项目应该是当年863-300专题（中国高速信息示范网）的后续课题。863-300我当时是参加了的，虽然只是最后阶段。863-300就基本已经解决了如何实现高速互连的光网络。注意这里说的是光网络，不是点对点的光链路。之前由于缺少光的分插复用和交叉连接设备，只能实现点对点的光链路，要形成网络，就要把光信号转成电信号再分插复用或者交叉连接。863-300就着重解决了光分插复用和交叉连接设备，构建起光网络。另外还有一个重要的设备是核心以及边缘（接入）路由器，记得这个当时主要是由国防科大完成的，产品好像叫“银河玉衡”，设计目标是40Gbps容量的路由。这个还是有相当难度的，但不解决不行，因为骨干网的速率都很高，没有高速大容量的路由器，是没办法承担起如此大流量的数据业务的。硬件之外，软件也是非常重要的。路由器的软件就不用说了，是非常的重要。光网络的控制软件也是非常关键的。之所以要构建网络，就是因为网络比链路灵活，生存能力更强。要达到这个目标，就要有相应的控制软件，来实现光网络的路由、保护以及恢复。当时的设计目标，各种灾难情况（好像是13种？）下的保护时间要在50ms下（既从发生故障到实行保护恢复通信的时间），这个是沿用SDH的标准，是实现了的。光网络的恢复是新课题，以前没有类似的行业标准，记得当时做到了恢复时间在90秒内，这么多年过去了，应该有更大的进步了吧。种种这些，没有相当的工业以及科研实力，是完成不了的。也只有完成这一步，才谈得上现在这个下一代互联网，因为这个是硬件基础。
现在这个互联网，全网IPv6，这个算是一个探索。IPv4毕竟是计算机界发展起来的，当初并没有考虑到电信界的种种要求，虽然现在应用非常广泛，但问题也不少。首先就是地址不够，然后还对所有业务一视同仁，不考虑不同业务的不同要求，所以对诸如多播、业务分级以及实时性支持不够。IPv6就是为解决这些问题而提出的。这提出也很多年了，但IPv6的大规模应用却迟迟没能见到，这有多种多样的原因吧，也不细说了。但基本上，以后的数据网络是 IPv6会越来越多，算是一种共识。中国现在在教育网内全面推行IPv6，一个考虑估计也是为了争得话语权，不要象当年的IPv4一样。选定IPv6就意味着要开发一系列成系统的支持软件，从路由到应用到系统都是如此。估计路由软件还是关键。这里搞软件开发的高手成堆成群，俺就不班门弄斧了。
还是来说说这个网络本身。当年的863-300网络规模还是满小的，节点都在北京的高校内，毕竟是试验性的。现在这个互联网规模就大多了，是全国范围内的，节点数和距离都大的多。这就意味着这个网络的复杂性提高了很多，网络的管理软件就是个大问题了。当年的863-300用的是集中式管理，就是各个节点把节点和线路状况统一上报到一个主机，主机根据这些情况计算出一个最优的网络配置，然后命令各节点动作以实现这个配置。集中式的优点是往往能够实现最优，但时间长，对大网络有点力不从心。当年大家的意见似乎都倾向于以后在网络控制中使用分布式，各节点自主控制，这样时间可以缩短，虽然不一定能实现最优配置，但比较适合大网络。但是实现分布式的难度比较大，更要命的是，如果节点设备不是一个厂家的，那控制软件的互通也是大问题。当年863-300的节点设备就用了大唐、中兴和烽火三家的，互连互通搞了很久。同是国产的都很难了，还不要说去和国外厂商的互通了。所以说，如果中国以后的网络沿用现在这个网络的设计或者思想，那么国外厂商若是不能遵从这个标准就得被排除在中国市场之外。而控制软件又是网络的灵魂，国外厂商怕是一百个不愿意的。推而广之，中国现在的通信设备走到世界上哪个地方，哪个地方通信恐怕半条命就握在中国手里面了。从这个角度说，中国必须要抢这个先机。
再有就是不同层次协议的互相合作问题。通常各个层都有自己的保护或者恢复机制，熟悉路由协议的这个自然明白。而现在底下的光层也是网络了，而且有自己的保护和恢复机制，这么多不同层次的保护和恢复不互相协商好就会打架。就好比你迎面要撞上一个人了，你习惯性往右闪，他却习惯性往左闪，结果你们两个正好撞上。当年863-300就发现了这个问题，无奈只好暂时关掉一层的保护和恢复。现在网络要健壮，这些问题也是要解决的。
再比如数据的封包问题。现在数据业务越来越多，但所有这些数据业务远距离通信都得走电信网络。数据业务的一个特点是突发性，相应的，数据网络多采用统计复用的方法来提高线路容量的利用率，代表就是802.11和TCP/IP。但电信网络的首要要求是保证通信质量，因此电信网络多采用时分复用的方法，为每一个信息来源预留时间槽，代表就是广泛应用的SDH。不同的协议其帧格式是不同的。想像一个计算机发个信息给很远的地方，先是将信息用TCP/IP打包，接着再用802.11打一层包，路由之后，可能还得用ATM或者别的什么再打上一层包，然后送到骨干网的边缘路由器，被SDH给再封上一层，送入骨干网，传到远方，然后再是相反的过程层层解包。这个不断打包的过程中，由于帧格式的不兼容，还得牵涉到不断的把大包拆成小包或者把小包合成大包。这样一下来，帧包的利用率就降低了。比如一个2.5Gbps的SDH线路，如果用来传千兆以太网的数据，理论上能传两路，实际可能就只能传一路了。要提高线路的速率，这些瓶颈就得解决。
边缘（接入）路由器也是个网络的瓶颈，因为他们直接面对着要对接数据网络和电信网络。这些路由器有不同的实现方法，解决数据网络和电信网络的不兼容是其重要任务。前面说到数据要不断的打包解包，还要拆拆分分，另外路由器还得干本职工作：路由。而边缘路由器的线路流量都很大，任务又很重，这个负荷就非常大，网络就在这里堵上了。所以设计这些边缘路由器不单是路由软件和硬件的问题，它涉及到整个网络的建构，要和整个网络设计及其协议相配合，是非常关键的。
其他还有很多问题，都是非常具体的。要做一个成熟的可以应用的高速复杂网络，涉及的问题是非常多，非常细致的。所以说，这是需要相当强的工业和科研实力才能够完成的。
元宝推荐：晨枫,四月一日,闲看蚂蚁上树,家园 写得不好。与主帖的主题没什么关系。 看来孤子是光这层的，对IPv6和IPv4并不清楚。
关键词(Tags): #写得不好，家园 好文该推 家园 以亲身经历点评,顶 不过做一小小补充:希望IPV6能够解决当时IPV4最初没有遇到的问题:话音应用和视频应用都不是突发式的而是均匀的和实时而且有序列.TCP/IP的握手规则,不到再叫是行不通的.因此是不能用TCP/IP协议的.ATM之所以更能保证QOS是因为将许多资源用于传输中的QOS.因此OVERIP的一个大问题之一是如何提供在码流传输过程中的高SOQ而不耗费更多资源.多媒体的路由问题CISCO作出了一些努力.您说得对:这里专家成堆,俺说话要小心,但对今后的IPV6路由智能我将拭目以待.
家园 IPv6不做这些 IPv6只支持diffserv。
给timeslot的hard qos由rsvp等signaling协议来做，不过现在互联网上基本摒弃。其实只要管道够大，并不真的需要timeslots。