生产经营培训课件(共81页).ppt

1、计算机互联网络Internet技术:历史、现在和未来吴建平清华大学计算机科学与技术系2003年1月9日主要内容计算机互联网络技术的历史计算机互联网络的成功经验计算机互联网络技术的现在下一代互联网络技术研究的特点国际下一代互联网络研究方案中国下一代互联网络研究进展计算机信息网络开展历史的回忆七十年代的计算机信息网络X.25 分组交换网：各国的电信部门建设运行各种专用的网络体系结构：SNA，DNAInternet 的前身ARPANET进行实验运行八十年代的计算机信息网络标准化计算机网络体系结构：OSI局部网络 LAN 技术空前开展建成NSFNET，Internet 初具规模九十年代的计算机信息网络

2、Internet空前开展Web技术在Internet/Intranet 得到广泛应用计算机互联网络技术的历史1960年代，首次提出用于数据传输分组交换理论1969，美国ARPA和英国NPL首次建成分组交换计算机网络1970年代，各种网络技术和试验网络不断产生1982，TCP/IP协议体系结构逐步成熟1986，美国NSF建立世界上第一个Internet主干网：NSFNET1990，Internet开始接入商业用户1992，创造Web技术，使Internet使用空前增长1990年代，Internet开始大规模商业化Internet 的主要技术特点分层的分布式结构无连接的分组交换技术网络互连协议IP

3、IP over everything路由器加专线技术可扩展的路由技术端到端的网络连接技术层次结构的域名、网络管理技术开发通用的应用技术Internet 的开展现状Internet目前的开展规模连接计算机 2亿多台Internet用户已超过 5亿人Internet的开展速度是历史上开展最快的一种信息网络技术以商业化后到达 5000 万用户为例电视用了13年，收音机用了38年， 100年Internet 从商业化到达 5000 万用户用了4 年时间Internet 正在以超过摩尔定理的速度开展Internet 技术的现状广域网络技术l通信线路：光纤、DWDM、SDH、卫星l交换技术：高性能路由器技

4、术，ATM交换技术局域网络技术lEthernet、Switch Ethernet、Fast Switch EthernetlG Ethernet，10G EthernetlWireless、Cable TV、ADSL主要的网络应用技术lWeb技术、信息组织和发现技术、网络计算技术lCSCW、InternetPhone、VideoConferencing、VODl电子商务技术Internet 的成功经验有远见的政府不断支持：1996-有风险的企业参与和投入：lNSF：MCI、IBMlvBNS：MCIlAbilene: Qwest，CISCO联合协作的开放式研究：IETF/RFC教育和科研的示范网

5、络为起点l具有实验物理学的研究特点lARPAnet、NSF、ANS、vBNS、Abilene简单实用的技术路线：TCP/IP网络应用总是要求更高网络速度用户接入要求更快更廉价最有希望最有希望接入技术接入技术EthernetData (Still) Overtaking VoiceVoiceDataInternational data traffic already exceeds international voice from Australia and Scandinavia.Voice Traffic (Rising) over Converged NetworksMultimediaD

6、ynamic WWWStatic WWWFTP and TelnetE-Mail and NewsOtherInternet (Still) Going Interactive Traditional Separate InfrastructureBenefitslUses existing equipment.lIndependence (reliability).ProblemslDuplicate networks.lCostly and unwieldy.lComplex operations.lVideo is not networked, only on point-to-poin

7、t links.IP Deep-ConvergentTransport InfrastructureBenefits:Unified network infrastructure.New-world economics.IP brings scale and ubiquity.CoS via edge “policy routing.Leverage Internet growth:Applications/content/services.Cost/performance curve.Interoperability.Challenges:Backbone-class devices onl

8、y emerging now.QoS mainly probabilistic; still becoming industrial strength.SDH/SONET integration.IP Transport Alternatives光纤容量网络带宽与CPU性能Traffic Growth0501001502002503003501990199520002005YearRelative LoadDataVoiceData is 23xVoice TrafficData is 5xVoice TrafficSource:Lightwave April 1998计算机互联网络开展中的假

9、设干问题计算机互联网络与传统电信网络的一些技术分歧已经共认TCP/IP是未来网络的核心协议，但认识不同无连接通信有连接通信“路由器专线组网为用户提供网络效劳IP/专线SDH、光波IP/ATM路由器/光波路由器/光网NGINGN计算机互联网络相关的技术层出不群，需要识别日本最近总结计算机互联网络接入技术的教训近几年已经投入2000多亿美元，根本以失败告终五种技术使他们受到影响：Cable Modem；ADSL；光纤入户；综合布线；蓝牙技术计算机互联网络的开展趋势美国主导着Internet的开展，已经把对网络技术的研究开发演变成为市场竞争的武器。美国已从Internet中获得重大的经济利益和社会利

10、益，已从很大程度上控制了各国的信息根底设施美国对Internet的成功已经进行了认真的总结未来互连网络及其系统的开展趋势更大、更快、更平安、更及时、更方便继续投资研究新一代信息网络的理论和技术，新的研究成果不断出现。美国政府“下一代Internet研究方案 NGI，依托 vBNS美国100多所大学的 Internet 2 研究方案，依托 Abilene加拿大政府的全光Internet方案 CA*NET3Research andDevelopmentCommercializationPartnershipsPrivatizationNSFNETInternet2, Abilene, vBNSAd

11、vanced US Govt NetworksARPAnetgigabittestbedsActiveNetswirelessDWDMSprintLinkInternetMCIUS GovtNetworksANSInteroperableHigh PerformanceResearch &EducationNetworks21st CenturyNetworkingQuality of Service(QoS)下一代互联网现状与开展趋势1 国外下一代互联网研究方案北美下一代互联网研究组织及其方案NGI/vBNS，LSN，Internet2/Abilene，CA*NET3/4欧洲共同体下一代互联

12、网研究方案：DANTE/GANT亚太地区下一代互联网络组织及其方案：APAN全球下一代互联网络方案: GTRN国外下一代互联网研究进展和开展趋势初步建成大规模先进网络试验环境,正在逐步扩大攻克了一批关键技术，产业化进展迅速网络中间件软件和重大应用取得突破，逐步完善推广根底理论研究活泼，创新成果不断出现标准化工作进展迅速，产业界不断采用新标准下一代互联网现状与开展趋势2国外产业界开展下一代互联网的情况已开发出IPv6网络设备Cisco, Juniper, Nokia, Fujitsu, Hitachi, NEC小规模商业IPv6试验网：Sprint,MCI，NTT下一代网络软件：Microsof

13、t, IBM，SUN支持下一代互联网研究：赞助网络设备和光纤线路Cisco, Juniper，Nortel，Qwest国外下一代互联网开展存在的问题美国互联网产业正从互联网中获利，对开展下一代互联网犹豫不决仍然延用传统互联网的研究模式，不重视可持续开展国际下一代互联网络研究的新进展美国NGI和Internet2研究方案非常活泼每年23次的会议，进行学术交流注意国际合作伙伴的研究动向Internet的IETF组织正在推动下一代互联网络技术研究及其标准RFC的制定国际互联网络域名和地址管理组织ICANN也在推动下一代互联网络的地址和域名分配工作各国下一代互联网络的研究工作全面展开亚太地区下一代互联

14、网络组织APAN积极活动IPv6的研究工作引起人们的广泛注意开始建立IPv6试验网，开发基于IPv6的网络应用商业化的IPv6的路由器开始问市下一代互联网的定义和主要特征目前还没有统一的严格定义,下一代互联网将是一个渐进的开展过程目前已取得共识的主要特征更大：IPv6的地址空间，网络的规模更大，接入网络的终端种类和数量更多，网络应用更广泛更快：100Mbps以上的端到端高性能通信，更平安可信：对象识别，身份认证和访问授权，数据加密和完整性,可信任的网络更及时：组播效劳，效劳质量QoS，大规模实时交互应用更方便：基于移动和无线通信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

15、盈利模型，获得重大社会效益和经济效益Internet2重点研究领域 高级网络根底设施高级网络根底设施 网络中间件网络中间件 网络工程网络工程 网络高级应用网络高级应用 合作伙伴合作伙伴 应用（Application）服务（Service）基础设施（Infrastructure）高速计算机互连网络（IP）光纤传输网络（DWDM）工程： 组播、QoS、IPv6、网络管理、网络测量数字视频、协同工作、实时控制、虚拟现实、网格计算、远程教育、远程医疗、远程沉浸、中间件：身份认证、访问控制、目录服务、网格下一代互联网技术整体研究技术Internet2网络根底设施 主干网工作速率达2.4千兆比特/秒 OC

16、48光纤线路GigaPoPs千兆级交换节点为连接的地区提供高性能会聚接入点 校园网为终端用户提供100兆1兆1000K速率的接入速率接入速率比照：拨号上网 - 56K，ADSL - 512k， 宽带 100Gbps, 100MppslOXC, OADMAdvanced NetworkinglBackbone to reach all major cities lGigaPoP Connect to Internet2lApplications中国下一代互连网络技术研究工作1998年开始屡次与UCAID，vBNS，Abilene，STAR TAP以及APAN等Internet2国际组织联系199

17、8年底，向科技部建议开展下一代互连网技术研究。1999年 863300重大联合工程“中国高速信息示范网络开始实施1999年1月，CERNET和CSTNET与美国网络界学者召开了“中美先进网络高级研讨会CAN19991999年2月，CERNET和CSTNET派代表参加了在日本召开的APAN学术会议，APANCN工作组。1999年3月，国家自然科学基金会信息学部召开“中国超高速互连网根底研究与关键技术研讨会。1999年底批复立项，开始建设“中国高速互连试验研究网NSFCNET中国下一代互连网络技术研究工作2000年3月29日，CERNET与UCAID签署了合作备忘录MoU，以及CERNET与Abi

18、lene互连的协议书。2000年5月底，UCAID进一步与CERNET，CSTNET和NSFCNET三方签署合作备忘录。2000年3月4月，美国Teleglobe公司愿意免费捐赠CERNET一条10Mbps国际电路，与STAR TAP的互连。2000年4月24日，日本高速网络研究方案WIDE和通信研究实验室愿意免费捐赠CERNET一条10Mbps国际卫星电路，与APAN的互连。2000年9月，信息产业部大力支持和协调，中国网通和中国电信分别同意捐赠10M国际线路连Internet22000年9月15日，CERNET/CSTNET/NSFCNET与 Star Tap正式联通，开始与国际Inter

19、net研究方案接轨中国下一代互连网络技术研究工程国家自然科学基金会：NSFCNETIP/DWDM，2.510 GBPS，北京6个节点Connect to APAN/STAR TAP, 2000年9月完成清华大学等单位建议并负责实施教育部：CERNET2 高速主干网IP/DWDM，2.5G/2.5X16=40G2000年9月30日，北京武汉广州的2.5G线路开通科技部：863300中国高速信息示范网络研究自主知识产权的下一代互连网络技术和产品CAINONET: China Advanced Information Optic Network , December 2000 IP/DWDM，2.5 GBPS/OXC/OADM，北京5个节点目前工程已经攻克了大局部关键技术主要研究内容密集波分多路复用WDM/DWDM光纤传输系统8X2.5/10G DWDM400公里光纤长距离传输试验高速计算机互连网络技术研究用 2.510Gbps的速度连接各网络节点的高速路由器进一步用多路GEthernet连接各节点