在《国家中长期科技发展规划纲要》中,下一代互联网被列为重点领域中的优先主题。我国《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》也明确指出,要加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设,推进三网融合,健全信息安全保障体系。
CNGI取得阶段性成果
2003年,由中国国家发改委、工程院、信息产业部、教育部等八部委联合发起,国家发改委和中国工程院组织实施的“中国下一代互联网示范项目”CNGI(ChinaNextGenerationInternet)正式启动,在CNGI工程项目中,由中国教育科研网、中国电信、中国联通、中国网通与中国科学院计算机网络信息中心、中国移动、中国铁通分别建设6张网,构成6个全国性的IPv6骨干网络,这一网络覆盖全国20个城市39个核心节点。作为以IPv6技术为载体的新一代互联网示范工程,CNGI是国家高度关注的产业发展焦点。
经过三年多的建设,由国内五大运营商和学术科研网共同承担的CNGI项目取得阶段性成果:2006年9月23日,清华大学CNGI-CERNET2/6IX”项目通过验收;2007年2月4日,中国网通与中国科学院CNGI核心网项目通过验收;2007年2月5日,中国电信CNGI示范工程核心网和上海互联交换中心项目通过验收。此外,中国移动、中国联通承建的CNGI项目也都纷纷通过验收。
CNGI项目通过验收,同时也开辟了IPv6网络大规模商用的先河。在CNGI的项目攻关和网络建设过程中,运营商也在思索新型的IPv6网络所应具备的商业价值。中国电信在CN2的网络建设中,积极研究和设计了视频会议、宽带接入、VOD、远程监控等新型业务,使这些业务在CN2网络中得到了充分的体现。中国网通在与中国科学院计算机信息中心合作的过程中,大规模地开展了基于IPv6组播服务的研究与试验工作,包括基于IPv6的内容分发系统(CDN)的研究与开发、基于IPv6的监控类业务试验,并准备用IPv6网络实现奥运会的视频组播业务和监视系统。中国联通在商业试验中则更加侧重于IPv6移动终端测试研究、建设模拟IPv6商用智能小区、大规模的CDMA业务测试、专用网接入业务试验以及三网融合的相关试验等。中国移动计划逐渐升级部分现网的GPRS/3G设备以支持IPv6,提供IPv6专业应用。
与此同时,在CNGI项目的实施过程中,各大设备厂商也纷纷参与,华为、中兴、烽火等企业均在积极展开IPv6设备的研发工作,并积极参加国际上的“IPv6Ready”认证,为IPv6产品迈入国际市场铺平道路。
CNGI示范网络的建设成功,其意义是多方面的,一方面确立了中国在下一代互联网领域的领先地位,掌握了话语权,同时也摆脱了对国外互联网关键技术及产品的依赖。专家认为,CNGI在国际上首次提出“建设纯IPv6大型互联网主干网”的技术路线,设计成功了大型纯IPv6互联网主干网,该项目解决了大规模IPv6主干网拓扑结构和路由设计、地址和域名规划、网络调试测量和网络管理等技术难题,在确保国家信息安全的同时,极大地促进了中国下一代互联网产业的发展。
值得一提的是,随着CNGI项目的深入,这一不断走向成熟的平台将使中国的互联网用户享受到全新的网络体验。
CERNET2打造最大的核心网络
第二代中国教育和科研计算机网CERNET2是中国下一代互联网示范工程CNGI最大的核心网和惟一的全国性学术网,是目前世界上规模最大的采用纯IPv6技术的下一代互联网主干网。
据清华大学网络中心有关负责人介绍,CERNET2是中国第一个IPv6国家主干网,也是目前世界上规模最大的纯IPv6主干网,CERNET2采用主干网和用户网二级结构,主干网采用纯IPv6协议。CERNET2主干网充分使用CERNET的全国高速传输网,以2.5Gbit/s传输速率,连接全国20个主要城市的25个核心节点。其中,北京-武汉-广州和武汉-南京-上海的主干网传输速率达10Gbit/s。北京国内/国际互联中心CNGI-6IX分别以1Gbit/s~10Gbit/s的速率连接了中国电信、中国联通、中国网通/中科院、中国移动和中国铁通的CNGI示范网络核心网,并以155Mbit/s的速率连接了美国Internet2、622Mbit/s速率连接欧洲GEANT2和1Gbit/s速率连接亚太地区APAN。
在相关部门对CNGI-CERNET2的鉴定验收材料中,明确指出了这一项目的四大创新技术。
一、世界上首次建成规模最大的纯IPv6网,技术路线上有巨大的开创性,实现了跨越式发展,从而奠定了我国领先世界下一代互联网研究的基础。目前国际上下一代互联网均是IPV4/IPv6双栈模式,将无法从根本上摆脱IPv4的影子和诸多困扰,IPv6网络难以取得实质性进展。但走纯IPv6大型互联网,世界上没有先例。两年前,CERNET2断然决策建设纯IPv6网。在国际上首次提出“建设纯IPv6大型互联网主干网”的技术路线,设计和研制成功大型纯IPv6互联网主干网CNGI-CERNET2。建设纯IPv6大型互联网,是加速向下一代互联网过渡的创新技术路线,技术难度和风险都很大。项目解决了大规模IPv6主干网拓扑结构和路由设计、地址和域名规划、网络调试测量和网络管理等技术难题,为我国下一代互联网的技术试验和应用示范提供了大规模网络环境,
二、首次大规模采用国产IPv6核心路由器,彻底摆脱了我国互联网依赖国外核心设备的被动局面。推进我国下一代互联网核心设备自主创新和产业化。此前,我国的主干网上都是采用国外路由器,对国外核心路由器依赖严重,尤其是在IPv6核心路由器上。此次CERNET2确定并实施了“以国产IPv6核心路由器为主组建大型IPv6主干网”重大技术决策,在全国主干网上大规模使用国产IPv6核心路由器,在国内属于首次。目前国产IPv6路由器已经达到80%。经过两年的网络试运行,为国产IPv6路由器的成熟与稳定提供了有力保障,它已成为我国下一代互联网国产网络设备的重要试验和应用基地。
三、在国际上首次提出了真实源地址认证的下一代互联网新体系结构理论,为解决下一代互联网的安全隐患提供了重要保证,国际互联网组织IETF已经决定以此为基础成立专门工作组SAVA,制定相应的国际标准。目前的互联网是不强调真实源地址认证的,只强调指令到哪里,并不强调指令从哪里来,造成了很多网络安全问题。CERNET2在国际上首次提出了“基于真实IPv6源地址的网络寻址体系结构”,设计和实现了一种包括接入、域内、域间三个层次的真实IPv6源地址网络寻址系统,具有简单、松耦合、多重防御、支持增量和激励部署等特点。
该项技术从网络体系结构上,通过IPv6源地址认证,为解决下一代互联网的安全隐患提供了重要保证,成为可信任下一代互联网的重要技术基础。目前该技术已申请国家发明专利4项,获得授权1项,并向IETF提交3项标准草案。IETF决定以此为基础成立专门工作组SAVA,制定相应的国际标准。
四、在国际上首次提出了IPv4overIPv6过渡技术,为纯IPv6主干网建设和加快向IPv6过渡提供了重要的解决方案,并推动国际互联网组织IETF成立了专门工作小组制定相关标准。之前对于下一代互联网及研究在IPv4及IPv6的过渡上,大多强调IPv6 over IPv4,实际上是在穿新鞋走老路,是把IPv6的应用仍架设在IPv4的网络上。CERNET2在国际上首次提出了“IPv4 over IPv6网状体系结构过渡技术”,设计和实现了基于动态非显性隧道的IPv4 over IPv6系统。该系统采用面向大规模分布式的设计,扩展了核心路由协议BGP,提出并从IANA获得了新的子地址标识符,解决了IPv4向IPv6过渡的兼容性、可管理、可扩展、可靠性和自动配置等技术难题,为纯IPv6主干网建设和加快向IPv6过渡提供了重要的解决方案。在这方面相关部门已申请国家发明专利8项,获得授权4项;提交国家通信行业标准草案1项。
以中国工程院副院长邬贺铨为首的CERNET2验收专家组认为,CERNET2是目前世界上规模最大的纯IPv6大型互联网主干网,其技术起点高,实现难度大,并有多项重大创新,已在国内外产生了重要影响。
CNGI将推动中国成为全球IPv6产业的引擎
CNGI项目的顺利实施,为中国争取了抢占先机的条件。正如一位专家所反复强调的:“CNGI的部署,将推动中国成为全球IPv6产业的引擎。”
据何宝宏博士介绍,目前国内在IPv6网络设备研发、网络建设和应用示范上均有所推进。需要指出的是,在网络终端研发方面,与IPv6有关的移动终端有点滞后,这与中国3G产业的应用推广等没有大规模跟上、移动增值业务没有很好地展开有一定的关系,这是一种客观存在的现象。在网络建设方面,国内已经建成并稳定运行全球第一个、也是规模最大的纯IPv6互联网主干网,与以前相比,已经前进了一大步,但是未来还有很长的路要走。从整体上看,IPv6相对于IPv4而言,改进的部分主要体现在IP地址短缺的问题上,同时,IPv6在安全可信度、商业模式上也有待进一步突破。
经过几年的运行,我国在下一代互联网的研究方面获得了多项重大成就,专家们一致认为,CNGI项目最突出的成就在于开创性地建成了世界第一个纯IPv6网,加速了世界下一代互联网发展的步伐;开创性地提出了Ipv6源地址认证,为下一代互联网的安全奠定了基础;首次提出了IPv6overIPv4的过渡技术方案,为第一代互联网与第二代互联网的过渡提供了重要解决方案;首次在全国主干网中大规模使用国产IPv6路由器,为之提供了重要的试验环境及平台,加速了我国在IPv6核心路由器技术上的成熟。其中三项技术在国际上都属首创,纯IPv6网的建设是这一开创性成就的基础,其它两个都是在这个方向下的开创性技术。另外首次在主干网上大规模使用国产IPv6路由器,并提供试验平台,促使我国互联网彻底摆脱对国外关键技术的依赖。
这些成就的取得,确定了我国在世界下一代互联网研究中的领先地位,同时也为中国在IPv6产业上赢得话语权奠定了基础。(张翀编辑 通信世界周刊)