第12章+国内外主要互联网结构

1、第1页 共58页12.1 中国互联网基本情况12.2 国内主要互联网12.3 ChinaNet骨干网结构 【】12.4 CERNet2骨干网结构12.5 GLORIAD中美俄环球科教网12.6 Internet 2美国国家互联网第2页 共58页第3页 共58页12.1 中国互联网基本情况中国互联网基本情况1. 中国互联网基础设施建设中国互联网基础设施建设 1997年至2009年，全国互联网基础设施建设投资4.3万亿元人民币； 建成全国通信光缆总长度826.7万公里； 2009年底，中国互联网宽带接口达1.36亿个； 互联网国际出口带宽达866Gbit/s； 91%的乡村接通了互联网； 3G网络

2、已基本覆盖全国。第4页 共58页12.1 中国互联网基本情况中国互联网基本情况 我国四大经营性国际Internet单位： 中国公用计算机互联网（，中国电信经营）； 中国联通计算机互联网（，联通公司经营）； 中国教育和科研计算机互联网（，教育部管理）； 中国科技网络（，中科院管理）。第5页 共58页12.1 中国互联网基本情况中国互联网基本情况2. 中国互联网普及率中国互联网普及率 截至2009年底，中国网民人数达到了3.84亿； 中国国内网站达323万个； 拥有IPv4地址约2.3亿个； 宽带上网的网民达到3.46亿人； 手机上网的网民达到2.33亿人。第6页 共58页12.1 中国互联网基本

3、情况中国互联网基本情况3. 中国互联网经济中国互联网经济 中国信息产业年均增速超过26.6%； 2008年中国互联网产业规模达到6500亿元； 占全球互联网制造业销售总额的1/10； 中国网络购物用户已超过1亿人。 2009年电子商务交易额超过3.6万亿元。 2009年网络广告市场规模达到200多亿元；。第7页 共58页12.1 中国互联网基本情况中国互联网基本情况4. 互联网的应用互联网的应用 2009年，中国约有2.3亿人经常使用搜索引擎； 约4600万人利用互联网学习， 约3500万人利用互联网进行证券交易； 约1500万人通过互联网求职； 每天人们通过论坛、新闻评论、博客等渠道发表的言

4、论达300多万条； 超过66%的中国网民经常在网上发表言论。第8页 共58页12.1 中国互联网基本情况中国互联网基本情况 案例 亚洲国际海底光缆示意图第9页 共58页第10页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网 我国互联网国际出口： 北京、上海和广州。 互联网采用点对点通信技术。 互联网主要解决的问题： 路由选择，流量控制和拥塞控制。第11页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网1国家公用互联网基本设计原则国家公用互联网基本设计原则（1）我国互联网结构 我国公用互联网分为3级： 省际骨干网（国家骨干网） 省内骨干网 城域网 省际骨干网、省内骨干网、城域网分别采用独立的自

5、治域。第12页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网 P324图12-1 国家公用互联网层次示意图第13页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网 P324图12-1 国家公用互联网层次示意图第14页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网（2）我国骨干传输网技术 骨干传输网采用IP Over SDH和IP Over DWDM技术。 本地传输网采用IP over SDH组网方式。 本地传输网提供MSTP（多业务传送平台）。第15页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网（3）国家公用互联网性能指标（全网国内端到端）； 抖动20ms； 包丢失率1； 可用性99.

6、99。第16页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网（4）我国公用互联网路由技术； 网络规模较大的单位用户，采用RIP、OSPF、BGP4等动态路由配置。 各级路由器对外宣告路由时，要求，最大化地进行路由聚合。 网络中不应存在路由选择循环，不存在路由黑洞。第17页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网2. ChinaNet（中国公用计算机互联网）（中国公用计算机互联网） 中国电信公司管理； 目前国内最大的计算机骨干网； 网络基本覆盖全国所有省、市县，农村。 国际出入口带宽为516Gbit/s（至2009年底）。 直接连接的国家：美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚、法国、英国、德

7、国、日本、韩国等。第18页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网4. CERNet（中国教育和科研计算机网）（中国教育和科研计算机网） 教育部建设和管理的全国性互联网。：全国主干网、地区网和校园网。 全国网络中心设在清华大学。 2009年底，骨干网传输速率达到10Gbit/s。 国际出口总带宽在10Gbit/s以上。第19页 共58页12.2 国内主要互联网国内主要互联网 案例案例案例 电信运营商骨干网络结构示意图电信运营商骨干网络结构示意图第20页 共58页 第21页 共58页12.3 ChinaNet骨干网结构骨干网结构 1ChinaNet基本结构基本结构 ChinaNet已覆盖

8、到全国31个省、自治区和直辖市; 在全国200多个城市设有服务节点; 2009年底，全国用户数达2亿多户。 在北京、上海、广州开设了3个国际出口局。 结构分为3层： 核心层 区域层 边缘层第22页 共58页12.3 ChinaNet骨干网结构骨干网结构 P326图12-2 ChinaNet骨干网基本结构示意图第23页 共58页12.3 ChinaNet骨干网结构骨干网结构 2核心层核心层 核心层的大区中心节点： 北京、上海、广州、沈阳、南京、武汉、成都和西安。 核心层功能： 负责提供国际出入口电路； 核心层节点之间的中继电路； 不同区域网络的连接与转接等功能。第24页 共58页12.3 Chi

9、naNet骨干网结构骨干网结构 核心节点： 每个核心节点设有4台路由器； 两台路由器负责与国际因特网互连； 另外两台路由器与其他大区节点互连。 核心节点之间采用DWDM链路； 链路带宽为N10Gbit/s。 8个核心节点之间采用不完全网状连接； 每个核心节点设有3个以上的中继电路，与其他核心节点相连，以保证网络的安全和可靠。第25页 共58页12.3 ChinaNet骨干网结构骨干网结构 3区域层区域层 全国31个省级网络划分为8个区域； 8个区域网共同构成区域层。 区域之间的链路为N10Gbit/s。； 省会城市区域节点有2个以上方向的中继电路与其他区域节点相连。第26页 共58页12.3

10、ChinaNet骨干网结构骨干网结构 4边缘层边缘层 边缘层由省区域网络组成； 省内设核心节点2个，负责省内信息交换。 边缘层提供用户接入端口和用户接入管理。 省会城市接入节点与区域网络相连后，进入ChinaNet骨干网。第27页 共58页12.3 ChinaNet骨干网结构骨干网结构 案例 ChinaNet城域接入网示意图第28页 共58页12.3 ChinaNet骨干网结构骨干网结构 案例 城域网结构示意图第29页 共58页12.3 ChinaNet骨干网结构骨干网结构 5ChinaNet的路由策略的路由策略（1）路由协议与国外网络进行路由交换； 国内路由协议；，进行骨干网内部的路由选择。

11、（2）自治域 ChinaNet是一个独立的自治域； ChinaNet自治系统号为：。第30页 共58页12.3 ChinaNet骨干网结构骨干网结构 （3）ChinaNet国内路由策略： 在全网范围内进行广播； 首先选择被访问地址所属省网的出口； 然后选择到此省网出口的最短路径。第31页 共58页12.3 ChinaNet骨干网结构骨干网结构 （4） ChinaNet国际路由策略： 通过北京、上海、广州3个国际出口的路由器，接收国际路由； 分别广播给所在节点的核心路由器； 再广播给其他的核心路由器。，靠缺省路由选择路径。第32页 共58页第33页 共58页12.4 CERNet2骨干网结构骨干

12、网结构2CERNet2第第2代中国教育科研网代中国教育科研网 CERNet2于1998年开始研究； 2003年连接北京、上海和广州三个核心节点的试验网开通，并投入试运行。 2004年，美国Internet2、欧盟GEANT、中国CERNet2三个全球最大的学术互联网，同时开通了全球IPv6互联网服务。第34页 共58页12.4 CERNet2骨干网结构骨干网结构 CERNet2是目前世界上最大规模的纯IPv6网络。 骨干网采用国产IPv6设备； 主要应用： 中国教育科研网格（China Grid）； 高清晰度视频传输； 无线移动技术； 媒体通信系统等。第35页 共58页12.4 CERNet2

13、骨干网结构骨干网结构3CERNet2总体结构总体结构 CERNet2采用2级层次结构； 分为骨干网和用户网。 骨干网由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、科研单位等； 全国网络中心设置在清华大学内。第36页 共58页12.4 CERNet2骨干网结构骨干网结构 CERNet网络拓扑结构案例案例 CERNET网络结构示意图网络结构示意图第37页 共58页12.4 CERNet2骨干网结构骨干网结构 CERNet2网络拓扑结构如图12-4所示。案例案例 CERNET2网络结构示意图网络结构示意图第38页 共58页12.4 CERNet2骨干网结构骨干网结构4CERNet

14、2网络用户接入网络用户接入 CERNet2骨干网采用纯IPv6协议； 传输链路采用DWDM技术； 支持IPv4和IPv6的用户网接入。第39页 共58页12.4 CERNet2骨干网结构骨干网结构 IPv6与IPv4用户的兼容性解决方案： 用户为纯IPv6网络时，使用BGP路由协议或静态路由进行互连，实现IPv6端到端的连接。 用户为IPv6+IPv4双栈网络时，使用BGP或静态路由进行网络互连。用户使用IPv4应用时，利用IPv4 over IPv6隧道技术。 用户为纯IPv4网络时，通过网络地址转换（NAT）技术，实现IPv6与IPv4的互连。第40页 共58页12.4 CERNet2骨干

15、网结构骨干网结构 案例 IPv6与IPv4网络兼容性解决方案第41页 共58页12.4 CERNet2骨干网结构骨干网结构 案例 IPv6与IPv4网络兼容性解决方案第42页 共58页第43页 共58页12.5 GLORIAD中美俄环球科教网中美俄环球科教网1GLORIAD项目背景项目背景 GLORIAD（中美俄环球科教网络）（中美俄环球科教网络）由中国科学院、美国国家科学基金会、俄罗斯部委与科学团体联盟共同出资建设； 建设及运营服务单位： 中国科学院计算机网络信息中心； 美国依利诺伊大学国家超级计算应用中心； 俄罗斯库尔恰托夫研究院。 2004年GLORIAD网络在北京正式宣布开通。第44页

16、 共58页12.5 GLORIAD中美俄环球科教网中美俄环球科教网2GLORIAD网络拓扑结构网络拓扑结构 GLORIAD网络拓扑结构示意图如图12-6所示。第45页 共58页12.5 GLORIAD中美俄环球科教网中美俄环球科教网 从美国“芝加哥”节点出发，穿过大西洋，连接到欧洲大陆“阿姆斯特丹”节点，继续往东到达“莫斯科”节点的俄罗斯科学城，再穿过“西伯利亚”节点以及中国边境，到达“北京”节点、“香港”节点，通过跨太平洋海底光缆，经美国西雅图节点连接到美国“芝加哥”节点，形成一个“闭环”结构。 GLORIAD采用光缆直连方式； GLORIAD环网采用DWDM传输技术。第46页 共58页12

17、.5 GLORIAD中美俄环球科教网中美俄环球科教网4GLORIAD网络研究内容网络研究内容（1）网络传输基础设施的研究和建设。（2）网络重要支撑技术的研究、试验和运行。（3）网络应用服务软件/中间件的研究、试验和运行。（4）建立强大的科学教育应用联盟。 利用GLORIAD网络进行研究项目： 自然和人为灾害的联合响应，核材料的安全，地震监控，太空联合探索，共同遥测，网络视频会议等。第47页 共58页第48页 共58页12.6 Internet 2美国国家互联网美国国家互联网 P332图12-8 全球互联网骨干线路示意图第49页 共58页12.6 Internet 2美国国家互联网美国国家互联网

18、 案例 全球互联网普及示意图第50页 共58页12.6 Internet 2美国国家互联网美国国家互联网 案例 美国国家互联网Internet 2案例案例 Internet 2网络结构示意图网络结构示意图第51页 共58页12.6 Internet 2美国国家互联网美国国家互联网 美国国家互联网Internet 2 Internet 2是美国120多所大学、专业协会、公司和政府机构共同建设的美国国家主干网络。 2007年美国完成Internet 2基础架构，并开始运行； 它面向科研机构和教育人员提供100Gbit/s的传输速度； Internet 2不是要取代现有的互联网，也不是为普通用户新建的另一个网络。第52页 共58页12.6 Internet 2美国国家互联网美国国家互联网 Internet 2为各种不同服务提供了试验场所。 也是衡量各种网络技术的场所。 Internet 2的研究包括： 实时音频、视频和白板讨论； 新协作方式的3D虚拟共享环境； 远程医疗，远程诊断和监视； 交互式图形/多媒体应用等。第5